Анодирование алюминия или анодное окисление – процесс создания на поверхности металла оксидной пленки. Обычно анодирование проводят при постоянном токе в гальваностатическом или потенциостатическом режиме. Поэтому была разработана технология анодирования – это процесс, в результате которого образуется оксидная пленка Al2O3. Что такое анодированный алюминиевый профиль и для чего он нужен?
Анодирование: что это такое, применение, процесс
Что такое анодирование. Роль анодирования алюминия в защите от коррозии, повышении прочности и эстетической привлекательности алюминиевых изделий. это электрохимический процесс, который превращает металлическую поверхность в декоративную., прочный, сопротивление ржавчине, анодно-оксидная отделка.
анодирование
Особенности ухода Пленка, покрывающая изделие, разрушается под воздействием хлора, лака для волос, некоторых чистящих средств. Если вы собрались заняться уборкой, то лучше это делать в перчатках или снять украшение. Особого ухода изделия не требуют. По мере загрязнения их моют в мыльной воде и полируют мягкой тряпочкой. Ультразвуковая же чистка анодированных изделий строго запрещена. Глядя на красоту анодированных украшений, сложно представить, что они сделаны из металла, который до недавнего времени использовался только в космической и медицинской промышленности. Изделия из титана очень часто по красоте и стоимости не уступают золотым.
Дополнительную информацию об особенностях технологии анодирования вы узнаете, посмотрев видео: Рида Хасанова.
То есть анодирование — это процесс создания оксидной пленки на поверхности металлов и сплавов. Главная цель этой процедуры - уменьшить склонность металла к коррозии, а также улучшить внешний вид металлического изделия. Наиболее частой технологией анодирования алюминия является так называемое сернокислое анодирование — по химическому составу анодного раствора электролита.
В результате процедуры анодирования происходит нарастание на поверхности алюминия толстого анодного покрытия с порами разного размера. Толщина покрытия и размеры пор зависят от концентрации серной кислоты в анодном электролите, температуры анодного раствора и плотности тока, поступающего через электролит на поверхность алюминия. По своей структуре анодное покрытие состоит из пористого слоя и находящегося под ним барьерного. Толщина барьерного слоя зависит от состава электролита и технологических параметров. При анодировании барьерный слой образуется первым, и его толщина прямо зависит от величины плотности анодирования.
После того как барьерный слой сформирован, на его наружной стороне, формируется пористая кристаллическая структура. В ходе ее формирования происходит сначала растворение барьерного слоя, а затем при повышении величины тока и увеличения температуры, растворение поверхностного слоя с образованием пористого. Чистый алюминий высшего качества анодируется лучше, чем сплавы с другими металлами. Внешний вид анодного покрытия и его свойства износостойкость, коррозионная стойкость и т. Размер, форма и распределение интерметаллидных состоящих из двух и более металлов , частиц также влияют на качество анодирования.
Химический состав алюминиевого сплава является особенно важным в изделиях, которые требуют блестящего анодирования, в этом случае необходимо, чтобы уровень нерастворимых частиц был как можно ниже. Процесс анодирования состоит из трех этапов: 1.
Это означает получение после анодирования более жёсткой поверхности, по сравнению с обычным алюминием. Как правило цвет полученной поверхности тёмно-коричневый или чёрный. Например, некоторые колёсные обода подвергаются этому процессу для получения более прочной боковой поверхности для торможения, а также для усиления обода в районе отверстий для спиц. К сожалению, анодированная поверхность обладает гораздо худшими сцепными свойствами по сравнению с обычным алюминием, а также становятся совершенно неприглядными со стёртой тёмной анодированной плёнкой в ходе эксплуатации. Также, жёсткая поверхность является более хрупкой. Это может повлечь за собой появление трещин вокруг отверстий для спиц.
Однако анодирование может производиться без серной кислоты, с использованием таких всегда имеющихся в домашнем хозяйстве химических соединений, как кислый углекислый натрий питьевая сода и хлористый натрий поваренная соль. Для приготовления электролита готовят раздельно два насыщенных раствора питьевой соды и поваренной соли в кипяченой воде комнатной температуры. Для получения насыщенных растворов количество соды и соли берется избыточное, растворение ведут не менее получаса, время от времени помешивая растворы стеклянной палочкой. Затем растворам дают отстояться в течение десяти минут и сливают их с избытка нерастворившихся соды и соли, после чего целесообразно их профильтровать. Электролит готовится из девяти объемных частей раствора соды и одной объемной части раствора соли с тщательным их перемешиванием. Приготовление электролита ведется в стеклянной посуде.
