DE629629C

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Publication number: DE629629C
Application number: DENDAT629629D
Authority: DE
Priority date: 1932-01-26
Also published as: FR761876A; GB409679A; DE616812C; US1965682A

Claims

DEUTSCHES REICH AUSGEGEBEN AM 12. MAI 1936 REICHSPATENTAMT PATENTSCHRIFT KLASSE 48 a GRUPPE IG A "/τ β .μ Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: ιό. April 1936 Aluminum Colors, Incorporated in Indianapolis, Indiana, V. St. A. Verfahren zur elektrolytischen Oxydation von Aluminium und Aluminiumlegierungen l'atentiert im Deutschen Reiche vom 10. September 1932 ab Die Priorität der Anmeldung· in den Vereinigten Staaten von Amerika vom jf>. J.imiar iQ.ifür Anspruch 1 ist in Anspruch genommen. Oxydüberzüge werden auf Aluminiumflächen durch Behandlung der letzteren mit chemischen Lösungen mit oder ohne Aufwendung äußerer elektrischer Energie erzeugt. Bekanntlich können Schwierigkeiten auftreten, wenn Aluminium ■ zur Anode einer elektrolytischen Zelle gemacht wird, die zweibasische organische Säurelösungen, wie Oxalsäure, Malonsäure u. dgl., enthält, da ein Elektrolyt mit zweibasischer organischer Säure das Aluminium bei der Elektrolyse erheblich anzugreifen und anzufressen strebt. Auch ist der so gebildete Oxydüberzug oft von gelblicher Farbe und kann nicht gleichmäßig und gleichförmig bis zur gewünschten Dicke entwickelt werden. Andererseits sind in einer zweibasischen organischen Säure erzeugte Überzüge sehr hart und haben andere ebenso nützliche Eigenschaften. Es ist auch bekannt, daß, wenn Aluminium zur Anode einer elektrolytischen Zelle gemacht wird, die Schwefelsäurelösungen als Elektrolyten enthält, der auf Aluminium erzeugte Oxydüberzug weiß bis farblos ist und während seiner Bildung wrenig oder gar kein Bestreben zu örtlichen Angriffen oder porigen Anfressungen besteht. Die so erzeugten Oxydüberzüge haben aber oft nicht die praktisch erforderliche Härte und können auch nicht bis zu erheblicher Dicke entwickelt werden, weil sie mit fortschreitender Behandlung zum Weichwerden neigen. Es wurde festgestellt, daß, wenn man zunächst die Aluminiumoberfläche als Anode in Schwefelsäurelösungen behandelt und darauf einen Oxydüberzug entwickelt, man später zwischen letzterem und der von ihm gedeckten Aluminiumfläche einen zweiten Oxydüberzug entwickeln kann, indem man nachträglich das Aluminium als Anode in einer Lösung einer zweibasischen organischen Säure behandelt. Die an sich bekannte Möglichkeit der Entwicklung einer zweiten Oxydschicht von anderen Eigenschaften zwischen einem Oxydüberzuge und der fest damit verbundenen Aluminiumoberfläche ermöglicht die Ausbildung eines mehrschichtigen Oxydüberzuges auf Aluminium, der veränderte Eigenschaften hat, welche die Eigenschaften seiner Bestandteile (des mit Schwefelsäure und des mit zweibasischer organischer Säure gebildeten Überzuges) widerspiegeln, neben neuen Eigenschaften, welche bei keinem der einzelnen Überzüge vorhanden sind. Auch wurde gefunden, daß, wenn man erst auf der Aluminiumoberfläche mittels Schwefelsäure eine Oxydschicht entwickelt und später zwischen dieser und der Aluminiumoberfläche mittels Oxalsäure eine zweite Oxydschicht, man verhältnis- mäßig leicht harte, anhaftende, mehrschichtige Oxydüberzüge von großer Dicke erzeugen und dabei die Schwierigkeiten vermeiden kann, die bisher bei Ausbildung sehr dicker einschichtiger Oxydüberzüge auftraten. Erfindungsgemäß wird das Aluminium zunächst mit Elektrolyten aus Schwefelsäurelösung behandelt, um eine