Способ анодирования металлов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфтфз Сфаетских Сфциалистических Республик) Приоритет еущетвеваиа аеаатетевеп Мааевтаев ВФВРае ааааа ааебретеаааа етааитааковано 250578. Бюллетень1 3) Опу 5) Дат опубликования о анин 27,04,7 Е.Е, Аверьян етения Казанский ордена Трудового Красного ЗнаменигосударственньФ университет им. В.И. Ульянова-Ленина(71) Заявител 54) ОБ РОВАНИЯ МЕТАЛЛО 0 кг/ммт) . Их толщина.А,(1 аетпроч не п повыких0 000 25 оцес рого ем, что ещенни в раствор то достигается ствляют прн ра рода выше уров Изобретение .относится к злектролитическому нанесению покрытий, в частности к анодному окислению (анодированию) металлов, например алюминияи титана.Известен способ анодного окисления металлов в расплавах солей 1,Однако при использовании этогоспособа происхсдит значительный нагрев окисляемого металла, из-за чего 1в его структуре могут возникать необратимые изменения, что не всегдаприемдемо. Анодное окисление в раоплавах солей требует применения специальных мер По технике безопасности )Известен способ анодного окисления в низкотемпературной кнслородсодержащей плазме 12). для реализации этогоспособа образец помещают в разряднуюкамеру между анодом и катодом. В разрядной камере зажигают тлеющий разряди подают на образец положительное(относительно анода камеры) напряжение формирования.Однако анодным окислением в плазме получают, главным образом, диэлектрические и полупроводниковыепленкина напиленных в вакууме металлах.Окисные пленки, полученные этим способом, имеют невысокую механическую ЗО Наиболее близким к изобретению по технической сущности является известный способ анодирования металлов в кислом растворе с размещением одного из электродов ниже уровня раствора 13) ..Однако при испольэованкн этого способа сложно получить окисные пленкиОтолщиной более 10 000 А иэ-эа того, что параллельно с процессом окисления происходит процесс растворения пленки. Увеличивать напряжение формирования можно только до известнога предела, выае которого происходит электрический пробой, вызванный главным образом, дефектами структуры окисной пленки.Кроме того, окисная пленка часто имеет недостаточную механическую прочность. Целью изобретения являетс шение механических н злектрич свойств пленки толщиной более(О 2 БО 4 ор сернойты ний Длюмин,глубина размщения электродарастворе), ммВ (высота размещения электроданад раствором),апряжение),5 0 (нВТолщи а пленки,ВО вердость,160 4 ОО б 165 кг/мм Проби ряжен Элект ление ное напе, Восопротин ом см 1900Об 10 ОО 170 16 10 5450 650 730 2050М 15 М ф 810 2 10 2 10 б 10 Продолжительность анодиронания 10 м р и м е ч а н При этом глубину размещения электрода в растворе определяют по ФормулеЦ Ц)(,-50 где 3 - глубина размещения элек 1трода в растворе, мм;О - напряжение, В.Высоту размещения электрода надраствором определяют по формуле где 8 - высота размещения электро да над раствором, мм;О - напряжение, В.Предлагаемый способ осуществляют следующим образом,Окисляемый образец помещают в раствор, а другой электрод размещают над ним ныше уровня раствора и зажигают электрический разряд приложением к электродам достаточного,цля его возникновения напряжения. Возможен и другой вариант, В раствор помещают катод, а окисляемый образец размещают над уровнем раствора.Электрический разряд между помещенным н растнор электродом и электродом, расположенным над уровнем раство ра, имеет некоторые особенности.При неглубоком расположении электрода н растворе прн электрическом разряде образуется воронка, обнажающая поверхность этого электрода.Пространство между электродами заполнено парами раствора. Электроды благодаря их непрерывному соприкосновению с парами раствора нагреваются незначительно, этомуже способствует нх контакт с атмосфернь)м воздухом.б В пространстве между электродаминаходится значительное количество ионов кислорода, что способствует интенсификации окислительного процесса.Зажигание разряда в предлагаемом )О способе осуществляют помещением каплираствора в пространство под верхнимэлектродом. Электрический разрядсамостоятельно при расстоянии (верхний электрод - поверхность раствора)5 мм и приложенном между электродами напряжении 75 В возникнуть не может,для этого необходимы гораздо более высокие значения напряжения.Электрический разряд в таком промежутке может возникнуть и том случае,если газ ионизонан или если в объемеимеются пары раствора, т,е. созданыусловия для уменьшения напряжениязажигания. На практике инициированиеразрядон обычно вызывают или предварительным высоковольтным пробоемпромежутка или закорачиванием его вначальный момент, например, тонкойперегорающей металлической проволочкой,В данном случае нс-ользуют болеепростой метод - помещение капли растнора в разрядный промежуток.Анодирование проводят н потенцио-.статическом режиме. Применение формирующего напряжения меньше 1 В не зффек тивно, а больше 300 В не рационально,Изобретение проиллюстрировано примерами, представленными в таблице,607852 О 0- )е10 м 5 о формула изобретения 20 2. Аверьянов Е.Е, Анодное оксидирование металлов в низкотемпературнойкислородсодержащей плазме. Автореферат кандидатской диссертации, Казань, 1972,25 Составитель ВБобокРедактор .М. Рогова Техрщ Э.Чркнк КорректорЛ. ЯеболаЗаказ 2746/16 Тираж 738 ПодписноецНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЖРараская наб. д. 45филиал ППП Патентфф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно иэ таблицы, предлагаемый способ позволяет очень быстро (рост пленки практически полностью заканчивается за 10 мин) получать окисные покрытия, обладающие высокими механическими и электрическими свойствами. 1. Способ анодирования металловв кислом растворе с размещением одного из электродов ниже уровня раствора, отличающийся тем,что, с целью повышения механическихи электрических свойств пленки толщиной более 10 000 А, процесс осущест-вляют при размещении второго электрода виае уровня раствора.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что глубину размещения электрода в растворе определяютпо формулеО 0- е- ,5 4 5 Огде 8 - глубина размещения электрода в растворе, мм;- напряжение, В 3. Способ по п.2, о т л и ч а.ющ и й с я тем, что высоту размещения электрода над раствором определяют по формуле где 1 - высота размещения элекг10 трода над раствором, мм;О - напряжение, В. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:151. Марков Б.ф. Электрохимия расплавленных солей, М Металлургиздат,1960:., с, 863. Авторское свидетельство СССР9 173086, кл. С 25 2 11/04, 1961,