ანოდური ოქსიდის ფილმების შეღებვა და დალუქვა

ანოდური ოქსიდის ფილმების შეღებვა და დალუქვა

ალუმინი და მისი შენადნობები ანოდური დაჟანგვის დამუშავების შემდეგ, წარმოიქმნა ფოროვანი ოქსიდის ფირის ფენა მის ზედაპირზე, შეღებვისა და დალუქვის დამუშავების შემდეგ, შეგიძლიათ მიიღოთ სხვადასხვა ფერები და გააუმჯობესოთ ფილმის კოროზიის წინააღმდეგობა, აცვიათ წინააღმდეგობა.

ელექტროლიტური შეღებვის პროცესის სქემატური დიაგრამა:

 ოქსიდის ფირის შეღებვა

(1) არაორგანული პიგმენტის შეღებვა

ძირითადად ფიზიკური ადსორბცია, ანუ არაორგანული პიგმენტის მოლეკულები ადსორბირებულია შესავსებელი ფირის ფენის მიკროფოროვანი ზედაპირზე. შეღებვის მეთოდი არ არის ნათელი და სუბსტრატთან კომბინაცია ცუდია, მაგრამ მზის წინააღმდეგობა უკეთესია. არაორგანული პიგმენტის შეღებვისთვის გამოყენებული საღებავები იყოფა ორ ტიპად, ხოლო ანოდური დაჟანგვის შემდეგ ლითონი უნდა იყოს გაჟღენთილი ორ სახის ხსნარში მონაცვლეობით, სანამ დაჟანგული ფილმის ორი სახის მარილების რეაქტიული პროდუქტების (პიგმენტების) რაოდენობა არ დააკმაყოფილებს საჭირო ფერს.

(2) ორგანული საღებავის შეღებვა

 მექანიზმი უფრო რთულია, ზოგადად ითვლება, რომ აქვს ფიზიკური ადსორბცია და ქიმიური რეაქცია. ორგანული საღებავის მოლეკულები და ალუმინის ქიმიური კომბინაცია შემდეგი გზების ალუმინისა და საღებავის მოლეკულების ფენოლურ ჯგუფზე კოვალენტური ბმების შესაქმნელად; ალუმინისა და საღებავის მოლეკულები ფენოლურ ჯგუფზე წყალბადის ბმების შესაქმნელად; ალუმინისა და საღებავის მოლეკულები კომპლექსების შესაქმნელად. ორგანულ საღებავებს აქვთ ნათელი ფერების ფართო სპექტრი, მაგრამ აქვთ მზის სხივებისადმი მდგრადობა. საღებავის ხსნარის მოსამზადებლად უკეთესია გამოხდილი ან დეიონიზებული წყალი გამოვიყენოთ, ვიდრე ონკანის წყალი, რადგან ონკანის წყალში კალციუმის და მაგნიუმის იონები კოორდინირებული იქნება საღებავის მოლეკულებთან კოორდინაციის ნაერთების წარმოქმნით, რაც საღებავ ხსნარს მოძველდება.

(3) ელექტროლიტური შეღებვა

არის ალუმინის და მისი შენადნობების ანოდური დაჟანგვა ელექტროლიზისთვის ლითონის მარილების შემცველ ელექტროლიტურ ხსნარში, ელექტროქიმიური რეაქციის გზით, ისე, რომ მძიმე ლითონის იონები ოქსიდის ფირის ფორებში გადაიზარდოს ლითონის ატომებში, დეპონირდება ფორების ძირში არაფოროვან ფენაზე და შეღებვა (სურათი 5.10). ელექტროლიტური შეღებვის პროცესით მიღებულ ფერად ოქსიდის ფილას აქვს კარგი აბრაზიული წინააღმდეგობა, მზის სხივების წინააღმდეგობა, სითბოს წინააღმდეგობა, კოროზიის წინააღმდეგობა და სტაბილური და გრძელვადიანი ფერი და ახლა ფართოდ გამოიყენება ალუმინის პროფილებში არქიტექტურული დეკორაციისთვის. რაც უფრო მაღალია ძაბვა და მეტი დრო გამოყენებული ელექტროლიტური შეღებვისთვის, მით უფრო მუქი იქნება ფერი.

 

ოქსიდის ფირის დალუქვა

ალუმინის და მისი შენადნობების ანოდური დაჟანგვის შემდეგ, არ აქვს მნიშვნელობა შეღებილია თუ არა, საჭიროა დროულად ჩატარდეს დალუქვის დამუშავება, რომლის მიზანია მიკროფორებში საღებავების დაფიქსირება, ექსუდაციის თავიდან აცილება და ამავდროულად ფილმის აბრაზიული, მზის, კოროზიის და საიზოლაციო თვისებების გაუმჯობესება. დალუქვის მეთოდებს მიეკუთვნება ცხელი წყლით დალუქვის მეთოდი, წყლის ორთქლის დალუქვის მეთოდი, დიქრომატული დალუქვის მეთოდი, ჰიდროლიზის დალუქვის მეთოდი და შევსების დალუქვის მეთოდი.

