Электролит цветного анодирования алюминия и его сплавов

 

(72) Авторы изобретения

P.Þ.Рагалягl1 1нс и А.Р.l,òàêåíàñ (7I ) Заявитель

Институт химии и химической технолог (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ЦВЕТНОГО АНОДИРОВАНИЯ

АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

Изобретение относится к защитнодекоративной отделке металлов, в частности к цветному анодированию алю.миния и его сплавов и может быть использовано в приборостроении, машиностроении, строительстве и в других областях техники, где необходима коррозионностойкая, декоративная отделка изделий иэ алюминия.

Большинство электролитов анодирования алюминия состоят из смесей органических и неорганических кислот.

Получаемые в таких электролитах анодные пленки имеют узкую гамму цветов.

Более широкую гамму цветов получают

15 в электролитах на основе соединений некоторых металлов таких как ванадаты, вольфрамать, молибдаты и манганаты.

Известен электролит цветного анодирования алюминия, содержащий вольфрамат и щавелевую кислоту $)), При анодировании алюминия в указанном электролите получаются анод2 ные пленки с довольно узкой гаммой цветов — серые с желтым или корич" невым оттенком.

Во время анодирования в указанном электролите алюминий частично растворяется с образованием щавелевокислого алюминия, при концентрации которого примерно ЗХ электролита приходит в негодность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому являвтся электролит цветного анодирования, содержащий органическую кислоту (щавелевую кислоту), серную кислоту и ванадат, вольфрамат, молибдат и манганат щелочного металла или аммония.

В известном электролите образуются анодные пленки от серого, желтого, коричневого до черного цвета f2).

При анодировании в этом электролите образуются коллоидные частицы поликислот, которые, внедряясь в анод

3 ные пленки, придают им дополнительно синие оттенки. Но пленки с синим цветом и стабильны, при повышении темлературы и под действием разбавленных кислот они выцветают. S

Во время анодирования изменяется его состав, что не позволяет получать одинаково окрашенные анодные пленки, при продолжительном анодиро" ванин поликислоты выпадают в осадок. 10

Недостатком электролита также является необходимость перед анодированием пропускать через него некоторое количество тока.

Цель изобретения — повышение ста- 15 бильности электролита.

Указанная цель достигается тем, что электролит, включающий органическую кислоту и ванадат и/или вольфрамат, и/или молнбдат щелочного металла, дополнительно содержит перекись водорода, а в качестве органической кислоты — муравьиную кислоту при следующем соотношении компонентов, моль/л:

2S

Муравьиная кислота

Ванадат и/или вольфрамат и/или молибдат щелочного металла 0,03-1 З0

Перекись водорода 0,001р-0,03

Кроме того, изобретение позволяет получать анодные пленки с широкой гаммой цветов, не меняющихся с использованием электролита.

Цветное анодирование проводится при постоянном напряжении от 30 до

150 В в течение от 2 мин до достижения пленкой желаемого цвета с использованием перемешивания электролита сжатым воздухом.

Предотвращение образования коллоидов и осадков, а также постоянство ванадатов, вольфраматов и молибдатов в начальном валентном состоя- 4S нии обеспечивается наличием в электролите перекиси водорода. Постоянная концентрация муравьиной кислоты поддерживается по определенному значению рН раствора. Таким образом, электролит можно использовать практически неограниченное время, а получаемые при одинаковых условиях анодные пленки имеют одинаковый цвет.

Вследствие замены серной кислоты

SS на муравьиную предлагаемый электро0,1-2

907090 4 лит не требует предварительной прсработки, а интенсивно окрашенные пленки получаются уже через 2-3 мнн.

Полученные пленки обладают высокой коррозионной стойкостью шестимесячной выдержки в промышленной атмосфере и на судне в тропических условиях изменений цвета и следов коррозии не обнаружено.

Изобретение иллюстрируется. несколькими примерами, представленными в табл. i.

Испытания проводились на алюминиевых образцах марки АД-1 (технический чистый) и AMr-5 (93 Al), размером 2,5<5 см. Перед анодированием образцы травились, в 5%-ном растворе едкого натра при температуре

40 С в течение 2-3 мин, промывались в воде и осветлялись в разбавленной азотнои кислоте (1:1) .