Поскольку алюминий так широко используется в сотнях отраслей промышленности, имеет смысл анодировать алюминий, чтобы он приобрел новые свойства. Само покрытие может иметь толщину от 0,00393701 до 0,03937012. В отличие от других покрытий анодирование алюминия сохраняет естественный блеск металлов, его текстуру и эстетику самого металла. История анодирования Анодирование металлов впервые было использовано в промышленном масштабе в 1923 году. Первоначально оно было создано для защиты от коррозии деталей из дюралюминия в кораблестроительной промышленности. Очевидно, эта обработка использовалась, поскольку части морских транспортных судов требовали жесткого защитного покрытия, невосприимчивого к соленому, бурному морю. Этот процесс все еще используется сегодня, несмотря на устаревшие требования сложного цикла напряжения, которые теперь считаются ненужными. К 1927 году этот процесс получил развитие, и был запатентован новый процесс анодирования в серной кислоте. Серная кислота остается наиболее распространенным анодирующим электролитом и по сей день. Японцы использовали анодирование щавелевой кислотой с 1923 года, и оно было широко применено немцами, особенно в архитектурных решениях. Анодирование алюминиевых профилей широко использовалось в архитектуре в 1960-х и 70-х годах.
Анодирование, что это такое? (стр. 1 )
Анодирование в обобщенном смысле – это электрохимический процесс образования стабильных оксидных покрытий на поверхности металлов. Анодирование можно определить как экологически чистый электрохимический процесс, который заключается в создании оксидного слоя на поверхности обрабатываемого металла. Цель этой статьи — глубоко изучить принцип процесса анодирования алюминия и его рабочий механизм, чтобы обеспечить четкое понимание и руководство для исследователей в инженерных и производственных областях. Что такое анодированный алюминий? Анодирование образует защитную пленку за счет воздействия на металл электролиза.
Анодирование в "домашних" условиях V2.0
Анодирование (синонимы: анодное оксидирование, анодное окисление) — процесс создания оксидной плёнки на поверхности некоторых металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам. Его характеристики можно улучшить благодаря анодированию, в результате которого на поверхности образуется прочный и устойчивый защитный слой. Что такое анодирование. #2 Что такое процесс черного анодирования? Черное анодирование относится к процессу электролитического окрашивания, который превращает поверхность алюминия в прочный черный оксид отделка.
Какие преимущества дает анодирование алюминия?
The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category "Performance". It does not store any personal data. Functional functional Functional cookies help to perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collect feedbacks, and other third-party features. Performance performance Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.
Из-за протекающего тока вблизи поверхности детали вода разделяется на водород и кислород. Отрицательно заряженный кислород притягивается к положительному заряду на алюминии и окисляет поверхность алюминия, образовывая на ней оксидную пленку Al2O3. Кислота из раствора разъедает эту жесткую корку, создавая глубокие в ней микропоры диаметром 10-100нм.
Через эти поры ток продолжает попадать на поверхность металла и процесс продолжается. Чем дольше длится процесс, тем толще получающаяся оксидная пористая пленка. Толщина пленки может составлять от 0,5мкм и менее для декоративных целей и до 150мкм для архитектурных зданий , чаще всего 15-20 мкм. Концентрация электролита, степень кислотности, температура раствора, сила тока тщательно контролируются для равномерного создания качественного защитного слоя. Жесткие толстые пленки, как правило, получают с использованием более разбавленных растворов при более низких температурах с высокими напряжениями и током. После завершения процесса поры заполняются цветными красителями, создавая глубокий слой ровного окраса детали, или бесцветными нейтральными подавителями коррозии.
Если нет необходимости в высоком сцеплении поверхности, поры после окрашивания закрываются запечатываются, уплотняются , чтобы не допустить коррозии через них и удержать красители. Холодная обработка, когда поры закрываются пропиткой герметиком тефлоном, ацетатом никеля, ацетатом кобальта, бихроматами натрия или калия в ванной при комнатной температуре, более распространена из-за экономии электроэнергии но такие покрытия не подходят для склеивания. Такое покрытие из-за большой толщины износостойкое и дает защиту алюминия даже при износе со временем поверхности и при образовании не слишком глубоких царапин. Цвета покрытия Цвета анодированных покрытий, создаваемых раствором красителей как правило анилиновых могут быть самыми разнообразными.
