ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оксидирование из "Прикладная электрохимия Издание 3" Старейшим процессом термического оксидирования является нагревание стальных или чугунных деталей до температур около 500 °С с последующим погружением в льняное масло. Операцию повторяют многократно. В настоящее время большое распространение получило термооксидирование горячим воздухом и паром. [c.342] Процесс проходит при температурах 135—140°С, его продолжительность 20— 50 мин. В результате на поверхности образуется оксидная пленка толщиной 0,6—0,8 мкм, состоящая в основном из магнитного оксида железа. [c.342] Следует отметить, что коррозионная стойкость оксидных пленок, образующихся на черных металлах в результате оксидирования, невысока и они способны защищать стальные изделия лишь в легких условиях эксплуатации. [c.342] Оксидированию подвергают и цветные металлы медь, ее сплавы, титан, сплавы цинка и др. Наибольшее распространение получило оксидирование алюминия и его сплавов. [c.342] Пассивность алюминия и его стойкость в атмосферных условиях, несмотря на сильно электроотрицательный стандартный потенциал ( ai/ai +=—1,67 В) объясняется наличием на его поверхности естественной пленки оксидов АЬОз или АЬОз-НгО. Эта пленка предохраняет алюминий от коррозии во многих нейтральных и слабокислых растворах. Однако в более жестких коррозионных условиях, например, в присутствии хлоридов, стойкость естественной пленки недостаточна. [c.342] Оксидирование алюминия позволяет увеличить коррозионную стойкость и износостойкость его повер.хности, придать ей декоративный вид и высокие электроизоляционные свойства и т. д. [c.342] Различают химическое и электрохимическое оксидирование (анодное окисление) алюминия. Электрохимические методы, несмотря на их сложность, используют чаще, так как получаемые при этом оксидные пленки обладают самыми разнообразными свойствами. [c.342] Ко второй группе электролитов относятся растворы серной, фосфорной, хромовой, щавелевой и некоторых других кислот. В этих электролитах удается получать толстые пленки, достигающие иногда 500 мкм. [c.343] Механизм образования и роста пленки достаточно сложен. При оксидировании в электролитах второй группы растущая поверхность оксида алюминия состоит из двух слоев тонкого (0,01—0,1 мкм), барьерного беспористого слоя и более толстого пористого. Предполагают, что барьерный слой растет в результате взаимодействия ионов алюминия и кислорода при встречной миграции этих ионов в барьерном слое. Ионы алюминия, образующиеся по реакции А1°— -А +Ч-Зе, мигрируют вследствие большой напряженности электрического поля в ионной решетке оксида к внешней поверхности барьерного слоя, а ионы кислорода, образующиеся на поверхности барьерного слоя по реакции НгО— - 2Н+-Ь022 , мигрируют в направлении к металлу навстречу ионам А1 + (рис. 3.36). [c.343] Так как под воздействием электролита оксидная пленка растворяется, то рост ее будет зависеть от относительных скоростей образования и растворения барьерного слоя. При равенстве этих скоростей толщина барьерного слоя сохраняется практически постоянной. При этом с внешней стороны барьерный слой под действием электролита разрыхляется и в нем образуются поры. В порах ( =0,054-0,1 мкм), заполненных электролитом, происходит дальнейшее формирование нового барьерного слоя. Таким образом, оксидная пленка растет за счет образования пористого слоя, продвигаясь в глубь металла (см. рис. 3.36). Толщина анодных пленок для каждого условия проведения процесса имеет свой предел, до которого возможен их рост. [c.343] Пленки толщиной до 10—15 мкм получают при комнатной температуре и плотности тока 100—200 А/м , напряжении 12— 28 В в течение 20—40 мин, а пленки толщиной 50—100 мкм — при температуре не выше 0°С, плотности тока 200—1000 А/м , напряжение 80—120 В в течение 90 мин. Пленки толщиной 150 мкм и более получают с применением двустороннего охлаждения электролита и металла (внутреннее охлаждение). [c.344] Контактные приспособления — подвески — должны быть изготовлены из алюминиевого сплава, который тоже подвергается анодному окислению. [c.344] Для повышения защитных и антикоррозионных свойств оксидной пленки изделия после оксидирования и промывки обрабатывают паром или горячей водой, погружают в горячие растворы хроматов и бихроматов. При этом происходит гидратация оксида и поры смыкаются, а при обработке хроматами, кроме того, образуются соединения типа (А10)гСг04. [c.344] Для окрашивания оксидированной поверхности алюминия применяют органические и неорганические красители. Последние представляют собой нерастворимые соединения, образующиеся в порах пленки в результате протекания химических реакций. Так, при погружении в растворы железистосинеродистого калия и хлорида железа поверхность алюминия окрашивается в синий цвет. [c.344] Вернуться к основной статье