Anodizatsiya - bu metall qismlar yuzasida tabiiy oksid qatlamining qalinligini oshirish uchun ishlatiladigan elektrolitik passivatsiya jarayoni.

Jarayon anodizatsiya deb ataladi, chunki ishlov beriladigan qism elektrolitik hujayraning anod elektrodini hosil qiladi.Anodizatsiya korroziyaga va aşınmaya chidamliligini oshiradi va bo'yoq astarlari va elimlari uchun yalang'och metallga qaraganda yaxshiroq yopishishni ta'minlaydi.Anodik plyonkalar, shuningdek, bo'yoqlarni o'zlashtira oladigan qalin gözenekli qoplamalar yoki aks ettirilgan yorug'lik to'lqinining shovqin effektlarini qo'shadigan nozik shaffof qoplamalar bilan bir nechta kosmetik effektlar uchun ishlatilishi mumkin.

Anodizatsiya, shuningdek, tishli komponentlarning yiringlashini oldini olish va elektrolitik kondansatkichlar uchun dielektrik plyonkalarni tayyorlash uchun ham qo'llaniladi.Anodik plyonkalar alyuminiy qotishmalarini himoya qilish uchun eng ko'p qo'llaniladi, ammo titanium, sink, magniy, niobiy, tsirkoniy, gafniy va tantal uchun ham jarayonlar mavjud.Temir yoki uglerodli po'latdan yasalgan metall neytral yoki ishqoriy mikroelektrolitik sharoitda oksidlanganda qimirlaydi;ya'ni temir oksidi (aslida temir gidroksidi yoki gidratlangan temir oksidi, shuningdek zang deb ham ataladi) anoksik anodli chuqurlar va katta katod yuzasi orqali hosil bo'ladi, bu chuqurlar sulfat va xlorid kabi anionlarni to'playdi va asosiy metallni korroziyaga tezlashtiradi.Yuqori uglerodli temir yoki po'latdan yasalgan uglerod parchalari yoki nodullari (yuqori uglerodli po'lat, quyma temir) elektrolitik potentsialga olib kelishi va qoplama yoki qoplamaga xalaqit berishi mumkin.Qora metallar odatda nitrat kislotada elektrolitik tarzda anodlanadi yoki qattiq qora temir (II, III) oksidini hosil qilish uchun qizil dumanli nitrat kislotasi bilan ishlov beriladi.Ushbu oksid simga qo'yilganda va simlar egilgan bo'lsa ham, konformal bo'lib qoladi.

Anodizatsiya sirtning mikroskopik tuzilishini va sirt yaqinidagi metallning kristalli tuzilishini o'zgartiradi.Qalin qoplamalar odatda gözeneklidir, shuning uchun korroziyaga chidamliligiga erishish uchun ko'pincha muhrlanish jarayoni kerak bo'ladi.Anodlangan alyuminiy yuzalar, masalan, alyuminiyga qaraganda qattiqroq, ammo past va o'rtacha aşınma qarshilikka ega, ularni qalinligi oshishi yoki mos yopishtiruvchi moddalarni qo'llash orqali yaxshilash mumkin.Anodik plyonkalar odatda bo'yoq va metall qoplamalarning ko'p turlariga qaraganda ancha kuchli va yopishqoqroq, lekin ayni paytda mo'rtroqdir.Bu ularni qarish va eskirishdan yorilish va tozalash ehtimolini kamaytiradi, lekin termal stressdan yorilishga ko'proq moyil bo'ladi.

Anodlash turlari:

Anodizatsiya sanoatda uzoq vaqtdan beri keng qo'llaniladi va quyidagi tasniflash usullari bilan umumlashtirilishi mumkin:

Joriy turga ko'ra, to'g'ridan-to'g'ri anodlash, o'zgaruvchan tok anodlash va impulsli oqim anodizatsiyasi mavjud bo'lib, ular ishlab chiqarish vaqtini kerakli qalinlikka erishish uchun qisqartirishi mumkin, plyonka qatlami qalin, bir xil va zich, korroziyaga chidamliligi sezilarli darajada yaxshilanadi. .

Elektrolitga ko'ra u quyidagilarga bo'linadi: sulfat kislota, oksalat kislotasi, xrom kislotasi, aralash kislota va organik sulfon kislotasi eritmasi bilan tabiiy rangli anodlash.

Filmning tabiatiga ko'ra, u quyidagilarga bo'linadi: oddiy kino, qattiq plyonka (qalin plyonka), chinni plyonka, yorqin modifikatsiya qatlami, yarim o'tkazgich to'siq qatlami va boshqa anodizatsiya.