Концентрация кислоты: Концентрация кислоты в ванне для анодирования играет ключевую роль в определении структуры и пористости оксидного слоя. Различные концентрации могут привести к различным размерам пор в сформированном слое. Например, при сернокислотном анодировании поддержание постоянной концентрации кислоты необходимо для получения однородного плотного оксидного слоя. Неточные концентрации могут привести к некачественному анодному покрытию, что повлияет на внешний вид слоя и его защитные свойства. Температура: Контроль температуры ванны анодирования имеет решающее значение для получения стабильных результатов. Он влияет на скорость реакции анодирования и структуру оксидного слоя. Более высокие температуры, как правило, ускоряют процесс анодирования, но могут поставить под угрозу качество и долговечность оксидного слоя, что может привести к более мягкому и пористому покрытию. С другой стороны, более низкие температуры могут замедлить реакцию, создавая более плотный и твердый анодный слой. Продолжительность лечения: Время, в течение которого металл подвергается процессу анодирования, оказывает непосредственное влияние на толщину анодного слоя. Продление обработки обычно приводит к более толстому оксидному слою, повышающему его защитные свойства. Однако для каждой установки существует оптимальная продолжительность; чрезмерное анодирование может привести к хрупкому или менее липкому оксидному слою. И наоборот, недостаточное анодирование приведет к более тонкому слою, который может не обеспечить адекватной защиты или желаемой эстетики. Виды анодирования Органическое кислотное анодирование тип I Этот метод использует органические кислоты, такие как хромовая кислота, вместо более распространенной серной кислоты. Анодирование хромовой кислотой, подмножество этой категории, дает более тонкий оксидный слой, обычно до 12 микрометров. Несмотря на то, что он обладает коррозионной стойкостью, его основное преимущество заключается в ситуациях, когда критически важны минимальные изменения размеров детали. Исторически он использовался в аэрокосмической промышленности, особенно там, где требуются жесткие допуски. Однако из-за экологических проблем, связанных с хромом, его использование сокращается в пользу альтернатив. Сернокислотное анодирование тип II Одна из наиболее распространенных форм анодирования, сернокислотное анодирование, использует ванну с разбавленной серной кислотой для создания защитного оксидного слоя. Этот метод предлагает хороший баланс между толщиной, защитой и эстетикой. В результате получается прозрачная или слегка тонированная поверхность, хотя после анодирования можно использовать дополнительные красители для получения множества цветов. Оксидный слой, полученный с использованием этого метода, обычно имеет толщину от 0. Благодаря своей универсальности сернокислотное анодирование находит применение во многих отраслях промышленности, от аэрокосмической до товаров народного потребления. Твердое анодирование тип III Как следует из названия, твердое анодирование направлено на создание особенно толстого и твердого оксидного слоя, что делает его идеальным для компонентов, подверженных сильному износу или агрессивным средам. Обычно при использовании ванны с серной кислотой при более низких температурах и более высоких плотностях тока образующийся оксидный слой является более плотным и может иметь толщину от 25 до 150 микрометров. Этот слой менее пористый и более износостойкий, чем при стандартном сернокислотном анодировании. Внешний вид часто имеет цвет от темно-серого до угольно-черного, хотя возможны вариации в зависимости от анодируемого сплава. Общие области применения включают военную технику, промышленное оборудование и кухонную посуду. Материалы, подходящие для анодирования Алюминий Возможно, наиболее часто анодируемый материал, алюминий известен своей совместимостью с процессом анодирования. Оксидный слой естественного происхождения на алюминиевых поверхностях может быть дополнительно утолщен и улучшен за счет анодирования. В результате получается более прочная, устойчивая к коррозии и эстетически универсальная отделка. Относительно легкий вес алюминия в сочетании с преимуществами анодирования делает его предпочтительным материалом в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная и архитектурная. Магний Магний можно анодировать для повышения его коррозионной стойкости, износостойкости и адгезии краски. Анодирование магния несколько отличается от анодирования алюминия, так как вместо оксидного слоя образуется гидроксидное или оксидно-гидроксидное покрытие. Анодирование магнием часто используется в аэрокосмической промышленности из-за низкой плотности магния и высокого отношения прочности к весу.
