ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изменение электрических параметров в процессе анодирования алюминиевых сплавов в серной кислоте из "Анодное окисление алюминиевых сплавов" В процессе анодирования алюминиевых сплавов потенциал металла, напряжение па клеммах ванны и плотность тока претерпевают изменения, обусловленные увеличеш1ем сопротивления вследствие образования, роста и растворения анодной пленки, формирующейся на поверхности. [c.62] Характер изменения анодных и катодных кривых позволяет судить о реакциях, которые протекают на поверхности электродов при их электрохимической обработке. [c.62] Значение напряжения на клеммах, если не учитывать начала процесса, практически совпадает со значением потенциала алюминия (разное условное обозначение на одной кривой) это указывает на то, что практически все приложенное напряжение расходуется в основном на омическое падение потенциала анодной пленкп, образующейся на алюминии. [c.64] На кривых 2 и 3 показана зависимость напряжения на клеммах от плотности тока при анодировании алюминия в серной кислоте. Кривая 2 дана для прямого хода, т. е. при увеличении напряжения па клеммах от О до 12,5 в, а кривая 3 — для обратного хода. Указанные кривые характеризуют как изменение потенциала металла, так и падение напряжения в зоне анодной пленки, образующейся на поверхности в процессе анодирования. [c.64] Совсем иная картина наб-чюдается в том случае, когда анодная поляризационная кривая снимается в серной кислоте при тех же условиях, но на металле, на котором не образуется устойчивой сплошной пленки. [c.64] На кривой 4 того же рисунка приведена анодная поляризационная кривая меди в растворе серной кислоты. Потенциал меди при анодной поляризации смещается до - 0,27 е он характеризует процесс разряда ионов гидроксила. Указанное значение потенциала практически сохраняется постоянным до конца процесса (в нашем случае максимальная плотность тока составила 3 а дм ). [c.64] При этом напряжение на клеммах (кривая 5, рис. 27) хотя и увеличивается, но в меньшей степени, чем при аподпой поляризации алюминия. Рост напряжения на клеммах объясняется в данном случае тем, что при увеличении плотности тока происходит падение напряжения в других участках цепи (в электролите, проводах и т. п.). [c.64] В момент включения напряжения сила тока в цепи пл1еет максимальное значение. Это обусловлено тем, что на поверхности алюминия еще нет пленки, и, следовательно, сопротивление в цепи очень мало. Сразу после включения напряжения начинается разряд ионов гидроксила и рост барьерного анодного слоя, создающего значительное сопротивление. Это приводит к тому, что плотность тока в первые секунды анодирования начинает уменьшаться (рис. 28). С увеличением толщины барьерного слоя увеличивается разогрев электролита и растворимость анодной пленки. С повышением растворимости анодной п.ленки выросший барьерный слой начинает несколькоподтравливать-ся, что приводит к уменьшению сопротивления и к некоторому увеличению плотности тока. Одновременно с этим переход от снижения плотности тока к увеличению, вероятно, характеризует начало образования пористого слоя анодной пленки. [c.65] В процессе анодирования алюминиевых сплавов ток, проходя через электролит от одного электрода к другому, встречает на- своем пути сопротивления а) на границе катод/электролит б) электролита в объеме ванны в) электролита в порах анодной пленки г) на границе электролит/анодная пленка и д) анодной пленки. [c.66] Сопротивление в зоне анодной пленки, вследствие малого диаметра пор и высоких диэлектрических свойств окиси алюминия, во много раз больше сопротивления электролита в объеме ванны и у катода. Следовательно, в процессе анодирования алюминиевых сплавов в основном нагрев будет иметь место в зоне анодной пленки, т. е. будет нагреваться электролит, находящийся в порах пленки и в прилегающих к пленкам слоях. [c.66] Коэффициент теплопроводности с увеличением температуры, как правило, увеличивается. [c.67] Необходимо было исследовать, до какой температуры мохут нагреваться алюминиевые сплавы в процессе их анодирования в серной кислоте. [c.67] Для определения температуры, возникающей на аноде в процессе анодирования алюминиевых сплавов, были приготовлены образцы из сплава Д-16 размером 100 х 50 х б мм. В торце образцов просверливалось отверстие диаметром 3 мм на глубину 70 мм. Б это отверстие вставлялась термопара. Образцы анодировались в 20%-ном растворе серной кислоты при различных температурах электролита от —10 до - -25 и при плотностях тока от 1 до 5 а дм . Электролит непрерывно перемешивался мешалкой. Температура определялась потенциометром постоянного тока и фиксировалась через определенный промежуток времени. Абсолютные значения температуры в зоне анодной пленки будут выше, так как при этом методе измерения не учитывается перепад температур от зоны образования до зоны измерения. Результаты исследования представлены на рис. 29. [c.67] Температура анода в процессе анодирования быстро увеличивается, причем чем выше плотность тока и ниже температура электролита, тем относительно выше температура анода. [c.68] Чем выше плотность тока и ниже температура электролита для анодирования, при прочих равных условиях, тем сильнее нагрев анода (рис. 30). [c.69] Нагрев анода зависит и от перёмешивания электролита — чем оно сильнее, тем больше тепла отбирается от анодной пленки и тем меньше нагревается анод. [c.69] Если не производить перемешивания электролита, очевидно, должен наблюдаться еш,е больший нагрев анода в процессе анодирования (рис. 31). [c.69] Таким образом, в процессе анодирования алюминия и его сплавов происходит значительное повышение температуры электрода и электролита как в порах анодной пленки, так и около нее. В зависимости от условий анодирования (плотность тока, температура электролита, перемешивание) температура в зоне анодной пленки может увеличиваться примерно от о до 20 . [c.69] Рост пленок при анодировании алюминиевых сплавов г основном определяется двумя факторами скоростью электрохимического образования пленки за счет ассилшляцип кисло рода и скоростью химического растворения пленки в электролите. [c.69] Вернуться к основной статье