Procédé pour la formation à la surface d'articles' en aluminium ou alliage d'aluminium, d'une pellicule adhérente de propriétés différentes de celles du métal sous-jacent. La présente invention a pour objet un procédé pour la formation à la surface d'ar ticles en aluminium ou alliage d'aluminium, d'une pellicule adhérente de propriétés diffé rentes de celles du métal sous-jacent, diffé rentes, par .exemple au point de vue de la dureté, de la densité et de l'imperméabilité.
Suivant ce procédé; on traite l'article. avec une solution ammoniacale chaude contenant lin sel, soluble dans l'ammoniaque, d'un métal électropositif par rapport à. l'aluminium en une quantité ne dépassant pas 0,2 % en poids du sel de ce métal, le procédé étant réalisé sans l'aide d'énergie électrique extérieure.
Le procédé peut être exécuté comme dé-, crit ci-après en détail.
L'article d'aluminium destiné à être re vêtu d'une pellicule est, -dans une phase pré liminaire, soumis à une opération de net toyage. L'opération de nettoyage peut varier quelque peu, suivant la nature de la pelli cule désirée et l'emploi .à faire de l'article revêtu .de cette pellicule. Lorsqu'une surface mate, grenée ou rugueuse est satisfaisante, par opposition à une surface polie et réflé chissant la lumière à la façon d'un miroir, le nettoyage peut être réalisé par le traitement de l'article d'abord dans une solution causti que et ensuite dans un acide minéral.
La concentration de la solution caustique et la durée dé son action -peuvent varier quelque peu, mais il est préférable de plonger l'ar ticle dans une solution chaude à 5 % pendant une à cinq minutes environ. L'article peut être complètement lavé avec de l'eau après cette opération de nettoyage.
On peut naturellement employer diffé rents acides pour le second traitement, mais il est préférable d'employer de l'acde sulfu rique. La concentration de la solution acide et la durée de son action peuvent varier sui vant l'.acide et la condition et la, composition de l'article à traiter;
dans le cas d'acide sul furique, on a constaté qu'une solution à 10 %, utilisée pendant une durée allant jusqu'à 15 minutes à des températures s'élevant jus- qu'au point d'ébullition de l'eau, donne des résultats satisfaisants même avec des articles en alliages d'aluminium contenant des quan tités considérables de silicium. Pour enlever les sels, l'acide en excès et d'autres substan ces qui peuvent rester sur l'article nettoyé après le traitement à. l'acide, la surface de cet article doit être complètement lavée avec de l'eau.
Pour des articles comportant des surface: lisses, polies ou réfléchissant la. lumière à. la façon d'un miroir et en particulier lorsque l'article revêtu de la. .pellicule doit être uti lisé comme réflecteur, et aussi lorsque l'ar ticle à. recouvrir est très mince, la solution caustique est de préférence remplacée par une solution capable d'enlever la graisse, mais non susceptible de rendre rugueuse ou de corroder de façon perceptible la surface de l'article.
Comme exemple de ces substances, on .a constaté que du tétrachlorure de carbone ou de l'acide nitrique faible, avec ou sans un peu d'acide fluorhydrique, ont donné des ré sultats satisfaisants.
L'article à recouvrir ay ant été convena- blement nettoyé est ensuite soumis à l'action de la, solution, qui sera désignée ci-après sous le nom de solution de formation de la pelli cule. Cette solution contient avantageuse ment de 2 à. 20 % environ en volume d'eau ammoniacale concentrée, et est de préférence préparée en ajoutant 1 volume d'eau a,m- moniacaleconcentrée à 9 volumes d'eau. Pour obtenir les résultats les plus rapides et dans de nombreux cas les meilleurs, la, solution est chauffée jusqu'à entre .50 C et 100 C environ, mais de préférence à 90 C environ.
Une température quelque peu inférieure ou supérieure à celle-ci peut être employée, mais il a été observé que le temps nécessaire pour ladite formation de la. pellicule et l'épaisseur et la qualité de la pellicule résultante, dépen dent de. la température de la solution ainsi que de la concentration de l'ammoniaque. L'article à traiter est immergé dans ladite solution ammoniacale chaude à laquelle est ajouté un sel, soluble dans l'ammoniaque, d'un métal électropositif par rapport à l'alu- minium en une quantité ne dépassant pas 0,2 % en poids du sel métallique.
Comme l'ammoniaque est rapidement chassée de la solution de formation de la. pellicule à des températures élevées, il est souvent à conseiller d'ajouter un peu d'am moniaque concentrée à la<B>,</B> solution immédiate ment avant que l'article y soit: introduit, de manière à. assurer la présence d'ammoniaque en quantité suffisante .pour former la pelli- cule désirée.
Il a été également constaté avantageux d'ajouter à la solution<B>de</B> forma tion de la pellicule une faible proportion, par exemple 0,1 à. 0,3 parties en poids, d'un sel d'ammonium, par exemple du chlorure, sul fate ou nitrate d'ammonium. avec ou sans de faibles proportions de sels ou métaux alcalins.
Pendant les premières phases de ce traite ment, de l'hydrogène est mis en liberté, ,mais ce dégagement de gaz diminue et finalement cesse après un temps qui est déterminé par la concentration et la température de la solution. La formation de la pellicule est généralement sensiblement terminée lorsque le dégagement de gaz cesse.