Процесс анодирования заключается в нанесении тонкой оксидной пленки на поверхность металла с помощью электрохимического процесса. Металл действует как анод в растворе кислотной ванны, и затем через ванну пропускают электрический ток, вызывая образование прочно прилипшего оксида металла на поверхности анода. Существует три основных типа анодирования: тип I хромовая кислота , тип II серная кислота и тип 3 твердое покрытие. Эти методы различаются типом используемой кислоты и толщиной получаемой пленки. В этой статье мы обсудим виды анодирования, дадим пошаговое описание процесса анодирования и рассмотрим преимущества и недостатки анодирования. Что такое анодирование? Анодирование — это электрохимический процесс, при котором металлическая поверхность превращается в устойчивую к коррозии, долговечную и эстетически привлекательную поверхность. Процесс анодирования помогает защитить металл от износа и коррозии, а также улучшить его внешний вид. Когда впервые было использовано анодирование? Анодирование впервые было широко использовано для защиты гидросамолетов, сделанных из раннего алюминиевого сплава, называемого дюралюминием, от коррозии в морской воде. Двое британцев, Бенгоу и Стюарт, подали заявку на патент на этот метод в 1923 году, и в том же году было внедрено промышленное анодирование. В 1927 году был запатентован новый процесс на основе серной кислоты, который остается наиболее распространенным методом анодирования, используемым сегодня. Как работает анодирование? Анодирование — это процесс создания тщательно контролируемого, плотно прилегающего слоя оксида на поверхности алюминия или другого цветного металла. Этот процесс работает с использованием электрического тока, чтобы заставить оксидный слой образоваться на заготовке. Заготовка действует как анод, притягивая к себе отрицательно заряженные ионы кислорода. Эти анионы кислорода поступают из кислого электролита. Движущей силой для создания отрицательно заряженных ионов являются электроны, испускаемые катодом, который обычно изготавливается из алюминиевого сплава Т-6063, хотя он может быть изготовлен из других инертных проводящих материалов. Положительно заряженные ионы водорода, образующиеся из электролита, одновременно с отрицательно заряженными ионами кислорода восстанавливаются принимают электроны на катоде. Цепь дополняется источником питания и проводкой к аноду и катоду вне резервуара для анодирования. В чем важность анодирования? Анодирование дает металлу множество ключевых преимуществ. Наиболее важными преимуществами являются повышенная износостойкость, повышенная защита от коррозии и эстетические улучшения. Анодирование создает тонкий слой оксида на поверхности металла, который намного более устойчив к износу, а также защищает от коррозии.
Механизм и технология анодирования Ан.окс. Структура и свойства оксида алюминия в покрытии.
Оно может проходить в двух вариантах: химическое оксидирование в растворе хрома и анодирование с помощью анодной поляризации изделия в электролите. То есть анодирование — это процесс создания оксидной пленки на поверхности металлов и сплавов. Главная цель этой процедуры - уменьшить склонность металла к коррозии, а также улучшить внешний вид металлического изделия. Наиболее частой технологией анодирования алюминия является так называемое сернокислое анодирование — по химическому составу анодного раствора электролита.
В результате процедуры анодирования происходит нарастание на поверхности алюминия толстого анодного покрытия с порами разного размера. Толщина покрытия и размеры пор зависят от концентрации серной кислоты в анодном электролите, температуры анодного раствора и плотности тока, поступающего через электролит на поверхность алюминия. По своей структуре анодное покрытие состоит из пористого слоя и находящегося под ним барьерного.
Толщина барьерного слоя зависит от состава электролита и технологических параметров. При анодировании барьерный слой образуется первым, и его толщина прямо зависит от величины плотности анодирования. После того как барьерный слой сформирован, на его наружной стороне, формируется пористая кристаллическая структура.
В ходе ее формирования происходит сначала растворение барьерного слоя, а затем при повышении величины тока и увеличения температуры, растворение поверхностного слоя с образованием пористого. Чистый алюминий высшего качества анодируется лучше, чем сплавы с другими металлами. Внешний вид анодного покрытия и его свойства износостойкость, коррозионная стойкость и т.
Размер, форма и распределение интерметаллидных состоящих из двух и более металлов , частиц также влияют на качество анодирования. Химический состав алюминиевого сплава является особенно важным в изделиях, которые требуют блестящего анодирования, в этом случае необходимо, чтобы уровень нерастворимых частиц был как можно ниже.
