ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анодное оксидирование алюминия из "Практикум по прикладной электрохимии" Алюминий принадлежит к числу электроотрицательных металлов его стандартный потенциал ф° = —1,67 В. Поэтому в активном состоянии он легко подвергается коррозии. Однако в тех средах, которые способствуют его пассивированию, на поверхности алюминия образуется тонкая окисная пленка — А12О3 или А120з-Н20. Она предохраняет алюминий от коррозии во многих нейтральных и слабокислых растворах (например, органических кислотах), а также в атмосферных условиях. Для более надежной защиты металла от коррозии применяют методы искусственного наращивания толстых оксидных слоев на поверхности алюминия. [c.70] Оксидирование алюминия можно проводить как химическим методом (погружением в растворы специально подобранного состава), так и путем электрохимической обработки на аноде. Электролиты для анодного оксидирования алюминия принято подразделять на две группы. [c.70] Большое распространение получил сульфатный электролит, который используется в данной работе. [c.71] Таким образом, можно считать, что на аноде протекают параллельно реакции (1) и (3), которым сопутствует также реакция выделения кислорода. [c.71] Характер изменения толщины образца в процессе анодирования (рис. 11.2) связан с уменьшением скорости роста пленки окисла, вследствие увеличения скорости растворения пленки и выделения кислорода. [c.71] С возрастанием концентрации серной кислоты (при постоянных температуре и плотности тока) увеличивается скорость растворения окисла, вследствие чего уменьшается толщина пленки, образующейся за определенное время электролиза, и увеличивается пористость пленки. [c.71] Аналогичное влияние на рост оксидной нленки и ее пористость оказывает повышение температуры. Поэтому для наращивания толстых пленок электролиз проводят при низкой температуре (около О °С) или в комбинированных электролитах, отличающихся менее агрессивным действием на пленку. [c.72] Таким образом, для заданных условий электролиза существует некоторая предельная толщина пленки, которая не может быть повышена в результате увеличения продолжительности обработки. [c.72] Свойства оксидных покрытий. 1. Оксидные пленки на алюминии пористы и обладают большой адсорбционной способностью. Эти свойства используют для повышения защитной способности пленок — их обрабатывают пассиваторами, паром или горячей водой, вызывая дальнейшую гидратацию окисла и смыкание пор. Особенно эффективным является пропитка растворами хроматов и бихроматов при повышенной температуре, во время которой происходит не только гидратация окисла, но и адсорбция хромата с образованием соединений типа (А10)2Сг04. Способность оксидной пленки окрашиваться также связана с пористостью пленки. [c.72] Вследствие высокого омического сопротивления оксидной пленки напряжение при оксидировании выше, чем во многих процессах электроосаждения металлов, и составляет —12 В. Потенциал выделения водорода из раствора кислоты на свинцовом катоде не превышает 1 В, а падение напряжения в 20% растворе На864 при плотности тока 1—2 А/дм ничтожно мало. [c.73] Цель работы — ознакомление с процессом анодного оксидирования алюминия и изучение влияния условий оксидирования на свойства оксидной пленки. [c.73] Оксидирование проводят в электролите, содержащем 200 г/л Н2304. Образцы прямоугольной формы из алюминиевой фольги должны иметь токоподвод шириной около 1 см для подключения к клемме. Подготовку образцов перед оксидированием проводят по методике, описанной в приложении II. После оксидирования все образцы тщательно промывают холодной водой. Дальнейшая их обработка зависит от назначения проведенного оксидирования и описана в соответствующих опытах. [c.73] Схема установки для электролиза дана в приложении I. Для проведения данной работы в схему можно включать последовательно, кроме реостата и амперметра, два электролизера, например, работающий при температуре около 20 С (без термостата) и при повышенной температуре (в термостате). [c.74] Катоды (2 шт в каждом электролизере) изготовлены из свинца — металла, устойчивого в серной кислоте. На анодной штанге имеется несколько клемм для монтажа образцов. [c.74] Для выполнения задачи собирают две независимо работающие схемы. Количество прошедшего в течение опыта электричества рассчитывают по привесу катода кулонометра или как произведение силы тока / на время т (см. приложение IV). Опытные и расчетные данные записывают в табл. 11.2 и 11.3. [c.74] Температура электролита и плотность тока (1 или 2 А/дм ) указываются преподавателем. Время электролиза определяют из расчета количества q пропущенного электричества от 5 до 60 А - мин/дм задаются два-три значения д. [c.74] Опыт 1. Исследовать свойства оксидной пленки. [c.74] Для каждого значения д готовят три образца с рабочей поверхностью 0,2—0,25 дм . Подготовку заканчивают промывкой холодной водой. На анодную штангу каждого электролизера завешивают три образца. Силу тока рассчитывают на погруженную в электролит поверхность трех образцов. Напряжение на электролизерах измеряют вольтметром в конце электролиза. [c.74] Опыт 2. Определить весовые изменения образца в процессе оксидирования (см. стр. 76). [c.75] Ввиду того, что весовые изменения образца невелики, для повышения точности результатов применяют образцы с рабочей поверхностью, равной —1 дм . Для оксидирования в каждый электролизер загружают два образца. [c.75] Вернуться к основной статье