Анодирование
Анодирование (синонимы: анодное оксидирование, анодное окисление) — процесс создания оксидной плёнки на поверхности некоторых металлов и сплавов путём их анодной поляризации в проводящей среде. Существуют различные виды анодирования, в том числе электрохимическое анодирование — процесс получения оксидного покрытия на поверхности различных металлов (Al, Mg, Ti, Ta, Zr, Hf и др.) и сплавов (алюминиевых, магниевых, титановых) в среде электролита, водного или неводного.
Например, при анодировании алюминиевых сплавов деталь погружают в кислый электролит (водный раствор H2SO4) и соединяют с положительным полюсом источника тока. Однако, сильно упрощённые представления о том, что выделяющийся при этом кислород взаимодействует с алюминием, образуя на его поверхности оксидную плёнку — мало соответствуют реальному механизму электрохимического анодирования.
Созданные в результате анодирования анодные оксидные плёнки (АОП) могут иметь различное назначение, например, представлять собой защитные, декоративные покрытия. АОП служат также диэлектриком в оксидных (электролитических) конденсаторах.
Анодирование алюминия
Наибольшее распространение для анодирования алюминиевых деталей получил сернокислый процесс.
Алюминиевую деталь и свинцовый катод помещают в охлаждаемую ванну с раствором серной кислоты (плотность 1 200—1 300 г/л). Процесс протекает при плотностях тока 10—50 мА/см² детали (требуемое напряжение источника до 50—100 В). Температура электролита ключевым образом влияет на качество и естественный цвет оксидной плёнки и поддерживается в диапазоне −20 до +20 °C.
Оксидная плёнка при повышенных температурах бесцветная, тонкая и рыхлая, что позволяет окрашивать её практически любыми красителями. Пониженные температуры позволяют получить толстые плотные оксидные плёнки с естественной окраской (как правило золотистых оттенков).
При получении описанным способом анодный оксид алюминия получается пористым, поэтому после анодирования часто применяют дополнительные методы обработки с целью закупорить поры. Обычно деталь длительно обрабатывают паром или кипятят в воде.
Качественно анодированные детали считаются хорошими изоляторами для напряжений до 100 В, при условии целостности оксидной плёнки, которая относительно нестойкая по отношению к грубым механическим воздействиям, к примеру, она может быть легко поцарапана острым металлическим предметом.
См. также
Примечания
Литература
- Шрейдер А. В. Оксидирование алюминия и его сплавов. — М.: Металлургиздат, 1960. — 198 с.
- Голубев А. И. Анодное окисление алюминиевых сплавов. — М.: Изд-во АН СССР, 1961. — 221 с.
- Юнг Л. Анодные оксидные пленки. — Л.: Энергия, 1967. — 232 с.
- Томашов Н. Д., Тюкина М. Н., Заливалов Ф. П. Толстослойное анодирование алюминия и его сплавов. — М.: Машиностроение, 1968. — 156 с.
- Беленький М. А., Иванов А. Ф. Электрооосаждение металлических покрытий, справочник. — М.: Металлургия, 1985.
- Хенли В. Ф. Анодное оксидирование алюминия и его сплавов. — М.: Металлургия, 1986. — 152 с.
- Аверьянов Е. Е. Справочник по анодированию. — Москва: Машиностроение, 1988. — 224 с. — ISBN 5-217-00273-5.
- Гордиенко П. С., Руднев В. С. Электрохимическое формирование покрытий на алюминии и его сплавах при потенциалах искрения и пробоя. — Владивосток: Дальнаука, 1999. — 233 с. — ISBN 5-7442-0922-0.
- Артур В. Браке. Технологии Анодирования Алюминия. — М.: Interall, 2000.
- Лыньков Л. М., Мухуров Н. И. Микроструктуры на основе анодной алюмооксидной технологии. — Минск: Бестпринт, 2002. — 216 с. — ISBN 985-6633-50-8.
- Мухуров Н. И. Алюмооксидные микро-наноструктуры для микроэлектромехнических систем. — Минск: Бестпринт, 2004. — 166 с. — ISBN 985-6633-50-8.
- Позняк А. А. Модифицированный анодный оксид алюминия и композитные материалы на его основе. — Минск: Издательский центр БГУ, 2007. — 251 с. — ISBN 978-985-476-561-7.
- Аверьянов Е. Е. Плазменное анодирование в радиоэлектронике. — М.: Радио и связь, 1983. — 79 с.