Способ анодирования алюминия и его сплавов

 

СПОСОБ АНОДИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ, включаю1Щ1Й обработку в электролите, содержащем щавелевую и борную кислоты и глицерин , отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости покрытий, процесс ведут при 90-120С с предварительной вьщержкой в электролите без тока при той же температуре и дополнительном введении .в электролит сульфосалициловой кислоты при следующем соотношении компонентов, г/л: Сульфосалициловая кислота50-100 Щавелевая кислота10-40 .Борная кислота . 20-50 ГлицеринОстальное ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,, 1161600

4(51) С 25 D 11/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВМ

10-40

3>»

1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3672664/22-02 (22) 09. 11.83 (46) 15.06.85. Бюл. МФ 22 (72) А.Л. Гунько (53) 621.357.8(088.8) (5e) 1. Авторское свидетельство СССР

У 181940, кл. С 25 D 11/10, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

В 466298, кл. С 25 D 11/06, 1969. (54)(57) СПОСОБ АНОДИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ, включающий об- работку в электролите, содержащем щавелевую и борную кислоты и глит(ерин, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости покрытий, процесс ведут при 90-120 С с предварительной выдержкой в электролите без тока при той же температуре .и дополнительном введении .в электролит сульфосалициловой кислоты при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сульфосалициловая кислота 50-100

Щавелевая кислота .Борная кисло га 20-50

Глицерин Остальное

1161600

10-40

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, в частности к анодированию алю« миния и его сплавов, и может быть использовано для получения электро- 5 изоляционных термостойких покрытий на алюминии и его сплавах.

Известен способ анодирования алюминия и его сплавов в растворе, содержащем сульфосалициловую и шаве- 10 левую кислоты при плотности тока

3 А/дм и 20-40 С 11g.

Однако этот способ не позволяет получить покрытия толщиной более 30 мкм, наразрушающиеся при И температуре выше 110 С.

Наиболее близким к изобретению является способ анодирования алюминия и его сплавов в электролите, содержащем серную, щавелевую, ук- 20 сусную и борную кислоты и глицерин, при плотности тока 1-10 А/дм и

5-30 С (27.

Однако в этом случае термостойкость покрытия ограничена темпера- 25 турой 110-120 С.

Целью изобретения является повышение термостойкости покрытий.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу анодиро- З0 вания алюминия и его сплавов, включающему обработку в электролите, содержащем щавелевую и барную кислоты и глицерин,.процесс ведут при

90-120 С с предварительной выдерж35 кой в электролите без тока при той же температуре и дополнитепьном введении в электролит сульфосалициловой кислоты при следующем соотношении компонентов, г/л: 40

Сульфосалициловая кислота 50-1 00

Щавелевая кислота 45

Борная кислота - 2.0-50

Глицерин Остальное

Процесс анодирования ведут при плотности тока 0,5-1,0 А/дм с использованием катода из алюминия при непрерывном механическом перемешивании электролита. Время предварительной выдержки в электролите ано= дирования зависит от массы изделия и времени, необходимого для выравнивания температуры электролита и изделия. Электролит готовят следующим образом . в 800 мп глицерина прн

70-100 С при перемешиваиии последовательно растворяют борную, щавелевую и сульфосалициловую кислоты, объем раствора доводят глицерином до

1 л и нагревают до 110"С.

Термостойкость покрытия повышается в результате того, что за время предварительной выдержки происходит терморасширение изделия, и процесс формирования анодно-окисного покрытия ведут на терморасширенном основании. Глицерин - высококипящий растворитель других компонентов электролита — обеспечивает воэможность про- ведения процесса анодирования при

90-120 С. Кроме того, глицерин, как и борная кислота, уменьшает растворимость окиси алюминия при высоких температурах.

Соотношение компонентов в предложенном электролите выбрано таким образом, чтобы в процессе анодирования при 90-120 С можно было снизить травящее действие его на пленку оксида. Содержание щавелевой и сульфо- . салициловой кислот меньше минимального значения повышает, напряжение на ванне анодирования, что приводит к невозможности получения пленки требуемой толщины. При концентрации щавелевой и сульфосалициповой кислот выше максимальных пределов возрастает травящее действие элек— тролита, в результате чего происходит образование более пористых, рыхлых пленок. Содержание борной кислоты меньше минимального значения усиливает травящее действие раствора, увеличение концентрации борной кислоты выше максимального значения не приводит к заметному улучшению свойств окисного покрытия. При рабочих температурах раствора меньше 90 С эффект повышения термостойкости незначителен, кроме того, увеличение вязкости электролита затрудняет процесс анодирования. Повышение температуры выше

120. С увеличивает травящее действие электролита, происходит формирование более пористых, рыхлых покрытий с низкими электроизоляционными свойствами.

В таблице представлены !примеры составов электролита, режимы анодирования и результаты испытаний. покрыСпособ

Предлагаемый

4 (Известный

1 2

Сульфосалицнловая кислота

100

Щавелевая кислота

30

10

Серная кислота

200

Борная кислота

Уксусная кислота

20

10

Глицерин

Вода

Остальное Остальное в

Температура, С

110

110

110

Плотность тока, А/дм

0,8

0,8

3,0

0,8

3,0

140-135

Напряжение, В

70-90

145

130

3,0

1,0

3,0

Продолжительность, ч Анодируемый материал

АД-t АД-1 АИГ-2

42 48 46

40 38

15 16

Толщина оксида, мкм

40 42 . 14. 14

13 11 12

1 8 3,6 3,4

3ъ0 315

2,8

380 380

240 250

380 . 450 400

120 110 120

340

320

280

240

3 1 тий, полученных известным и предлагаемым способами.

Терйостойкость окисных покрытий определяют по температуре., выдержка образцов при которой в течение 1ч не приводит к появлению трещин в покрытии, наблюдаемьк в микроскоп и контролируемых по ухудшению электроизоляционных свойств. Электроизоляционные свойства покрытия оценивают по величине напряжения пробоя. Объемную пористость определяют по привесу образца после пропитки в полиэтилсилоксановой жид(Состав электролита, г/л режим анодирования, ре зультаты измерений

Пористость объемная,7

Напряжение пробоя,кВ, Иикротвердость, кг/мм

Термостойкость, С

161600 4 кости. Твердость измеряют на твердомере ПМТ-3, Толщину оксидных пленок определяют электромагнитным методом с точностью 3.1.мкм.

Как видно из приведенных данных, ведение процесса анодирования по изобретению обеспечивает получение анодно-окисных покрытий толщиной более .40 мкм с высокими электроизо-.

1п ляционными и механическими свойствами, термостойкость которых в 2 раза превышает термостойкость покры- тий, сформированных изрестными способами.

Остальное Остальное Остальное

АЛ-1 АД-1 АИГ-2 АД-1