Основное содержание работы

3.4 Исследование возможности использования гальваношламов как носителей катионов окрашивания при электрохимическом окрашивании анодных оксидных пленок на алюминии и его сплавах.

Исследование электрохимического окрашивания анодных оксидных пленок на алюминии и его сплавах в растворах, приготовленных на основе гальваношламов (ГШ) некоторых предприятий г. Энгельса, содержащих соединения меди, железа, никеля, цинка, хрома, кальция, подтвердило, что окрашивание АОП происходит по механизму электрохимического внедрения твердофазной диффузии. Независимо от состава ГШ формируются АОП одинаковой цветовой гаммы: от светло-коричневого до черного цвета.

Цвет интеркалата АОП обусловлен структурой и химическими свойствами соединений, образующихся в результате внедрения красящих катионов, сопровождающегося их частичным или полным

восстановлением. Анализ хода кривых при потенциалах, близких к равновесным значениям, показывает, что на начальном этапе внедряющиеся катионы металлов образуют в структуре АОП твердый раствор. Кривые i,t при потенциалах восстановления ионов железа фиксируют все стадии процесса внедрения.

Линейный характер зависимости указывает на диффузионную природу замедленной стадии суммарного процесса.

Исследование влияния технологических параметров на интенсивность цвета, светостойкость, шероховатость и коррозионную стойкость покрытий позволило установить, что исключение соли никеля из состава электролита и замена большей части сульфатов кобальта, меди и магния на гальваношлам не вызывает ухудшения свойств покрытия по сравнению с покрытием, формируемым в стандартном электролите.

Покрытия получаются интенсивного черного цвета, светостойкие, шероховатость 0,6-0,9 мкм, обладают высокой коррозионной стойкостью и хорошей воспроизводимостью свойств. Увеличение содержания гальваношлама в составе электролита окрашивания с 30 до 150 г/л позволяет снизить время окрашивания до 5 мин, а величину напряжения на ванне окрашивания до 3-5 В без ухудшения качества покрытия. Исключение из состава стандартного электролита солей никеля и магния приводит к изменению окраски с черного на коричневый. При увеличении напряжения на ванне окрашивания до 15 В интенсивность окраски также увеличивается, возрастает коррозионная стойкость. Повышение температуры до 30°С и последующая обработка в кипящей дистиллированной воде способствуют увеличению светостойкости, равномерности и коррозионной стойкости покрытия. При увеличении содержания ГШ в растворе окрашивания до 200 г/л равномерность окраски нарушается, снижается интенсивность, изменяется цвет от темно-коричневого до серого, увеличивается шероховатость поверхности. Качественные цветные АОП-покрытия можно получить и из растворов, приготовленных только на основе гальваношламов. При введении добавок MgS04, H3BO3 (10 г/л) формируются равномерные светостойкие покрытия интенсивного темно-коричневого, в отдельных случаях черного цвета.

Введение добавок сульфокислот позволяет расширить цветовую гамму и получить серые покрытия различных оттенков и рисунков. Разработанные на основе гальваношламов составы электролитов для электрохимического окрашивания анодных оксидных пленок отличаются высокой работоспособностью: в одном литре раствора можно

Основные выводы.

1. Изучено влияние состава электролита оксидирования на кинетику электрохимического окрашивания анодных оксидных пленок на алюминии и его сплавах в широком интервале потенциалов. Найдено, что по прочности связи красящего катиона с веществом оксида электролиты можно расположить в ряд.