Эти свободные электроны перемещаются к катоду, вызывая редукцию. Процесс сокращает количество ионов в растворе, что ускоряет окисление обрабатываемого предмета.
Как это происходит Подготовка: очистка предмета от загрязнений с помощью растворителей или щелочей. Ополаскивание: удаление остатков очистительных средств водой. Анодирование: погружение в электролит, например, серную кислоту, и подача постоянного тока, при котором металл становится анодом. Колерование: факультативный этап для придания цвета покрытию.
Закрепление: гидротермальная обработка для упрочнения оксидной пленки. Оно широко используется в авиастроении для каркасов и элементов обшивки самолетов от коррозии.
Сплав, который содержит слишком много примесей, после анодирования не блестит, непригоден для использования Плюсы и минусы Титан является самым популярным из металлов, поддающихся анодированию. Он применяется в ювелирной промышленности около двадцати лет. Главное достоинство анодированных украшений — их богатая цветовая палитра. Изготовленные из титана и ниобия, они еще и гипоаллергенны, подходят для того, чтобы использовать для свежих проколов. В их пользу говорит и небольшой вес изделий. Некоторые анодированные металлы вызывают раздражение и аллергию, поэтому перед покупкой украшения нужно обязательно уточнить состав сплава. Анодированные украшения Из анодированных металлов изготавливают пуссеты, кольца, подвески, броши, украшения для пирсинга.
Сочетание с драгоценными и полудрагоценными камнями, эмалью рождает необыкновенные ювелирные композиции, выполненные в оригинальном цвете. Иногда анодированный металл используется только в качестве вставки Это особенно ценно при создании украшений в анималистическом и флористическом стилях.
Следующим подопытным были дропы от велосипеда, предоставленные irazor Исходное изделие с заводской анодировкой. Они же со снятой анодировкой, снимал долгой выдержкой в NaOH Одной из проблем стало то, что в этих деталях нет резьбовых соединений, в которые можно было бы вкрутить токоподвод, проконсультировавшись со Старшими товарищами по анодировке, были сделаны токоподводы в виде согнутой проволоки вставленной в отверстия, получается своего рода Подпружиненный контакт, да, в местах контакта будет непрокрас, так что выбираем наиболее незаметные места, в данном случаи отверстия являются крепёжными и будут закрытыми. Так же не забываем, если в детали имеются полости, то необходимо располагать деталь так, чтобы в этих полостях не происходило скопление пузырьков и как следствие вытеснение раствора и отсутствие анодного покрытия. По 2 подвеса на деталь. Готовая деталь после промывки Для сравнения не анодированная трубка и дроп, видна желтизна.
Далее окрашиваем, так как дропы имели шероховатую поверхность, то цвет получился весьма не однозначный, по сравнению с полированной ручкой. Дропы более бледный цвет получили, причем, пока они были мокрыми, цвет был схож и весьма насыщенен. В связи с тем, что окрашиваемы слой боле пористый, а значит менее прочный, а дропы стоят в таком месте вела, что там и пыль и грязь с дороги, был оговорено, что для надёжности их лучше покрыть лаком сверху. Попробовав покрыть небольшой участок, получил следующий результат. Участок покрытый лаком получился более насыщенным и ярким цветом.
Анодированные украшения: особенности технологии, советы по выбору и уходу
Герметизация металла предотвращает появление царапин или пятен на поверхности. Какие бывают виды и типы анодирования? Наиболее распространенные типы анодирования включают анодирование хромовой кислотой типа I, анодирование серной кислотой типа II и твердое анодирование типа III. Другие менее распространенные методы анодирования включают анодирование фосфорной кислотой и титаном.
Наиболее распространенные процессы анодирования перечислены и описаны ниже: Тип I — анодирование хромовой кислотой Из трех основных типов анодирования анодирование хромовой кислотой тип I дает самый тонкий оксидный слой от 0,00002 до 0,0001 дюйма. При правильном уплотнении оксидный слой, полученный анодированием хромовой кислотой, обеспечивает алюминию уровень коррозионной стойкости, аналогичный более толстым слоям, полученным другими методами анодирования, такими как серная кислота или твердое покрытие. Из-за того, что слой покрытия тоньше, оксидные покрытия типа I поглощают меньше цвета при окрашивании, и покрытие имеет сероватый оттенок.