Как видно из табл. I получаемые в данном электролите анодные пленки имеют широкий интервал цветов.

В табл. 2 показаны изменения в известном (1,2) и предлагаемом (3-5) электролитах во время анодирования.

Как видно из табл. 2, состав известного электролита во время анодирования меняется с образованием коллоидов и выпадением осадка, предлагаемый электролит отличается высокой стабильностью, что обеспечивает его продолжительную работоспособность.

В табл. 3 приведена зависимость цвета анодных пленок от степени использования электролйта, Результаты эксперимента показывают, что цвет анодных пленок, получаемых в электролите не зависит от степени использования электролита.

Таким образом, изобретение позволяет получать окрашенные оксидные пленки непосредственно в процессе анодирования с широкой гаммой цветов, обладающие высокой цветостойкостью (получение постоянного цвета независимо от степени использования электролита).

Кроме того, наряду с хорошим декоративным видом, анодные пленки отличаются высокой коррозиснной стойкостью и износостойкостью, что позволит расширить область применения алюминия и его сплавов.

907090

Таблица 1

0,03

0,001 25

О, 1

1,75 0,01 25

0,3 50

0,25

0,3

0,45 0,02 О.

0,25

0,1 0,44 0,002 25

0,02 25

0,1 20

0,1 0,3

80 5 Коничневочерный

0,8

90 5 Серо-желтый

0,1 0,03 0,6

60 10 Коричневозеленый

0,2 25

0,22 .0,3 25 80 5 Золотой

2,0 0,1 40 60 25 Зелено-черный

0,03

0,5

Таблица 2

Бесцветный прозрачный раствор

2000

Синий раствор

10000

Темно-синий раствор с коллоидными частицами

50000

Темно-синий раствор с крупным осадком

Бесцветный раствор

Темно-синий раствор

2000

10000

Темно-синий раствор с коллоидными частицами

0,03 0,36 0,002 25

50 оО Бронзовый

40 2 Коричневый

60 10 Золотой

30 10 Желтый

150 10 Серо-зеленый

100 20 Черный

Электролит

50000

200000

200000

200000

100

2О0О

10000

Коричневый

100

2000

Серый

10000

100

Золотой

2000

Золотой

200000

Золотой

100

2000

АМг-5

10000

100

2000

10000

100

Количество пропущенно

ro электри чества, кул/л

907090 8 Продолжение табл. 2

Изменения в электролитах

Темно-синий раствор со взвешанным осадком

Светло-оранжевый раствор

Светло-оранжевый раствор

Светло-желтый раствор

Светло-желтый раствор

Светло-желтый раствор

Светло-желтый раствор

Светло-коричневый

Серо-коричневый

Темно-серый с синим оттенком

Серо-коричневый

Черный

Черный

Черный

Темно-коричневый

Темно-коричневый

Темно-коричневый

Коричнево-зеленый

907090

Поодолжение табл. 3

Количеств пропущенного злек тричества кул/л

Электролит

Цвет анодных пленок

Марка спл а

Коричнево-зепеный

Коричнево-зеленый

Коричнево-зеленый

2000 10000

200000

П р и м е ч а н и е: Составы электролитов в табл. 2 и 3.

Аммоний молибденовокислый — 66 г/л, серная кислота5 г/л, щавелевая кислота — 45 г/л.

Аммоний молибденовокислый — 72,7 г/л, серная кислота—

8 г/л, щавелевая кислота — 45 г/л.

Натрий ванадиевокислый — 0,25 моль/л, муравьиная кислота0,6 моль/л, перекись водорода - 0,01 моль/а.

Натрий молибденовокислый - 0,125 моль/л, муравьиная кислота - 0,6 моль/л, перекись водорода " 0,002 моль/л.

Натрий вольфрамовокисльп1 - О,1 моль/л, муравьиная кислота0,225 моль/л, перекись водорода — 0,05 моль/л.

