Способ микродугового оксидирования алюминия и его сплавов
Использование: для оксидирования алюминия и его сплавов. Сущность изобретения: анодирование ведут импульсным асимметричным током в щелочном силикатсодержащем электролите. Через электролит одновременно пропускают озоно-воздушную смесь, содержащую 1,1 - 6,5 мас.% озона. 1 табл.
Изобретение относится к нанесению покрытий на металлы электролизом в растворе электролита, в частности к оксидированию алюминия и его сплавов. Известен способ электролитического нанесения оксидных покрытий на алюминий и его сплавы в режиме искрения на аноде в электролите, содержащем силикат и гидроксид щелочного металла, катализатор и растворимую соль металла. Известен способ электролитического нанесения силикатных покрытий на алюминий и его сплавы в режиме дугового ряда в электролите, содержащем силикат и гидроксид щелочного металла и нерастворимые в электролите частицы окислов металлов. В обоих случаях получают оксидные слои с улучшенными изоляционными и декоративными свойствами. Одновременно повышается коррозионная стойкость изделий, однако износостойкость их поверхности невелика. Наиболее близким к предполагаемому изобретению является способ анодно-катодного микродугового нанесения износостойких покрытий на металлы, в частности на алюминий и его сплавы. Формируемые в условиях, анодно-катодной поляризации окисные покрытия характеризуются высокой твердостью (20 ГПа и более на различных сплавах) и стойкостью к истиранию. Недостатком известного технического решения является невысокая скорость роста покрытия. Интенсификация процесса повышением его электрических параметров, например плотности тока, ограничена возникновением мощных макроразрядов на поверхности обрабатываемого изделия, вызывающих отслаивание покрытия. Целью изобретения является увеличение скорости роста покрытия за счет интенсификации термоэлектрохимических реакций на поверхности изделия. Поставленная цель достигается тем, что одновременно с электролизом через электролит пропускают воздух, предварительно обогащенный озоном при концентрации озона в озоно-воздушной смеси 1,1-6,5 мас.%. Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что процесс оксидирования в электролите производят при пропускании через электролит воздуха, предварительно обогащенного озоном. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна". Известны технические решения с пропусканием воздуха через объем электролита в процессе электролиза, в том числе и при оксидировании алюминия и его сплавов. Однако движение газовых пузырьков в электролите используют для перемешивания объема электролита с целью его охлаждения и снижения диффузионных ограничений электрохимических реакций на границе "электрод-раствор". В предлагаемом способе пропускание воздуха, предварительно обогащенного озоном, через электролит в процессе оксидирования алюминия и его сплавов проявляет новое свойство, а именно интенсифицирует термоэлектрохимические реакции на поверхности изделия, что увеличивает скорость роста покрытия. Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого способа критерию "существенные отличия". Предлагаемый способ оксидирования алюминия и его сплавов реализован следующим образом. Обрабатываемое изделие помещают в электролит, например, включающий водный раствор силиката и гидроксида натрия. В качестве противоэлектрода используют сталь 12Х18Н10Т. Источником технологического тока обеспечивают электрический режим анодно-катодных разрядов на поверхности изделия. Воздух от компрессора во внешней системе трубопроводов обогащают озоном, пропусканием через озонатор и подают посредством барботера в рабочую ванну. Желаемое распределение и размер пузырьков газа в объеме электролита обеспечивают конструкцией барботера. Участие озоно-воздушной смеси в термоэлектрохимических реакциях на поверхности изделия обеспечивает положительный эффект по предлагаемому способу. В таблице приведены примеры, иллюстрирующие предлагаемый способ. Образцы изготовляли из деформируемого алюминиевого сплава Д16. Прочность сцепления (адгезию) покрытия определяли методом отрыва штифта. Микротвердость оценивали на приборе ПМТ-3. Значение микротвердости усреднено по толщине износостойкого слоя покрытия. Таким образом, испытания предлагаемого способа оксидирования алюминия и его сплавов показали, что скорость роста покрытия на 20% выше в сравнении с базовым вариантом при одинаковых показателях качества.
Формула изобретения
СПОСОБ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ, включающий обработку импульсным асимметричным током в щелочном силикатсодержащем электролите, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости формирования покрытия, дополнительно через электролит пропускают озоновоздушную смесь, содержащую 1,1 - 6,5 мас.% озона.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000
Извещение опубликовано: 20.10.2000
