Электролит цветного анодирования алюминия и его сплавов Советский патент 1982 года по МПК C25D11/14 

I

Изобретение относится к защитнодекоративной отделке металлов, в частности к цветному анодированию алюминия и его сплавов и может быть использовано в приб-ростроении, машиностроении, строительстве и в других областях техники, где необходима коррозионностор1кая, декоративная отделка изделий из 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 ванадаты, вольфрамать, молибдаты и манганаты.

Известен электролит цветного анодирования алюминия, содержащий вольфрамат и щавелевую кислоту П1« При анодировании алюминия в указанном электролите получаются анодные пленки с довольно узкой гаммой цветов - серые с желтым или коричневым оттенком.

Во время анодирования в указанном электролите алюминий частично растворяется с образованием щавелевокислого алкминия, при концентрации которого примерно 3% электролита приходит в негодность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является 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 2.

При анодировании в этом электролите образуются коллоидные частицы поликислот, которые, внедряясь в анодные пленки, придают им дополнительно синие оттенки. Но пленки с синим цветом нестабильны, при повышении температуры и под действием разбавленных кислот они выцветают. Во время анодирования изменяется его состав, что не позволяет получать одинаково окрашенные аноДные пленки, при продолжительном анодиро вании поликислоты выпадают в осадок Недостатком электролита также является необходимость перед анодированием пропускать через него некоторое количество тока. Цель изобретения - повьшение ста бильности электролита. Указанная цель достигается тем, что электролит, включающий органическую кислоту и ванадат и/или воль фрамат, и/или молибдат щелочного металла, дополнительно содержит пер кись водорода, а в качестве органи ческой кислоты - муравьиную кислоту при следующем соотношении компонентов, моль/л: Муравьиная кислота 0,1-2 Ванадат и/или вольфрамат и/или молибдат щелочного металла0,03-1 Перекись водорода 0,001д-0,03 Кроме того, изобретение позволяет получать анодные пленки с широкой гаммой цветов, неменяющихся с использованием электролита. Цветное анодирование проводится при постоянном напряжении от 30 до 50 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 моли датов 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 пол чаемые при одинаковых условиях анод ные пленки имеют одинаковый цвет. Вследствие замены серной кислоты на муравьиную предлагаемый электроЛИТ не требует предварительной проработки, а интенсивно окрашенные пленки получаются уже через 2-3 мин. Полученные пленки обладают высокой коррозионной стойкостью шестимесячной выдержки в промьшленной атмосфере и на судне в тропических условиях изменений цвета и следлв коррозии не обнаружено. Изобретение иллюстрируется несколькими примерами, представленными в табл. 1. Испытания проводились на алюминиевых образцах марки АД-1 (технический чистый) и. АМг-5 (93% AI), размером 2, см. Перед анодированием образцы травились, в 5%-ном растворе едкого натра при температуре 40С в течение 2-3 мин, промывались в воде и осветлялись в разбавленной азотной кислоте (1: 1) . Как видно из табл. 1, получаемые в данном электролите анодные пленки имеют широкий интервал цветов. В табл. 2 показаны изменения в известном ( 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 электролита. 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 коррозионной стойкостью и износостойкостью, что позволит расширить область применения алюминия и его сплавов.

Таблица 1

Темно-синий раствор с крупБесцветный раствор Темно-синий раствор

Темно-си шй раствор с коллоидными частицами ным осадком

лоидными частицами

Примечание: Составы электролитов в табл. 2 и Зф

Аммоний молибденовокислый - 66 г/л, серная кислота 5 г/л, щавелевая кислота - 45 г 1л,

Аммоний молибденовокислый - 72,7 г/л, серная кислота 8 г/л, щавелевая кислота - 45 г/л.

Натрий ванадиевокислый - 0,25 моль/л, муравьиная кислота 0,6 моль/л, перекись водорода - 0,01 моль/л.

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

Натрий вольфрамовокислый - 0,1 моль/л, муравьиная кислота 0,225 моль/л, перекись водорода - 0,05 моль/л. Формула изобретения Электролит цветного анодироваНИН анюминия и его сплавов, содерж щий органическую кислоту и ванадат и/или вольфрамат, и/шш молибдат щелочного металла, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности электролита, он дополниЧельно содержит перекись водорода,, а в качестве органической кислоты - муравьиную кислоту при следующем соотношении компонен тов, моль/л:

Поодолжение табл. 3 Муравьиная кислота 0,1-2 Ванадат и/или вопь- . фрамат, и/иян молибдат щелочного металла0 03-1Перекись водорода 0,001-0,3 Источнтси информахщн, нятые во внимание при экспертизе 1.Патент 51понии № 48-41812, 12 А 42, 1973. 2.Патент США 3639221, 204-58, 1972.