Способ обработки поверхности изделий из алюминия или его сплавов перед нанесением на нее покрытия функционального назначения

 

Изобретение относится к гальванике. Предложен способ обработки поверхности изделий из алюминия или его сплавов перед нанесением на нее покрытия функционального назначения. Способ может быть реализован в гальванотехнике, пищевой, радиоэлектронной и лакокрасочной промышленности. Обработка поверхности алюминия или его сплавов осуществляется в водном растворе серной, муравьиной, щавелевой, лимонной или сульфосалициловой кислот переменным асимметричным током низкой частоты с равной длительностью анодного и катодного импульсов и разным соотношением амплитуд анодного и катодного полупериодов. Использование переменного асимметричного тока позволяет формировать пористый оксидный слой, что приводит к увеличению адгезии покрытия к подложке за счет его анкерного зацепления на пористой основе. 1 табл.

Изобретение относится к области нанесения антикоррозионных, антипригарных, антиадгезионных покрытий на твердую поверхность из алюминия или его сплавов и может быть использовано в гальванотехнике, пищевой, радиоэлектронной и лакокрасочной промышленности.

Известен способ обработки алюминиевых поверхностей, предназначенных для нанесения полимерного покрытия, заключающийся в предварительном формировании на ней подслоя цинка или меди толщиной 0,25 - 0,125 мкм (патент, 1404289, Англия, кл. C 25 D 13/20, C 23 C 3/00, 1975).

Недостатком этого способа является то, что цинковый или медный подслой обеспечивает устранение пузырения полимерного слоя при его нанесении или термообработке, но не повышает адгезию покрытия с подложкой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ обработки алюминиевых поверхностей, предназначенных для нанесения фторуглеродной пленки, заключающийся в формировании на его поверхности оксидной пленки толщиной 5 - 10 мкм путем поляризации постоянным током в растворе электролита известного состава [1].

Недостатком этого способа является невысокая адгезия к подложке наносимого в последующем покрытия из-за малой пористости и толщины получаемой при этом анодной оксидной пленки (АОП).

Задачей изобретения является повышение адгезионной прочности наносимого покрытия функционального назначения к металлической подложке путем повышения толщины и пористости АОП, обеспечивающие анкерное зацепление покрытия с оксидным слоем и подложкой.

Задача достигается тем, что развитая пористая поверхность формируется при поляризации алюминия или его сплавов переменным асимметричным током в кислом растворе электролита.

Использование переменного асимметричного тока позволяет формировать пористые, достаточно толстые оксидные пленки. При этом, меняя соотношения амплитуд токов анодного и катодного полупериодов, можно регулировать их пористость, а следовательно, и адгезионную прочность наносимого покрытия.

Формирование пористой оксидной пленки осуществляли на предварительно подготовленной поверхности плоских образцов из алюминия или его сплава марки АК5М2 размером 20х20х3 мм, по стандартной в гальванотехнике методике, электрохимической поляризацией переменным асимметричным током треугольной формы, частотой 0,5 Гц с равной длительностью анодного и катодного импульсов, при определенном соотношении амплитуды токов анодного и катодного полупериодов в кислом электролите, содержащем серную, муравьиную, щавелевую, лимонную или сульфосалициловую кислоты. Источником тока служил потенциостат ПИ-10, работающий в режиме гальваностата. Параметры тока задавали программатором.

В качестве катода использовали пластины из свинца таких же размеров, как и размеры обрабатываемых образцов. Электролиз проводили при температуре 20 ± 3^oC и перемешивании раствора электромагнитной мешалкой. Длительность формирования оксидной пленки составляла 15 - 20 мин в зависимости от соотношений амплитуд анодного (Ia, мА) и катодного (Iк, мА) токов. Пористость полученных образцов, промытых последовательно в проточной и дистиллированной воде, определяли методом декорирования в 0,05 М водном растворе CuSO₄, толщину оксидного слоя - гравиметрическим методом.

Для экспериментальной проверки предлагаемого способа были сформированы анодные оксидные пленки при пяти различных соотношениях амплитуд анодного и катодного токов из растворов выше указанных кислот и определены их характеристики: пористость (число пор на 1 см:2 поверхности) и толщина.

По окончании формирования пористой подложки на ее поверхность наносили полимерное покрытие методом электрофоретического осаждения или гетероадагуляции. Адгезию термоотвержденного покрытия определяли методом решетчатого надреза и отслаивания.

Результаты экспериментальной проверки представлены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ позволяет улучшить адгезию покрытия к подложке. Водород, выделяемый в катодный полупериод, увеличивает процесс порообразования, что обеспечивает анкерное зацепление покрытия с оксидным слоем и подложкой, и соответствующее возрастание адгезии.

Формула изобретения

Способ обработки поверхности изделий из алюминия или его сплавов перед нанесением на нее покрытия функционального назначения, включающий анодное окисление алюминия током в кислом растворе электролита, отличающийся тем, что анодное окисление алюминия и его сплавов осуществляют с использованием переменного асимметричного тока.

РИСУНКИ

Рисунок 1