To'g'ridan-to'g'ri sulfat kislota anodlash usulini qo'llash eng keng tarqalgan, chunki u alyuminiy va ko'pchilik alyuminiy qotishmalariga mos keladigan anodizatsiyaga ega;kino qatlami qalin, qattiq va aşınmaya bardoshli bo'lib, muhrlangandan keyin yaxshiroq korroziyaga chidamliligini olish mumkin;Kino qatlami rangsiz va shaffof, kuchli adsorbsiya qobiliyatiga ega va rang berish oson;ishlov berish kuchlanishi past va quvvat sarfi past;qayta ishlash jarayoni uzluksiz ishlab chiqarish va amaliy operatsiyani avtomatlashtirish uchun qulay bo'lgan kuchlanish davrini o'zgartirishga hojat yo'q;sulfat kislota xrom kislotaga qaraganda inson tanasi uchun kamroq zararli va ta'minoti keng., past narx va boshqa afzalliklar.

Oksidlanish jarayonini tanlashdan oldin siz alyuminiy yoki alyuminiy qotishma materialini tushunishingiz kerak, chunki materialning sifati va tarkibiy qismlardagi farq anodizatsiyadan keyin alyuminiy mahsulotining sifatiga bevosita ta'sir qiladi.Misol uchun, alyuminiy yuzasida pufakchalar, tirnalishlar, qobiq va pürüzlülük kabi nuqsonlar mavjud bo'lsa, anodlashdan keyin ham barcha nuqsonlar aniqlanadi.Qotishma tarkibi ham anodizatsiyadan keyin sirt ko'rinishiga bevosita ta'sir qiladi.Misol uchun, 1-2% marganets o'z ichiga olgan alyuminiy qotishmasi oksidlanishdan keyin jigarrang-ko'k rangga ega.Alyuminiy materialida marganets miqdori ortishi bilan oksidlanishdan keyin sirt rangi jigarrang-ko'kdan to'q jigarranggacha o'zgaradi.0,6 dan 1,5% gacha kremniy bo'lgan alyuminiy qotishmalari oksidlanishdan keyin kulrang, 3 dan 6% gacha kremniy bo'lsa, oq kulrang bo'ladi.Tarkibida rux borlari opal, tarkibida xrom borlari oltindan kul ranggacha notekis soyalarda, nikellilari och sariq rangda.Umuman olganda, faqat alyuminiy tarkibida magniy va 5% dan ortiq oltin bo'lgan titan oksidlanishdan keyin rangsiz, shaffof, yorqin va toza ko'rinishga ega bo'lishi mumkin.

Alyuminiy va alyuminiy qotishma materiallarini tanlagandan so'ng, mos anodizatsiya jarayonini tanlashni ko'rib chiqish tabiiydir.Hozirgi vaqtda mamlakatimizda keng qo'llaniladigan sulfat kislota oksidlanish usuli, oksalat kislotasi oksidlanish usuli va xrom kislotasi oksidlanish usuli qo'llanma va kitoblarda batafsil yoritilgan, shuning uchun ularni takrorlashning hojati yo'q.Ushbu maqola hozirda Xitoyda ishlab chiqilayotgan ba'zi yangi texnologiyalar, shuningdek, xorijiy mamlakatlardagi ba'zi usullar haqida qisqacha ma'lumot bermoqchiman.

1. Xitoyda anodlashning yangi texnologiyasi ishlab chiqilgan

(1) Oksalat kislotasi-chumoli kislotasi aralash eritmasining tez oksidlanishi

Oksalat kislotasi-chumoli kislota aralashmasidan foydalanish shundan iboratki, chumoli kislota kuchli oksidlovchi hisoblanadi, bunday vannada chumoli kislota oksid plyonkasining ichki qatlamining (to'siq qatlami va to'siq qatlami) erishini tezlashtiradi va shu bilan uni g'ovakli qatlamga aylantiradi. (ya'ni oksid plyonkasining tashqi qatlami).Vannaning o'tkazuvchanligini yaxshilash mumkin (ya'ni, oqim zichligini oshirish mumkin), shuning uchun oksid plyonkasi tezda hosil bo'lishi mumkin.Sof oksalat kislotasi oksidlanish usuli bilan solishtirganda, bu eritma hosildorlikni 37,5% ga oshirishi, quvvat sarfini kamaytirishi mumkin (oksalat kislotasi oksidlanish usulining quvvat sarfi 3,32 kVt / m2, bu usul 2 kVt / m2) va tejash imkonini beradi. elektr energiyasi 40% ga.