Этот сероватый оттенок ограничивает использование анодирования хромовой кислотой в качестве декоративной отделки. Тем не менее, покрытие Типа I можно окрасить в черный цвет и применить его для защиты корпусов оптических компонентов. Некоторые из ключевых особенностей анодирования хромовой кислотой включают в себя: хорошее сцепление клеев с другими объектами и непроводящие электричество свойства.
Анодирование хромовой кислотой часто используется для аэрокосмических компонентов, сварных компонентов или в качестве основы для дополнительной окраски. Тип II — анодирование серной кислотой Тип II серная кислота является наиболее популярным методом анодирования. Пленки, полученные сернокислотным анодированием, имеют толщину от 0,0001 до 0,001 дюйма.
Накопление оксида изменяет поверхность детали, делая ее подходящей для ситуаций, когда необходимы стойкость к истиранию и твердость. Красочная отделка поверхности алюминия и родственных сплавов достигается за счет использования пористости сернокислотных покрытий перед герметизацией. Пористый оксид алюминия легко впитывает красители.
Герметизация анодно-оксидной пленки после нанесения красителя помогает избежать выцветания детали во время использования. Несмотря на то, что в целом цветостойкие, цветные анодированные пленки имеют склонность к выцветанию при постоянном воздействии УФ-излучения. Некоторые из вариантов цвета, доступных с этой техникой анодирования, включают: черный, серый, коричневый, красный, синий, зеленый и золотой.
По сравнению с другими методами анодирования, при сернокислотном анодировании используются менее дорогие химические вещества, меньше энергии и меньше времени для достижения желаемой толщины. Также возможна отделка большего количества типов сплавов. Другие преимущества этого метода заключаются в том, что он дает более прочное покрытие, чем анодирование хромовой кислотой, и дает четкую и естественную отделку, что позволяет добавлять другие цвета при окрашивании.
Обработка отходов процесса анодирования Типа II также дешевле и проще, чем обработка отходов анодирования хромовой кислотой. Общие области применения анодирования типа II включают оптические и электронные детали, корпуса гидравлических клапанов и корпуса для электроники и компьютеров.
У каждой технологии есть особенности, плюсы и минусы. На свойства поверхности влияет плотность тока и температура электролита. Чем выше плотность тока и ниже температура, тем твёрже получается оксидная плёнка. При высокой температуре получается мягкое и пористое покрытие, которое хорошо поддаётся окрашиванию. Рассмотрим технологии подробнее.
Твердое анодирование Твердое анодирование — это способ обработки, при котором в роли электролита выступает не только раствор серной кислоты H2SO4, а сразу несколько кислот. Возможно применение щавелевой, уксусной, борной или ортофосфорной кислоты, триоксида хрома, различных органических соединений. Эта технология используется в современной промышленности чаще всего. Она позволяет получить на поверхности заготовки очень тонкий, но при этом прочный оксидный слой. Алюминий обрабатывают до получения светло-молочной плёнки, а затем промывают струёй холодной воды и окрашивают составами на основе анилина. Таким способом можно получить привлекательную поверхность изделия. Но они не подходят для эксплуатации в тяжелых условиях, поскольку хуже защищены от коррозии, воздействия агрессивных сред и механических повреждений.
Однако, высокая адгезивность поверхности отлично подходит для нанесения лакокрасочного покрытия. Их подвергают долгому принудительному охлаждению, формируя плотное покрытие, а затем закрепляют плёнку паром или горячей дистиллированной водой. Такой метод позволяет получить качественное, прочное покрытие большой толщины. Преимущества анодирования алюминия Анодированный алюминий отличается множеством преимуществ, за счёт которых он востребован в строительстве и разных сферах промышленности. Среди преимуществ: Увеличение долговечности Оксидный слой обеспечивает надёжную защиту от коррозии, ультрафиолета и механических повреждений, поэтому изделия могут выдерживать экстремальные условия эксплуатации: осадки, высокую влажность, жару. Защитная плёнка значительно продлевает срок службы изделий из алюминия.
Один из способов — анодирование анодное оксидирование , гальванический процесс формирования оксидной пленки на поверхности металла. Электрохимически сформированная оксидная пленка на поверхности алюминия или титана теоретически бесцветная.
