ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анодные гетерофазные пленки из "Физикохимия неорганических полимерных и композиционных материалов" Полупроводниковые слои на металлах, полученные электрохимическим оксидированием, превышают естественную пленку по толщине на 2—3 порядка. Эти пленки состоят из аморфной и кристаллической фаз, причем первая превалирует. Естественная оксидная пленка на металлах обычно весьма тонка — всего 5—50 нм, а иногда и менее. [c.209] Анодная оксидная пленка на алюминии имеет полимерноколлоидную структуру и состоит из плотно упакованных частиц (АЬОз) [283—285]. Рост пленки происходит в слое, непосредственно примыкающем к металлу. Этот тонкий слой постоянно обновляется он проницаем для ионов, участвующих в образовании сложного по составу оксидного слоя. В полученной пленке содержатся также поры и трещины, содержащие вещества с различными анионами электролита (сульфаты, фосфаты, хроматы). Основные соединения алюминия, включающие анионы электролита, способствуют гидратации частиц АЬОз, одновременно препятствуя их сополимеризации в направлениях, параллельных поверхности металла. Толщины оксидных пористых слоев, получаемых в кислых средах, составляют около 100 мкм. При pH 5 в состав пленок могут включаться и частицы гидроксида алюминия. [c.209] Антикоррозионные н многие физические свойства анодных пленок зависят от их структуры. Электронно-микроскопическими исследованиями обнаружены аморфные оксиды АЬОз, N5205, ТагОб. По дифрактограммам также выявлена аморфность таких систем либо чрезвычайно высокая степень дисперсности составляющих их кристаллитов (например, размеры зерен ЫЬаОз составляют 5—6 нм). Микроскопическими методами установлено, что во времени протекает кристаллизация, приводящая к образованию гетерофазной системы. [c.210] Согласно данным работы [2851, в анодной оксидной пленке присутствуют все модификации гидратов А Оз, соответствующих по составу минералам байериту, гидраргиллиту, бемиту и диаспору (см. рис. 3.15) и в мень-щей степени — соединениям т- и а-А Оз. Фазовые составы пленок зависят от вида используемого при оксидировании электролита, характера дополнительной обработки и условий старения. Атомы А1 преимущественно координированы октаэдрически и менее определенно — тетраэдрически. На основе анализа полученных данных можно представить следующую схему структурных переходов в анодном оксиде. Рентгеноаморфная анодная пленка при 95—100 °С переходит в соединения Т- или а-АЮ(ОН), которые при дальнейшем нагреве соответственно превращаются в у- или а-АЬОз. При естественном старении происходит переход в а-А1(0Н)з, а при нагреве — в а-АЬОз. [c.210] Выявлено, что во многих случаях анодная оксидная пленка является рентгеноаморфной системой, и лишь при нагреве ее до 1000 °С происходит частичное образование а-АЬОз. [c.210] При введении ЗЮг в Н2504 происходила его агломерация и седиментация. В щавелевой кислоте суспензия расслаивалась. В Н3РО4 частицы не оседают при высоких концентрациях порошка образуется гель. В хроматном электролите оранжевая окраска переходит в грязновато-бурую. [c.210] Частицы Ог во всех растворах фосфатного электролита имеют положительный заряд и движутся к аноду. Оксидная пленка, образовавшаяся из суспензий, содержащих 20 г/л и более ЗЮг, характеризуется более низкой пористостью по сравнению с пленками, полученными из оксалатного, сульфатного и хроматного электролитов. Твердость оксидной пленки за счет наличия ЗЮг несколько возрастает по сравнению с контрольной, а напряжение пробоя повышается на 30—100 В. [c.210] Присутствие в пленке 3102 обусловливает повышение ее коррозионной стойкости (за исключением случая применения фосфатного электролита). [c.210] Несмотря на то что анодные пленки, сформированные в присутствии 5102, не отличаются от контрольных, электронно-микроскопическими методами выявлен различный профиль их поверхности (рис. 6.10). [c.210] Толщина слоев покрытия может быть доведена до 300 мкм пористость составляет 0,2—14% (об.). При толщине около 100 мкм микротвердость максимальна — 24 МПа. Прочность адгезии при увеличении б от 50 до 150 мкм возрастает от 100 до 280 МПа. Покрытия, полученные этим методом, характеризуются высокой износостойкостью. Коэффициент трения высокий— 0,03—0,08, но при истирании в течение 200 ч понижается до 0,01. [c.211] Вернуться к основной статье