Texnologik formula: oksalat kislotasi 4-5%, chumoli kislotasi 0,55%, uch fazali o'zgaruvchan tok 44±2 volt, oqim zichligi 2-2,5A/d㎡, harorat 30±2℃.

(2) Aralashtirilgan kislota oksidlanishi

Ushbu usul 1976 yilda rasman Yaponiya milliy standartiga kiritilgan va Yaponiyaning North Star Nikkei Household Products Co., Ltd tomonidan qabul qilingan. Uning xususiyatlari shundaki, plyonka tez hosil bo'ladi, plyonkaning qattiqligi, aşınmaya bardoshliligi va korroziyaga chidamliligi. oddiy sulfat kislota oksidlanish usulidan yuqori va plyonka qatlami kumush-oq bo'lib, mahsulotlarni chop etish va bo'yash uchun mos keladi.Mamlakatim alyuminiy ishlab chiqarish sanoati Yaponiyaga tashrif buyurganidan so'ng, 1979 yilda foydalanish uchun tavsiya etilgan. Tavsiya etilgan jarayon formulasi: H2SO4 10～20%, COOHCOOH·2H2O 1～2%, kuchlanish 10～20V, oqim zichligi 1～3A/d㎡ , harorat 15～30℃, vaqt 30 daqiqa.

(3) Chinni oksidlanishi

Chinni oksidlanishi asosan elektrolitlar sifatida xrom kislotasi, borik kislotasi va kaliy titanium oksalatdan foydalanadi va elektrolitik ishlov berish uchun yuqori kuchlanish va yuqori haroratdan foydalanadi.Kino qatlamining ko'rinishi yuqori korroziyaga chidamliligi va yaxshi aşınma qarshilikka ega bo'lgan chinni ustidagi sirga o'xshaydi.Kino qatlami organik yoki noorganik bo'yoqlar bilan bo'yalgan bo'lishi mumkin, shunda tashqi ko'rinish maxsus yorqinlik va rangga ega bo'ladi.Hozirgi vaqtda u asosan alyuminiy kostryulkalar, zajigalkalar, oltin qalamlar va boshqa mahsulotlarda qo'llaniladi va omma orasida juda mashhur.

(4) Milliy mudofaa rangining oksidlanishi

Milliy mudofaa rangi oksidlanishi asosan harbiy alyuminiy mahsulotlarini bezashda qo'llaniladi, shuning uchun u maxsus himoya talab qiladi.Oksid plyonkasi harbiy yashil, mot, aşınmaya bardoshli va bardoshli bo'lib, yaxshi himoya ko'rsatkichlariga ega.Jarayon quyidagicha: birinchi navbatda, oksalat kislota oksidlanib, oltin sariq rangli plyonkali qatlam hosil qiladi, so'ngra kaliy permanganat 20g/l va H2SO41g/l eritmasi bilan anodlanadi.Shenyang alyuminiy mahsulotlari fabrikasi bu jarayondan harbiy choynaklar va oshxona idishlarini ishlab chiqarish uchun foydalangan.

(5) Ko'p rangli oksidlanish

CrO3 tarqalishi uchun bo'yalgan, ammo muhrlanmagan anodik oksid qatlamini xrom kislotasi yoki oksalat kislotasi bilan namlang.Bo'yalgan mahsulot yuzasining bir qismi CrO3 bilan namlangandan keyin so'nadi.Zarur bo'lganda mahsulotning istalgan qismiga oksalat kislotasi yoki xrom qo'shing.Kislota bilan yuvish odatda tasvir bilan reaktsiyani to'xtatishi mumkin.Keyin ikkinchi rangni bo'yash yoki CrO3 ni tozalash, yuvish, bo'yash va hokazo tartiblarini takrorlang va kerak bo'lganda gullar va bulutlar kabi naqshlar paydo bo'lishi mumkin.Hozirgi vaqtda u asosan oltin stakan, suv stakanlari, choy qutilari, zajigalkalar va boshqa mahsulotlarda qo'llaniladi.

