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Verfahren zur Erzeugung einer Böhnütschicht auf der Oberfläche eines flachen Aluminiumgebildes
Es ist bekannt, auf der Oberfläche von flachen Aluminiumgebilden, die als Träger für vorsensibilisiertes Material zur Herstellung von Flachdruckplatten dienen sollen, durch Eintauchen des
Gebildes in heisses Wasser eine Böhmitschicht zu erzeugen.
Wie jetzt gefunden wurde, werden gewisse, sich bei der Erzeugung der Böhmitschicht auf dem Aluminiumgebilde ergebende Ungleichmässigkeiten der Böhmitschicht vermieden und wird ein verbesserter Aluminiumträger mit Böhmitschicht für vorsensibilisiertes Material zur Herstellung von
Flachdruckplatten durch ein Verfahren erhalten, das Gegenstand dieser Erfindung ist. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung der Böhmitschicht unter Anlegung schwacher elektrischer Gleich- oder Wechselspannungen an das Eintauchbad erfolgt.
Bei der bekannten Erzeugung von Böhmit durch Reaktion zwischen Aluminium und Wasser oder Wasserdampf, besonders bei Temperaturen zwischen 70 und 100oC, wird zu Beginn der Reaktion zunächst die immer bei Aluminium vorhandene, an der Luft gebildete Aluminiumoxydschicht durch Wasseraufnahme in Böhmit umgewandelt. Dann erfolgt unter Wasserstoffentwicklung die eigentliche Reaktion zwischen Wasser und Aluminium. Diese Gasentwicklung ist wichtig für die Ausbildung einer Grobstruktur des Böhmits, die den Transport von Wasser durch die Schicht an die Metalloberfläche auch bei wachsender Schichtdicke gestattet.
Die Bildung der Grobstruktur des Böhmits hängt auch von der Reaktionszeit ab. Je schneller die Reaktion einsetzt und verläuft, desto gröber ist die Makrostruktur des gebildeten Böhmits, und je weniger verschmutzt die Oberfläche des Aluminiums bzw. der Aluminiumoxydaussenschicht ist, desto schneller setzt die Einwirkung des Wassers ein. Die Bildung einer gleichmässigen Böhmitschicht auf stellenweise verunreinigten Aluminiumoberflächen, z. B. sind die Oberflächen von Bändern aus Aluminium immer verunreinigt, ist daher nicht möglich. Auch nach Anwendung zusätzlicher Reinigungsverfahren, z. B. nach dem Walzen, kommt es häufig zu einer unterschiedlichen Böhmitbildung, da die gereinigten Aluminiumoberflächen ausserordentlich empfindlich sind und leicht Fette und öle, auch aus der Gasphase, adsorbieren.
Störungen dieser Art während der Böhmitbildung können oft als graue Streifen oder Flecken auf der Oberfläche des Aluminiums erkannt werden.
Zur Vermeidung dieser Fehler hat man dem Wasser gewöhnlich alkalisch reagierende Chemikalien zugesetzt. Diese Zusätze erleichtern zwar die Beseitigung der Verunreinigungen während der Böhmitbildung, aber sie beeinträchtigen auch die Grobstruktur der Metalloberfläche und der Böhmitschicht und sind nicht in allen Fällen anwendbar. Mit steigendem pH-Wert wächst der Reinigungseffekt, aber auch die Korrosion des Aluminiums wird grösser. Während der Böhmitbildung werden daher die korrodierenden Zusätze verbraucht. Sie müssen kontinuierlich ergänzt und die Korrosionsprodukte aus der Reaktionslösung entfernt werden.
Die Erfindung sieht zur Verbesserung der Böhmitschicht und zur Erhöhung ihrer Gleichmässigkeit vor, dass man auf elektrischem Wege den von den Verunreinigungen der Aluminiumoberfläche
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ausgehenden, die Reaktion der Böhmitbildung hemmenden Einfluss beseitigt oder vermindert und einen gleichmässigen Reaktionsbeginn und--verlauf durch geringe elektrische Ströme während der Böhmitbildung bewirkt. Die Stromdichte wird bei technisch unschwer durchzuführenden Spannungen durch die geringe elektrische Leitfähigkeit des destillierten Wassers nach oben begrenzt und ist damit in der Grössenordnung deutlich verschieden von den Stromdichten, die bei den bekannten Eloxalverfahren auftreten.
Wie Messungen zeigten, ist es möglich und zum Teil erwünscht, durch geringe elektrische Ströme während der Böhmitbildung zwar die Grösse der Poren der Schichten zu beeinflussen, doch wird die Dicke der Schicht eindeutig durch die chemische Reaktion bestimmt, im Gegensatz zur Bildung der bekannten Eloxalschichten.
Beispiel l : Durch destilliertes Wasser von 95 bis 98 C wird ein mechanisch entfettetes Aluminiumband gezogen. Im Abstand von 1 bis 2 cm von dem Band sind im Bad zwei Elektroden angebracht. Beim Anlegen von 6 V Gleichspannung stellt sich nach kurzer Zeit eine Stromdichte von zirka 0, 1 mAl cm2 ein, die zur Bildung einer fehlerfreien Böhmitschicht ausreicht. Das Band kann mit
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--A-- istAluminiumbad, auf dem die Böhmitschicht erfindungsgemäss erzeugt wird,--B--ist der Wasserbehälter, durch den das Aluminiumband über die Führungsrollen--F--gezogen wird.--E-- ist die Elektrode,--S--die Stromquelle. Aluminiumband und Behälter sind geerdet.
Beispiel 2 : Es wird wie im Beispiel 1 verfahren, doch wird an Stelle einer Gleichspannung eine Wechselspannung benutzt. Bei 5 V wurde eine Stromdichte von etwa 0, 5 mA/cm2 gemessen. Das Aussehen der Böhmitschicht war befriedigend.
Beispiel 3: Aluminiumfolien von'15 m Stärke werden in 95 bis 98 C heissem, doppelt destilliertem Wasser mit und ohne angelegter Wechselspannung (0, 3 mA/cm2) behandelt, und die Struktur der entstandenen Böhmitschichten wird mit Hilfe der BET-Methode untersucht. Es zeigt sich, dass bei den ohne Anlegung einer Wechselspannung erzeugten Böhmitschichten Poren mit Durchmessern von sehr unterschiedlicher Grösse vorhanden sind, durch den Stromfluss aber die Häufigkeit der Poren mit grösserem Durchmesser verringert, die von Poren mit kleinerem Durchmesser, besonders solchen von 20 Ä, vergrössert ist.