Формула изобретения

0,1-2

Муравьиная кислота

Ванадат и/или вольфрамат, и/нли молнбдат щелочного металла

Перекись водорода

0,03-1

0,001-033

Составитель В.Бобок

Редактор Г.Волкова Техред М. Рейвес Корректор M.Êîñòà

Заказ 524 35 . Тираж 687 Подписное

ВНИКНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Электролит цветного анодирования анюминия и его сплавов, содержащий органическую кислоту.и ванадат и/или вольфрамат, и/или молибдат щелочного металла, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения стабильности электролита, .он дополнительно содержит перекись водорода, а в качестве органической кислоты - муравьиную кислоту при следукщем соотношении компонентов, моль/л:

Источники няформацнив принятые во внимание нрн экспертизе

1. Патент Японии У 48-41812, кл. 12 А 42, 1973.

2. Патент США У 3639221, кл. 204-58, 1972.

Электролит цветного анодирования алюминия и его сплавов Электролит цветного анодирования алюминия и его сплавов Электролит цветного анодирования алюминия и его сплавов Электролит цветного анодирования алюминия и его сплавов Электролит цветного анодирования алюминия и его сплавов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электрохимического нанесения оптически черных оксидно-керамических покрытий на алюминий и его сплавы и может быть использовано при изготовлении панелей радиаторов, приборов индикации в электронной и автомобильной промышленности, в строительной индустрии

Изобретение относится к области электрохимического нанесения защитно-декоративных, окрашенных в черный цвет покрытий на изделия из вентильных металлов и сплавов, в частности из алюминия и его сплавов, титана и его сплавов, и может быть использовано при изготовлении панелей приборов, радиаторов, солнечных батарей, декоративных украшений и т.д

Изобретение относится к области анодирования алюминия и его сплавов, в частности к области получения окрашенных пленок, обладающих поглощательной способностью излучений в области определенной длины волны

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в машиностроении и приборостроении. Способ включает микродуговое оксидирование изделия из вентильного металла и его сплава в импульсном анодно-катодном режиме в водном растворе электролита, содержащем, г/л: дигидрофосфат натрия 10-30, силикат натрия 1-10, цианид калия 5-15, молибдат натрия 1-10. Керамическое покрытие оптически черного цвета, нанесенное на изделие из вентильного металла и его сплава способом, указанным выше, в виде железосодержащего слоя толщиной 5-60 мкм, дополнительно содержит Si в количестве 0,2-13,0 мас.% и Мо 0,1-7,0 мас.%. Технический результат: повышение износостойкости, коррозионной стойкости, степени поглощения, термостойкости и адгезии черного покрытия. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил, 5 пр.

Изобретение относится к технологии получения декоративных покрытий при окраске металлических изделий в различные цвета и создания высокотехнологичных оптоэлектронных устройств с применением элементов, способных отражать или пропускать свет с определенной настраиваемой длиной волны. Способ получения декоративного покрытия с изменяющимся цветом при изменении угла наблюдения заключается в формировании одномерного фотонного кристалла с фотонной запрещенной зоной в видимом диапазоне с помощью анодирования поверхности вентильного металла или сплава на его основе с содержанием вентильного металла не менее 50% при циклически изменяющихся параметрах: тока и напряжения, причем каждый цикл состоит из двух стадий: на первой стадии анодирование проводят при стабилизации тока в интервале от 0,1 до 50 мА/см2 в течение времени, обеспечивающего протекание заряда от 0,05 до 5 Кл/см2; на второй стадии анодирование проводят при стабилизации напряжения, повышая его от значения напряжения в конце первой стадии до значения, лежащего в диапазоне от 10 до 200 В, с уменьшающейся скоростью подъема напряжения от 5 В/с до 0 В/с, и выдерживают при этом значении в течение времени, обеспечивающего протекание заряда от 0,05 до 5 Кл/см2, обеспечивая соотношение максимального напряжения на второй стадии к минимальному напряжению на первой стадии более 1,4, при этом металлическая поверхность в процессе получения декоративного покрытия служит в качестве анода, а в качестве катода используют инертный материал, при этом заряд анодирования на первой и второй стадиях сокращают на 0,01-10% на каждом последующем цикле анодирования, количество которых лежит в интервале от 20 до 300. Изобретение позволяет получать цветные декоративные покрытия высокого качества простым и воспроизводимым способом, характеризующимся безопасностью и экологичностью за счет исключения из технологии ядовитых веществ. 8 з.п. ф-лы, 10 ил., 2 табл., 5 пр.
Наверх