Электролит цветного анодирования алюминия и его сплавов

(54) КТРОЛИТ ЦВЕТНОГО АНОДИРОВАНИЯАЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ ата 21.При анте образуюполикисло Изобретение относится к защитно- декоративной отделке металлов, в ч стности к цветному анодированию алюминия 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 в электролитах на основе соединений некоторых металлов таких как вана- даты, вольфрамать 1, молибдаты и манганаты.Известен электролит цветного анодирования алюминия, содержащий вольфрамат и щавелевую кислоту 11.При анодировании алюминия в указанном электролите получаются анодные 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 37, 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 образуют ся анодные пленки от серого, желтого, коричневого до черного цвеировании в этом электролися коллоидные частицыкоторые, внедряясь в анод3ные пленки, придают им дополнительно синие оттенки. Но пленки с синим цветом н.стабильны, при повышениитемлературы и под действием разбавленных кислот они выцветают. 5Во время анодирования изменяется его состав, что не позволяет получать одинаково окрашенные анодные пленки, при продолжительном анодиро" ванин поликислоты выпадают в осадок. 1 О Недостатком электролита также является необходимость перед анодированием пропускать через него некоторое количество тока.Цель изобретения " повышение ста бильности электролита.Указанная цель достигается тем, что электролит, включающий органическую кислоту и ванадат и/или вольрамат, и/или молнбдат щелочного металла, дополнительно содержит перекись водорода, а в качестве органической кислоты - муравьиную кислоту при следующем соотношении компонентов, моль/л:25Муравьиная кислота 0,1-2Ванадат и/иливольрамат и/илимолибдат щелочногометалла Оф 03 30Перекись водорода 0,001 р,03Кроме того,изобретение позволяет получать анодные пленки с широкой гаммой цветов, неменяющихся 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 состоянии 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 кислоты55на муравьиную предлагаемый электро 907090 4лит не требует предварительной прсработки, а интенсивно окрашенные пленки получаются уже через 2-3 мин.Полученные пленки обладают высокой коррозионной стойкостью шестимесячной выдержки в промышленнойатмосфере и на судне в тропическихусловиях изменений цвета и следовкоррозии не обнаружено.Изобретение иллюстрируется. несколькими примерами, представленными втабл. 1.Испытания проводились на алюминиевых образцах марки АД(технический чистый) и АМг(933 А 1), размером 2,55 см. Перед анодированием образцы травились. в 57-ном растворе едкого натра при температуре40 С в течение 2-3 мин, промывалисьв воде и осветлялись в разбавленнойазотной кислоте (1:1) .Как видно из табл. 1, получаемыев данном электролите анодные пленкиимеют широкий интервал цветов.В табл. 2 показаны изменения визвестном1,2) и предлагаемом 1 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 зависимостьцвета анодных пленок от степенииспользования электролита.Результаты эксперимента показывают, что цвет анодных пленок, получаемых в электролитене зависит отстепени использования электролита,Таким образом, изобретение позволяет получать окрашенные оксидныепленки непосредственно в процессеанодирования с широкой гаммой цветов, обладающие высокой цветостойкостью (получение постоянного цвета независимо от степени использования электролита).Кроме того, наряду с хорошимдекоративным видом, анодные пленкиотличаются высокой коррозисннойстойкостью и износостойкостью, чтопозволит расширить область применения алюминия и его сплавов.907090 Таблица 0,03 0,001 25 0,1 1,75 0,01 25 0,3 50 0,25 0,3 0,45 0,02 0 0,25 0,1 0,44 0,002 25 0,02 25 0,1 20 0,1 0,3 80 5 Коничнево- черный 0,8 90 5 Серо-желтый 0,10,03 0,6 60 10 Коричневозеленый 0,225 0,22 ,0,3 25 80 5 Золотой2,0 0,1 40 60 25 Зелено-черный 0,03 0,5 35 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 Бронзовый40 2 Коричневый60 1 О Золотой30 10 Желтый150 10 Серо-зеленый100 20 ЧерныйЭлектролит 50000 200000 200000 200000 100 2000 10000 Коричневый 100 2000 Серый 10000 100 Золотой 2000 Золотой 200000 Золотой 100 2000 АМг10000 100 2000 10000 100 Количество пропущенно го электри чества, кул/л 907090 8 Продолжение табл. 2Изменения в электролитах Темно-синий раствор совзвешанным осадком Светло-оранжевый раствор Светло-оранжевый растворСветло-желтый раствор Светло-желтый раствор Светло-желтый раствор Светло-желтый раствор Светло-коричневый Серо-коричневый Темно-серый с синим оттенком Серо-коричневый ЧерныйЧерныйЧерныйТемно-коричневый Темно-коричневый Темно-коричневый Коричнево-зеленый907090 10 Поодолжение табл. 3 пл Количествпропущенного злек тричества кул/л Цвет анодных пленок ектроли Коричнево-зепеный Коричнево-зеленый Коричнево-зеленый 200010000200000 П р и м е ч а н и е: Составы электролитов в табл. 2 и 3Аммоний молибденовокислый - 66 г/л, серная кислота 5 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, муравьит0,6 моль/л, перекись водорода - 0,01 моль/л.Натрий молибденовокислый - 0,125 моль/л, муравьинаякислота - 0,6 моль/л, перекись водорода " 0,002 моль/л.Натрий вольфрамовокисльй - 0,1 моль/л, муравьиная кисло0,225 моль/л, перекись водорода - 0,05 моль/л.ная кисло Муравьиная кислота Ванадат и/или воль фрамат, и/нли молиб дат щелочного металлаПерекись водорОда рмула изобретения Электролит цветного анодирова" ния анюминия и его сплавов, содержащий органическую кислоту.и ванадат и/или вольфрамат, и/или молибдат щелочного металла, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности электролита, .он дополнительно содержит перекись водорода, а в качестве органической кислоты - муравьиную кислоту прн следяюцем соотношении комьонен 40 тону моль/л 3 0,03-10,001"0,3 Источники инфор принятые во внимание нрнэкспертизе 41812,1. 11 атент Японии У 48 кл. 12 А 42, 1973.2. Патент США У 36392кл. 204-58, 1972. Составитель В.Бобокова Техред М, Рейвес Корректор М.Коста едактор Г.В аз 524 Подписное тета СССР ытий ая наб д. 4/5ж 687арственнообретенийва, Ж,Тир ВНИКНИ Госу по делам и 113035, Моско и оРаув ал ППП фПат г. Ужгород, ул, Проектная,