Ce procédé de formation de pellicule n'exerce ,apparemment aucun effet nuisible sur les propriétés physiques de l'article re couvert de la, pellicule.
On peut obtenir à volonté des pellicules de colorations différentes en variant le sel métallique de la solution de formation de la pellicule. Ce sel ,peut d'ailleurs, lorsqu'il s'a git du traitement d'objets en alliage d'alu minium, se former pendant le traitement même par dissolution du métal allié à- l'alu minium. D'autres couleurs ou des variantes de celles-ci peuvent être obtenues en utilisant différents autres sels clans la solution de for mation de la pellicule.
Le sel qui doit être présent lors du traite ment, est un sel d'un métal qui est électro- positif par rapport à l'aluminium,- c'est-à- dire un métal qui étant en solution soit ca pable d'être réduit à l'état métallique par de l'aluminium métallique immergé dans la so lution;
il est parfois avantageux d'a-voir en présence, en addition aux sels de ces métaux, de faibles quantités de sels de métaux non précipitables, tels que, par exemple, les mé taux alcalins, qui, dans certains icas, influent sur la nature des couleurs produites par la précipitation de faibles quantités du métal plus électropositif de la solution par l'alu minium.
Si l'on ajoute de faibles proportions (par exemple de 5 à 50 milligrammes environ par litre de la solution), d'un ou plusieurs sels métalliques à la solution de formation de 2a pellicule, on peut produire' une couleur, allant du blanc d'argent en passant par toutes les teintes du jaune, du brun et du .gris jusqu'au noir, -en y comprenant les différentes teintes du rouge, du bleu et du vert et des effets irisés.
Toutes ces teintes et couleurs parais sent être à peu près également permanentes; elles résisteront à toutes les opérations ordi naires de .chauffage, lavage ou manipulation et sont plus résistantes à la décoloration ou à la corrosion que l'aluminium ou les alliages d'aluminium sur lesquels elles ont été for mées. On utilise seulement des sels métalli ques qui sont solubles dans l'ammoniaque. comme par exemple des sels d'argent, de nickel, de cobalt, de tungstène, de molybdène, de cuivre, de cadmium, de zinc et. d'autres métaux électropositifs par rapport à. l'alu minium.
Des combinaisons de deux ou plu- seurs de ces sels métalliques donnent souvent de meilleurs résultats que lorsqu'on utilise seulement un de ces sels.
Si l'on trait, un alliage d'aluminium par la solution de formation<B>(le</B> la pellicule, la pellicule résultante obtenue -correspond à Belle avec l'aluminium pur en ice qui concerne la plupart des propriétés physiques, -nais dif fère comme couleur suivant le métal ou les métaux présents dans l'alliage.
Si l'on recouvre un alliage contenant une proportion sensible de silicium, la pellicule est habituellement de .couleur foncée,ou même noire et possède certaines propriétés carac- téristiques du silicium finement divisé. Si l'on traite de cette manière un alliage d'alu minium contenant de 1 % â 4 % de nickel, la -couleur résultante ,peut aller d'un jaune laiton jusqu'à un brun foncé, suivant la, te neur croissante en nickel.
Si l'alliage est formé .d'aluminium et de tungstène (par exemple de 95 à 99 % d'aluminium, 5 à 1 de tungstène), la couleur de la pellicule va rie d'un blanc argent pour 1 % de tungstène jusqu'à une teinte jaune laiton clair pour la teneur plus élevée en tungstène. Si l'alliage consiste en aluminium et argent, la couleur tend vers le jaune avec un ton doré pour 1/,o environ d'argent, et devient plus foncée et plus ,prononcée jusqu'à un rouge brillant très fort, lorsque la teneur en argent est augmen- tée. Si l'alliage consiste en aluminium et en fer,
la couleur obtenue .est gris :clair pour en viron 1 % de fer, et devient progressivement plus foncée jusqu'à une teneur de 4 % ou 5 % cri fer, sans cependant -devenir jamais très foncée. D'autres alliages à base d'aluminium, traités de façon semblable, .donnent des pel licules -caractéristiques, par exemple des -al liages contenant du cuivre, du cobalt, man ganèse, chrome, molybdène, uranium, zirco- nium, thorium, cérium, zinc.
Si un alliage contenant environ 80 % de zinc, 2 % de cui vre et 10 % d'aluminium .est traité par la, solution de formation de la pellicule, la pel licule résultante est presque noire.
Si l'on soumet de l'aluminium pur du commerce -à la solution de formation de la pellicule en présence d'un article métallique, tel qu'une pièoe d'argent ou de nickel, la pel licule résultante diffère quelque peu de la pellicule formée lorsque ce même métal est absent.
Bien que dans la description précédente, on ait décrit les compositions de plusieurs solutions pouvant être utilisées pour réaliser le procédé suivant l'invention et pour pro duire une pellicule adhérente sur des articles en aluminium ou en alliage d'aluminium, il est bien entendu que l'invention n'est pas 1i= mitée à celles des compositions qui ont été indiquées et qu'on peut en employer un b and nombre d',
autres. Ira présence de quantités considérables d'ammoni.aque paraît être né cessaire, qu'elles que soient la couleur, l'é- paisseur ou les propriétés physiques de - la pellicule qu'on désire obtenir.