(6) Marmar naqshini bo'yash jarayoni

Oksidlangan mahsulot dastlab birinchi asosiy rang bilan bo'yaladi, quritiladi, so'ngra yuzasida suzuvchi moy bilan suvga botiriladi.U ko'tarilganda yoki suvga botirilganda, yog 'va suv tabiiy ravishda cho'kadi, plyonka qatlami tartibsiz chiziqli bo'ladi.Yog 'bilan ifloslangan.Ikkinchi rangni qayta bo'yashda oksidli plyonkaning moy bilan bo'yalgan qismlari bo'yalmaydi, yog'siz qismlari esa ikkinchi rang bilan bo'yalib, marmar naqsh kabi tartibsiz naqsh hosil qiladi.Bu usulni Guangdong davlatga qarashli Yangjiang pichoq fabrikasi o'rtoq Chjou Shouyuning maqolalarida ko'rish mumkin ("Electropating and Finishing", № 2, 1982).

(7) Kimyoviy ishlov berish va oksidlanish

Mexanik parlatish va yog'sizlantirishdan so'ng, alyuminiy mahsulotlari niqoblash vositasi yoki fotosensitiv bilan qoplanadi, so'ngra konkav-qavariq naqsh hosil qilish uchun quritgandan so'ng kimyoviy yo'l bilan (ftorid yoki temir tuzi bilan ishlov berish) qoplanadi.Elektrokimyoviy parlatish va anodlashdan so'ng, u zanglamaydigan po'latdan yasalgan sirt ko'rinishi bilan taqqoslanadigan kuchli tana hissi bilan sirt naqshini taqdim etadi.Endi u asosan oltin qalamlarda, choy qutilarida va ekranlarda qo'llaniladi.

(8) Xona haroratida tez anodik oksidlanish

Odatda, H2SO4 oksidlanishi ko'p elektr energiyasini iste'mol qiladigan sovutish uskunalarini talab qiladi.A-gidroksipropion kislotasi va glitserin qo'shilgandan so'ng, oksidlanish plyonkasining erishi inhibe qilinishi mumkin, shuning uchun oksidlanish normal haroratda amalga oshirilishi mumkin.Umumiy sulfat kislota oksidlanish usuli bilan solishtirganda, plyonka qalinligini 2 barobar oshirish mumkin.Tavsiya etilgan jarayon formulasi:

H2SO4 150～160g/l

CH3CH(OH)COOH 18ml/l

CH2OHCHOHCH2OH 12ml/l

Oqim zichligi 0,8～12A/d㎡

12-18 volt kuchlanish

Harorat 18～22℃

(9) Kimyoviy oksidlanish usuli (shuningdek, o'tkazuvchan oksid plyonkasi sifatida ham tanilgan)

Filmning korroziyaga chidamliligi sulfat kislota anodlangan plyonkaga yaqin.Supero'tkazuvchi oksidli plyonka kichik kontakt qarshiligiga ega va elektr tokini o'tkazishi mumkin, H2SO4 anodik oksidi plyonkasi esa katta kontakt qarshiligi tufayli elektr tokini o'tkaza olmaydi.Supero'tkazuvchi oksidli plyonkaning korroziyaga chidamliligi alyuminiyga mis, kumush yoki qalay bilan qoplanganidan ancha kuchliroqdir.Kamchilik shundaki, plyonka qatlamini lehimlash mumkin emas, faqat spotli payvandlashdan foydalanish mumkin.Tavsiya etilgan jarayon formulasi:

CrO3 4g/l, K4Fe(CN)6·3H2O 0,5g/l, NaF 1g/l, harorat 20～40℃, vaqt 20～60 soniya.

So'nggi yillarda alyuminiy materiallarning sirtini qayta ishlash xalqaro miqyosda jadal rivojlandi.Sanoat ishlab chiqarishida ishchi kuchi, elektr energiyasi va resurslarga qimmatga tushadigan ba'zi eski jarayonlar isloh qilindi, ba'zi yangi jarayonlar va texnologiyalar sanoat ishlab chiqarishida keng qo'llanildi.Mana odatiy rizqlash usullari:

(1) Yuqori tezlikda anodlash usuli

Yuqori tezlikda anodlash jarayoni asosan elektrolitik eritmaning tarkibini o'zgartirish orqali elektrolitning empedansini pasaytiradi va shu bilan yuqori oqim zichligi bilan yuqori tezlikda anodizatsiyani ta'minlaydi.Qadimgi jarayonning eritmasi 0,2 dan 0,25 mk / min tezlikda plyonka hosil qilish uchun 1A / d㎡ oqim zichligidan foydalangan.Ushbu yangi texnologik yechimdan foydalangandan so'ng, oqim zichligi 1A / d㎡ hali ham ishlatilgan bo'lsa ham, plyonka hosil qilish tezligini yaxshilash mumkin edi.0,4 ~ 0,5 mk / min gacha oshiring, ishlov berish vaqtini sezilarli darajada qisqartiring va ishlab chiqarish samaradorligini oshiring.