При желании ее можно и создать прозрачной или белой. Но на практике микропримеси тяжелых металлов, и дефекты кристаллической решетки приводят к окрашиванию защитного слоя. Такие отклонения от теории стали инструментом дизайнеров алюминиевых окон и фасадных конструкций, сувенирной продукции и альпинистского снаряжения. При помощи анодирования можно добиться индивидуальности и эстетичности продукции. Для алюминия основными цветами оксидной пленки являются оттенки желто-коричневой гаммы.
Высокая прочность. Защитный слой обладает высокой устойчивостью к механическим повреждениям. Диэлектрические свойства. Оксидная пленка практически не проводит ток. Обработанная посуда приобретает устойчивость к интенсивным перепадам температур. В процессе приготовления пища не подгорает. Декоративные свойства. Некоторые металлы подвергают обработке для изменения визуальных качеств. В основном, для этих целей используют алюминий как обладающий хорошим соединением с кислородом. Добавление определенных солей в раствор электролита позволит поменять исходный цвет, придавая окрашенным изделиям ровные и глубокие оттенки. Оксидирование также позволяет скрыть незначительные дефекты поверхности, такие как царапины или потертости. В отличие от обычной нержавеющая сталь плохо поддается обработке как условно инертный металл. Для решения этой проблемы нержавейку покрывают никелем, а только затем проводят оксидирование. Ученые активно занимаются разработкой специальных паст, которые будут уменьшать инертные свойства наружного слоя нержавеющей стали. Для прочих соединений эти условия могут быть неприемлемыми.
Анодирование алюминия: основы
Анодирование алюминиевых и стальных конструкций;Статьи/Статьи по алюминиевым конструкциям. #2 Что такое процесс черного анодирования? Черное анодирование относится к процессу электролитического окрашивания, который превращает поверхность алюминия в прочный черный оксид отделка. Прежде чем разобраться в технологии, нужно разобраться, что такое анодированный алюминий. Во время процесса анодирования или же анодного оксидирования происходит появление оксидной пленки на поверхности образца за счет химического взаимодействия. Что такое анодирование алюминия. Анодирование представляет собой метод повышения коррозионной стойкости металлических деталей за счет образования на их поверхности оксидного слоя.
анодирование
Что такое анодирование и зачем оно нужно? Обычно анодирование проводят при постоянном токе в гальваностатическом или потенциостатическом режиме. 20 сентября 2020 Павел Грата ответил: Анодирование — это создание тонкого оксидного слоя на поверхности металлов или сплавов путем их погружения в проводящую среду с последующей анодной поляризацие.
Что такое анодирование?
Рисунок 11 — Примеры идеальных и близких к идеалу ячеек пористого слоя в аноднооксидном покрытии на алюминии. Чаще же можно наблюдать более "грязные" варианты. Примеры их были показаны в начале статьи. Кроме этого, теории не предполагают возможности ветвления пор, что наблюдается в действительности. Рисунок 12 — Пример ветвления пор 4. Особенности роста оксида алюминия при анодировании. Формирование оксидного слоя протекает на дне пор, где препятствием для прохождения электрического тока служит только тонкий барьерный слой, толщина которого практически не меняется в процессе обработки. С этой точки зрения можно наращивать толщину оксидного слоя без существенного увеличения напряжения на ванне. Образующиеся поры имеют форму конуса, расширяющегося к внешней стороне покрытия, поскольку эта часть дольше подвергается агрессивному воздействию электролита.
Необходимо отметить, что формирование пористой структуры является необходимым условием роста оксидного слоя. Оксид алюминия является плохим проводником электричества, а поры, хотя и заполнены электролитом, имеют весьма малый диаметр, поэтому сопротивление анода во много раз выше сопротивления на катоде и сопротивления электролита. Изменение потенциалов самих электродов вследствие поляризации незначительно по сравнению с прикладываемым напряжением, поэтому изменение напряжения во времени при постоянной плотности тока определяется изменением омического сопротивления анода. Если проводить процесс при постоянной плотности тока, то есть при постоянной скорости формирования оксида, то рост пленки будет тормозиться возрастающим сопротивлением электролита в порах. Для дальнейшего роста требуется либо увеличение прилагаемого напряжения, либо растравливание пор. На практике преобладает второй фактор. Этому способствует значительное выделение теплоты в процессе анодного окисления, причем основная часть тепла выделяется в барьерном слое на дне пор. Поэтому рост оксидной пленки при постоянной плотности тока сопровождается непрерывным увеличением скорости растворения оксида.
