Електроліт для одержання захисного покриття на алюмінії та його сплавах

Електроліт для одержання захисного покриття на алюмінії та його сплавах, що містить оксометалат, який відрізняється тим, що він додатково містить гідроксид натрію при такому співвідношенні компонентів (г/л): молібдат або вольфрамат натрію 2,0-10 гідроксид натрію до рН 9-11. (19) (21) u200607748 (22) 10.07.2006 (24) 15.03.2007 (46) 15.03.2007, Бюл. № 3, 2007 р. (72) Штефан Вікторія Володимирівна, Ведь Марина Віталіївна, Сахненко Микола Дмитрович (73) НАЦІОН АЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ" 3 21244 Поставлена задача досягається тим, що електроліт містить молібдат натрію або вольфрамат натрію 2-10г/л, гідроксид натрію до рН 9-11, а наповнення, відповідно з корисною моделлю, проводять при температурі 90-95°С протягом 10-30хв. Необхідність вибору параметрів обробки у вищевказаних межах обумовлена наступними обставинами. Введення до складу розчину оксометалатів молібдену або вольфраму обумовлене необхідністю формування захисного покриття в дефектах оксидної плівки алюмінієвого сплаву. Основним аргументом, що визначив вміст в розчині молібдату або вольфрамату натрію у межах 210г/л, є належність оксометалатів до групи окисників. Збільшення вмісту оксометалатів в розчині вище за 10г/л приводить до різкого розтравлювання алюмінію в дефектах та порушенню суцільності оксидної плівки, що знижує захисні властивості таких покриттів. Зменшення вмісту оксометалатів нижче за 2г/л зумовлює необхідність збільшення тривалості обробки але і отримані покриття слабо зчеплені з основою та мають низькі захисні властивості. Введення в розчин гідроксиду натрію обумовлено необхідністю забезпечити оптимальну швидкість процесу формування щільного покриття з високими захисними властивостями і створення умов до існування в розчині мономолібдат- та моновольфрамат-іонів, які сприяють утворенню добре зчепленого покриття. При кислотності розчину менш рН=9 оксометалати переходять в інші іонні форми, наприклад, гекса-, гепта- та октаметалати, що приводить до утворення пухких покриттів з низькими захисними властивостями. При кислотності розчинів рН>11 відбувається розчинення алюмінію та анодно-оксидного покриття, тобто руйнування захисної плівки. Оптимальне поєднання найбільш високих захисних властивостей покриття при достатньо високій міцності зчеплення його з основою досягається при вмісті в розчині гідроксиду натрію рН 9-11. 4 Запропонований електроліт для одержання захисного покриття на алюмінії та його сплавах застосовують таким чином. У ванну, футеровану хімічно стійким матеріалом (наприклад, пластикатом), наливають гарячу воду (50-80°С) на 2/3 об'єму. При перемішуванні розчиняють 6г/л молібдату або вольфрамату натрію, додають розраховану кількість гідроксиду натрію до рН=10. Доливають воду до необхідного об'єму та вимірюють рН розчину. При відхиленні від вищевказаного значення рН розчин коригують лугом або мінеральною кислотою. Деталі із алюмінію або його сплавів АМц , Д16 після стандартної підготовки їх поверхні піддають анодному оксидуванню у кислотному середовищі протягом 10-40хв при густині стр уму 50-200А/м 2, температурі електроліту не більше 30°С. Далі промивають деталі у воді та занурюють в приготовлений розчин запропонованого складу при 95°С на 20хв. В результаті обробки на поверхні деталей утворюється захисне покриття. Потім деталі промивають у воді і сушать. Захисні властивості покриттів, визначені на корозиметрі Ρ 5035, наведено в таблиці. При обробці деталей у нетоксичному розчині молібдату натрію або вольфрамату натрію при рН 9-11 утворюються стічні води, які легко очищува ти шляхом звичайної нейтралізації кислотою. Для покращення захисних властивостей покриттів в жорстких умовах експлуатації, наприклад, в морському середовищі або забрудненій промисловій зоні, на поверхню оброблених деталей рекомендують наносити лакофарбові покриття. Показники відомих та запропонованого електролітів, а також захисні властивості одержаних покриттів наведені в таблиці. В цій таблиці надано приклади реалізації способів при параметрах обробки, що відповідають середньому значенню (приклад 3), нижній межі (2), верхній межі (4), менше нижньої межі (1) та більше верхньої межі (приклад 5). Таблиця Склад електроліту, властивості покриттів Обробка в розчині, що містить компоненти: манганат калію, г/л дистильована вода хромат калію, г/л молібдат або вольфрамат натрію, г/л кислотність розчину, рН температура обробки, °С тривалість обробки, хв Токсичність розчину Швидкість корозії, А/м 2 1 Відомі електроліти 2 Приклади 3 4 5 30 + 45 1 2 6 10 15 2,0 6,0 5,0 8 9 10 11 12 40 95 95 30 90 90 95 95 15 30 25 5 10 20 30 30 нетоксич- нетоксичтоксичний нетоксичний ний ний 0,1253 0,0845 0,0272 0,0014 0,0006 0,0002 0,0005 0,0023 Як видно із таблиці, досягнення більш високого технічного результату при використанні запропонованого електроліту в порівнянні з відомими електролітами підтверджується підвищенням захисних властивостей покриттів. 5 21244 Джерела інформації: 1. Гальванотехника. Справочник / Под. ред. A.M. Гринберга, А.Ф. Иванова, Л.Л. Кравченко. М: Металлургия. 1987, с.511. 2. Кузнецов Ю.И., Олейник С.В., Ха устов А.В. Химическое оксидирование сплава АМг-3 в щело Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 6 чных молибдатсодержащих растворах // Защи та металлов. 2003, т.39, №4, с.352-356. 3. Патент України №23610, кл. С23С22/18, 22/53. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601