(2) Tomita turi (yuqori tezlikda oksidlanish) usuli

Tomita usuli eski jarayonga qaraganda ancha qisqaroq va ishlab chiqarish samaradorligini 33% dan ortiq oshirish mumkin.Bu usul nafaqat oddiy anodik oksidli plyonka, balki qattiq plyonka oksidlanishi uchun ham javob beradi.

Qattiq plyonka ishlab chiqarilishi kerak bo'lsa, u eritmaning haroratini pasaytirish orqali erishiladi va plyonka hosil qilish tezligi yuqoridagi jadvalda ko'rsatilgandek taxminan bir xil bo'ladi.Filmning qattiqligi va eritma harorati o'rtasidagi bog'liqlik quyidagicha:

10℃—— Qattiqlik 500H, 20℃——400H, 30℃——30H

(3) Ruby filmi

Alyuminiy yuzasida yoqut plyonka hosil qilish jarayoni yangi jarayondir.Filmning rangi sun'iy yoqut bilan taqqoslanishi mumkin, shuning uchun dekorativ effekt juda yaxshi, korroziyaga chidamlilik va aşınma qarshilik ham yaxshi.Turli xil ranglarning ko'rinishi, shuningdek, eritma tarkibidagi turli xil metall oksidlari tomonidan tayyorlanishi mumkin.Jarayon usuli quyidagicha: Birinchidan, anodik oksidlanish uchun 15% sulfat kislotadan foydalaning, ishlatiladigan oqim zichligi 1A / d㎡, vaqt esa 80 minut.Uni olib tashlaganingizdan so'ng, ishlov beriladigan qismni rang chuqurligi talablariga muvofiq turli konsentratsiyali (NH4) 2CrO4 eritmalariga botirilishi mumkin, harorat 40 ℃ va vaqt 30 minut, asosan metall ionlarining g'ovak ichiga kirishi uchun. anodik oksidli plyonkali teshik manbai.Keyin natriy vodorod sulfat (1 g molekulyar og'irlik), ammoniy vodorod sulfat (1,5 g molekulyar og'irlik) qo'shing, harorat 170 ℃, oqim zichligi 1A / d㎡, yuqoridagi ishlovdan keyin binafsha-qizil va miltillovchi lyuminestsent yoqut. film olish mumkin.Agar cho'kish Fe2(CrO4)3, Na2CrO4 bo'lsa, hosil bo'lgan plyonka chuqur binafsha floresan bilan ko'k rangga ega.

(4) Asada usuli elektrolitik rang berish

Asada usuli elektrolitik rang berish - bu metall kationlarini (nikel tuzlari, mis tuzlari, kobalt tuzlari va boshqalar) anodlashdan so'ng, elektr toki elektroliz orqali oksid plyonkasi teshiklari tubiga kirib, shu bilan rang berish.Bu jarayon so'nggi yillarda jadal rivojlandi, chunki u bronza ohanglari va qora ranglarni olishi mumkin, bu esa qurilish sanoati tomonidan mamnuniyat bilan qabul qilinadi.Rang juda barqaror yorug'likka ega va og'ir ob-havo sharoitlariga ham bardosh bera oladi.Tabiiy rang berish usuli bilan solishtirganda, bu jarayon elektr energiyasini tejash imkonini beradi.Yaponiyada qurilish uchun deyarli barcha alyuminiy profillar bu usul bilan ranglangan.mening mamlakatim Tyanjin, Yingkou, Guangdong va boshqa joylarda ham bunday texnologiya va to'liq jihozlar to'plami joriy etilgan.Guangdongdagi ba'zi birliklar ham muvaffaqiyatli sinovdan o'tgan va ishlab chiqarishga qo'llanilgan.

(5) Tabiiy rang berish usuli

Tabiiy rang berish usuli bitta elektroliz bilan yakunlanadi.Bundan tashqari, sulfosalitsil kislotasi va sulfat kislota, sulfotitanik kislota va sulfat kislota, sulfosalitsil kislotasi va malein kislotasi kabi bir necha turdagi eritmalar mavjud.Tabiiy rang berish usullarining ko'pchiligi organik kislotalardan foydalanganligi sababli, oksid plyonkasi nisbatan zich va kino qatlami mukammal yorug'lik qarshiligiga, aşınmaya bardoshli va korroziyaga chidamliligiga ega.Ammo bu usulning kamchiliklari: yaxshi rang olish uchun alyuminiy qotishma materialining tarkibini qat'iy nazorat qilish kerak.