Предельная толщина пленки достигается тогда, когда скорость ее образования под действием электрического тока станет равна скорости химического растворения электролитом. Чрезмерный перегрев электролита у основания пор и местное повышение его агрессивности может привести к растравливанию оксидного слоя и получению некачественных покрытий с повышенной пористостью и слабой адгезии к металлу. Скорость химического растворения оксида алюминия сравнительно велика, особенно в агрессивных растворах серной кислоты. Растворение оксида выражается не только в стравливании поверхностного слоя формирующегося покрытия, но и в увеличении его пористости. Присутствие в алюминиевых сплавах меди и магния также несколько увеличивает скорость растворения оксида в серной кислоте. Таким образом, соотношение скоростей формирования оксида и его химического растворения предопределяет и толщину и структуру получаемых анодно-окисных покрытий на алюминии. Ввиду того, что образующийся оксидный слой имеет высокое сопротивление, электрический ток в процессе оксидирования автоматически перераспределяется на те участки, где сопротивление меньше. Тем самым создаются условия для получения равномерного по толщине оксидного слоя на деталях сложной конфигурации.
Поэтому рассеивающая способность электролитов для анодного оксидирования алюминия и его сплавов весьма высока. Однако следует учитывать, что при недостаточном отводе тепла от формирующегося покрытия возникает возможность локального растравливания отдельных участков покрытия, которая не будет компенсирована увеличением на этих участках плотности тока. Это приведет к локальным дефектам покрытия, вплоть до полного его отсутствия. Постепенно неудовлетворительные условия для формирования покрытия могут охватить и всю деталь. Он уменьшается с ростом температуры и продолжительности электролиза. Свойства оксидных покрытий на анодированном алюминии. Аноднооксидное покрытие на поверхности алюминия и его сплавов благотворно сказывается на его коррозионной стойкости во многих средах, где оксид более стоек, чем основной металл. Оно успешно защищают алюминий от атмосферной коррозии, в нейтральных и слабокислых растворах неорганических солей: стойкость анодно-окисных покрытий в морской атмосфере и морской воде подтверждена многолетней эксплуатацией оксидированных алюминиевых деталей.
Кроме того, благодаря пленке усиливается коррозионная стойкость, сохраняется внешняя привлекательность и приятный серебристый оттенок металла. Как происходит анодирование Технология нанесения защитного покрытия включает следующие этапы: Металл очищают, обезжиривают и осветляют путем погружения в кислоту и щелочь. Заготовку погружают в раствор электролита, пропуская через систему постоянный ток. На поверхности образуется защитный слой, но он непрочный и требует закрепления. Для этого деталь погружают в кипящую воду либо в емкость со специальным составом.
Закрепления не требуется, если изделие будет окрашиваться. Закрепителем в этом случае выступит краска, которая держится намного лучше на пористой поверхности. Применение анодированного металла Процесс анодирования увеличивает стоимость изделия, поэтому в некоторых случаях можно сэкономить, купив алюминиевый профиль без защитного слоя.
При а. При см.
При анодировании изделие, погруженное в электролит, соединяют с положительно заряженным электродом источника тока анодом. Оксидная пленка… … Энциклопедический словарь по металлургии анодирование — нанесение защитного покрытия на поверхность металлических изделий.
Она выполняет две основные функции: Защита от внешних воздействий; Украшение. Во втором случае в проводящую среду добавляются красители различных цветов со строго определённым химическим составом. Первыми внедрили в производство промышленное анодирование алюминия инженеры из Великобритании. Созданный таким способом лёгкий и прочный металл начали применять в авиационной промышленности. Позже появился стандарт анодирования металла, который успешно применяется в современном авиастроении. В состав покрытия входят два компонента: органический; Краска, нанесённая в соответствии со стандартом, очень устойчива к истиранию и другим механическимповреждениям. Технология анодирования На сегодняшний день наибольшее распространение получил процесс сернокислого анодирования алюминия. Его суть в следующем: Деталь и катод, изготовленный из свинца, помещаются для очистки от примесей и масел в ванну с электролитом — серной кислотой H2 SO4.
Производится окончательная промывка в растворе каустика. На поверхности детали из алюминия создаётся тончайший оксидный слой. Скорость роста анодного слоя на поверхности металла неравномерна и очень невысока. При меньших показателях слой получается практически бесцветным.