(1) ცხელი წყლის დალუქვის მეთოდის პრინციპი

არის ამორფული AL2O3-ის ჰიდრატაციის გამოყენება: AL2O3+nH2O=AL2O3-nH2O

სად არის 1 ან 3. როდესაც AL2O3 დატენიანდება ჰიდრატირებული ალუმინის AL2O3-H2O, მისი მოცულობა შეიძლება გაიზარდოს დაახლოებით 33%-ით; წარმოქმნილი ტრიჰიდრატი ალუმინის AL2O3-3H2O, მისი მოცულობა გაიზარდა დაახლოებით 100%-ით. ოქსიდის ფირის ზედაპირზე და ფორების კედელზე AL2O3 ჰიდრატაციის შედეგად, მოცულობა იზრდება და ხურავს ფირის ფორებს.

ცხელი წყლით დახურული პროცესი ცხელი წყლის ტემპერატურისთვის 90 ~ 100 ° C, pH 6 ~ 7,5, დრო 15 ~ 30 წთ. დახურული წყალი უნდა იყოს გამოხდილი წყალი ან დეიონიზებული წყალი და არ შეიძლება ონკანის წყლის გამოყენება, წინააღმდეგ შემთხვევაში ეს შეამცირებს ოქსიდის ფირის გამჭვირვალობას და ფერს.

(2) წყლის ორთქლის დახურვის მეთოდის პრინციპი

იგივეა, რაც ცხელი წყლით დახურვის მეთოდი, მაგრამ ეფექტი ბევრად უკეთესია, მაგრამ ღირებულება უფრო მაღალია.

(3) დიქრომატის დახურვის მეთოდი

მზადდება კალიუმის დიქრომატის ხსნარში ძლიერი ჟანგვის თვისებით და მაღალ ტემპერატურაზე. როდესაც ანოდირებული ალუმინის ნაჭრები იკვებება ხსნარში, ოქსიდის ფილას და ფორების კედლების ალუმინის ოქსიდს აქვს შემდეგი ქიმიური რეაქცია კალიუმის დიქრომატთან წყალხსნარში:

2AL2O3+3K2Cr2O7+5H20=2ALOHCrO4+2ALOHCr2O7+6KOH

ტუტე ალუმინის ქრომატი და ტუტე ალუმინის დიქრომატის ნალექები წარმოიქმნება და ალუმინის მონოჰიდრატი და ალუმინის ტრიჰიდრატი, რომლებიც წარმოიქმნება ცხელი წყლის მოლეკულების მიერ ალუმინის ოქსიდის ფირის მიკროფორებს. დალუქვის ხსნარის ფორმულა და პროცესის პირობები შემდეგია: კალიუმის დიქრომატი 50~70გ/ლ; ტემპერატურა 90~95 °C; დრო 15~25 წთ; pH მნიშვნელობა 6~7.

ამ მეთოდით დამუშავებული ოქსიდის ფილმი ყვითელი ფერისაა და აქვს კარგი კოროზიის წინააღმდეგობა. იგი შესაფერისია დახურვისთვის ალუმინის შენადნობის ანოდური დაჟანგვის შემდეგ დაცვის მიზნით, და არ არის შესაფერისი შეღებვის ოქსიდის ფირის დახურვისთვის დეკორაციის მიზნით.

(4) ჰიდროლიზის დახურვის მეთოდი

ეხება შემდეგ ჰიდროლიზის რეაქციას მას შემდეგ, რაც ნიკელის მარილისა და კობალტის მარილის უკიდურესად განზავებული ხსნარი შეიწოვება ოქსიდის ფირით:

NI2+ + 2H2O=NI(OH)2+2H+

Co2+ + 2H2O = Co(OH)2+2H+.

წარმოქმნილი ნიკელის ჰიდროქსიდი ან კობალტის ჰიდროქსიდი დეპონირდება ოქსიდის ფირის მიკროფორებში, რითაც ხურავს ფორებს. იმის გამო, რომ მცირე რაოდენობით ნიკელის ჰიდროქსიდი და კობალტის ჰიდროქსიდი თითქმის უფეროა, ამიტომ ეს მეთოდი განსაკუთრებით შესაფერისია შეღებვის ოქსიდის ფირის დახურვისთვის.

(5) შევსების დახურული მეთოდი

გარდა ზემოთ აღწერილი დახურული მეთოდისა, ანოდური ოქსიდის ფირის გამოყენება შესაძლებელია აგრეთვე ორგანული ნივთიერებების, როგორიცაა გამჭვირვალე ლაქი, გამდნარი პარაფინი, სხვადასხვა ფისები და მშრალი ზეთები და ა.შ. დახურული.