Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Алюминий принадлежит к числу электроотрицательных металлов его стандартный потенциал iai - /ai = — 1.66 В. Поэтому в активном состоянии он легко подвергается коррозии. Однако в тех средах, которые способствуют его пассивированию, на поверхности алюминия образуется тонкая оксидная пленка — АЬОз или А Оз-НгО. Она предохраняет алюминий от коррозии во многих нейтральных и слабокислых растворах (например, органических кислотах), а также в атмосферных условиях, но в недостаточной степени. Искусственное наращивание более толстых оксидных слоев на поверхности алюминия возможно путем электрохимической обработки на аноде. Электролиты для анодного окисления алюминия принято подразделять на две группы.

ПОИСК





Анодное оксидирование алюминия

из "Практикум по прикладной электрохимии"

Алюминий принадлежит к числу электроотрицательных металлов его стандартный потенциал iai - /ai = — 1.66 В. Поэтому в активном состоянии он легко подвергается коррозии. Однако в тех средах, которые способствуют его пассивированию, на поверхности алюминия образуется тонкая оксидная пленка — АЬОз или А Оз-НгО. Она предохраняет алюминий от коррозии во многих нейтральных и слабокислых растворах (например, органических кислотах), а также в атмосферных условиях, но в недостаточной степени. Искусственное наращивание более толстых оксидных слоев на поверхности алюминия возможно путем электрохимической обработки на аноде. Электролиты для анодного окисления алюминия принято подразделять на две группы. [c.79]
Таким обра к)м, следует считать, что на аноде протекают параллельно реакции (13.1) и (13.3), которым сопутствует также реакция выделения кислорода каждый из этих трех процессов характеризуется своим выходом по току. [c.81]
Здесь М II А — молекулярные и атомные массы ул1 и — плотности алюминия и оксида 2 — число атомов алюминия и молекуле оксида. [c.81]
Можно принять -уок = 3,85 и 7а1==2,7 г/см . Тогда с1а,/(1, ] = 1,33, Т. е. в процессе анодного оксидирования происходит увеличение толщины, как это показано на рис. 13.3, а в зависимости от количества растворившегося оксида толш,ина может и уменьшаться, как это следует из рис. 13.3, б. Если пленка не растворяется, то соотношение 1,33 может изменяться за счет гидратации пленки, включения в нее анионов электролита, образования пор. [c.81]
С ростом концентрации кислоты (при постоянных температуре и плотности тока) и при повышении температуры увеличивается скорость растворения оксида, уменьшается толшина пленки, образующаяся за определенное время электролиза, и увеличивается ее пористость. Поэтому наращивание толстых пленок в растворе серной кислоты проводят при низкой температуре (около О °С) или в комбинированнных электролитах ( 4, см. табл. 13.1), менее агрессивно действующих на пленку. [c.82]
Скорость образования оксида должна возрастать пропорционально плотности тока. Однако с повышением плотности тока вследствие выделения джоулевой теплоты температура в зоне роста пленки повышается. Это, в свою очередь, приводит к повышению скорости растворения оксида, а следовательно, и к замедлению ускорения его роста. [c.82]
Щавелевая кислота обладает, в сравнении с серной, меньшим растворяющим действием, что позволяет наращивать более толстые пленки без понижения температуры электролита. Путем сочетания сильной неорганической кислоты (серная) с более слабыми органическими кислотами (щавелевая, сульфо-салициловая, борная) в различных пропорциях разработаны оптимальные составы электролитов ( 2 и 4, см. табл. 13.1), в которых можно получать достаточно толстые пленки с заданными свойствами. [c.82]
Напряжение на электролизере при анодном оксидировании алюминия значительно выше, чем во многих процессах электроосаждения металлов (см. табл. 13.1). Потенциалы выделения водорода из этих растворов на свинцовом катоде не превышают 1 В, падение напряжения в растворах при а = 100—300 A/м невелико. Вследствие высокого омического сопротивления пленок основное падение напряжения сосредоточено на аноде и зависит от толщины и пористости оксида. Этим объясняется значительно более высокое напряжение для процессов анодного оксидирования в электролитах 2—5 в сравнении с электролитом I. [c.82]
Свойства оксидных пленок. 1. Оксидные пленки обладают хорошим сцеплением с основой. Эластичность же пленок невелика (при изгибе оксидированного образца появляются трещины) и большей частью ухудшается с понижением температуры процесса. [c.83]
Высокая прозрачность пленок необходима, если анодное оксидирование проводят с целью сохранения отражательной способности рефлекторов или блеска различных деталей, а также для декоративного окрашивания. Такие покрытия, например из электролита 1 (см. табл. 13.1), получают на полированном алюминии с последующим наполнением горячей водой. [c.83]
Цель работы — ознакомление с процессом анодного оксидирования алюминия и изучение влияния состава раствора и режима электролиза на свойства оксидной пленки. [c.84]
Для сокращения времени, затрачиваемого на электролиз, целесообразно собирать две независимо работающие схемы, на анодную штангу завешивать одновременно несколько образцов, две ванны с электролитом 1 (см. табл. 13.1), работающие при комнатной п повышенной температурах, соединять последовательно. Расчет количества прошедшего электричества — см. в приложениях I и IV. Б течение опытов измеряют и записывают напряжение на электролизере. Опытные и расчетные данные записывают в табл. 13.2—13.4. [c.85]
В одном из электролитов при одинаковых условиях проводят опыты 1 и 2. [c.85]
Оксидируют только чистый или технически чистый алюминий, так как легирующие компоненты влияют на процесс. [c.85]
Опыт 1. Исследовать влияние количества прошедшего электричества (электролиты 3—5, табл. 13.1) или температуры (электролиты 1 или 2) на свойства оксидной пленки. [c.85]
Опыт 2. Определить влияние количества прошедшего электричества (электролиты 3—5, табл. 13.1) или температуры (электролиты 1, 2) на изменение массы образцов при анодном оксидировании, объемную пористость и толщину пленки. [c.85]
Рабочая площадь поверхности образцов зависит от изменений массы при электролизе. В электролитах 1, 2, 5 5 1 дм , в электролитах 3, 4 — 5 0,5 дм . [c.87]
Опыт 3. Определить зависимость выхода по току кислорода от продолжительности электролиза. [c.87]
Опыт 3, дополняющий опыт 2, проводят на установке для определения выхода по току по объему выделившегося газа, описанную в работе 21 и показанную на рис. 21.2 (но без измерения потенциала). Анод — взвешенный съемный стержень из алюминия (на рис. 21.2 позиция 4). [c.87]


Вернуться к основной статье


© 2024 chem21.info Реклама на сайте