durchlässige Oxydschicht darauf zu entwickeln, dann wird es in ίο einem Elektrolyten aus einer Lösung einer zweibasischen organischen Säure behandelt, um durch den durchlässigen Oxydüberzug eine zweite Oxydschicht zu erzeugen. Die auf dem Aluminium erzeugte mehrschichtige Oxydhaut hat nicht den gelben Ton mit Oxalsäure hergestellter Oxydüberzüge, ist ebenso hart wie der mit Oxalsäure hergestellte Oxydüberzug und beträchtlich härter als jeder bisher erzeugte weiße, in Schwefelsäure erzeugte Oxydüberzug. Der Überzug bildet sich leicht und ohne die örtliche Anfressung, die gewöhnlich mit der Verwendung von Elektrolyten aus der Lösung einer zweibasischen organischen Säure verknüpft ist. Die Gesamtdicke des mehrschichtigen Überzuges kann größer bemessen werden als die Dicke der bisher erzeugten Oxydüberzüge, ohne daß die Härte oder die lichte Farbe verlorengehen und ohne daß Anfressungen auftreten. Bei der Ausführung der Erfindung wird das Aluminium zunächst zur Anode in einem Schwefelsäureelektrolyten gemacht, der etwa 2 bis 70 Gewichtsprozent Schwefelsäure enthält und vorzugsweise unter etwa 40 ° C gehalten wird. Man verwendet eine Spannung von etwa 35 bis 40 Volt. Diese Behandlung kann längere oder kürzere Zeit dauern, ist aber meistens nur verhältnismäßig kurz und dauert z. B. nicht langer als etwa 15 Minuten. Das jetzt mit einer durchlässigen Oxydschicht versehene Aluminium wird zur Anode einer elektrolytischen Zelle in einem Elektrolyten gemacht, der eine zweibasische organische Säure enthält, vorzugsweise Oxalsäure oder Malonsäure. Bei Ver-Wendung von Oxalsäure enthält der Elektrolyt vorzugsweise 2 bis 9 Gewichtsprozent der Säure und hat vorzugsweise eine Temperatur von gewöhnlich unter 45 ° C, während die Spannung der Zelle gewöhnlich etwa 30 bis 80 Volt beträgt. In diesem Falle kann die Behändlungszeit länger oder kürzer sein, je nach der gewünschten Überzugsdicke. Sollen äußerst dicke Überzüge erzielt werden, so kann die Behandlung lange Zeit fortgesetzt werden, ohne daß irgendwelche der Nachteile auftreten, die man bisher bei Verwendung von Elektrolyten mit zweibasischer organischer Säure beobachtete. Während dieses Verfahrens wird die zweite Oxydschicht unter der zuerst gebildeten entwickelt und erlangt festen Zusammenhalt mit der Aluminiumoberfläche und dem zuerst aufgebrachten Oxydüberzuge. Im Ergebnis wird das Aluminium mit einem mehrschichtigen Überzuge von den besonderen obenerwähnten Eigenschaften überzogen. Wenn hier gesagt wird, daß das Aluminium zur Anode gemacht wird, so ist darunter die Verwendung von Gleichstrom oder Wechselstrom zu verstehen, und solange das Aluminium bei Gleichstrom die Anode bzw. bei Wechselstrom eine Elektrode ist, wird der anodische ' Überzug gebildet. Die zweistufige Oxydation von Aluminium selbst ist nicht Gegenstand der Erfindung; vielmehr bezieht sich diese nur auf die geschilderte besondere Art der Erzeugung von weißen Aluminiumoxydüberzügcn, welche die dargelegten Vorteile aufweisen. Patentansprüche:

1. Verfahren zur elektrolytischen Oxydation von Aluminium oder Aluminiumlegierungen in einem zweistufigen Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche erst in Schwefelsäure und dann in einer organischen Säurelösung elektrolytisch oxydiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Säure eine zweibasische Säure verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als zweibasische Säure Oxalsäure verwendet wird, wobei der zu überziehende Aluminiumgegenstand als Anode mit Gleichstrom behandelt wird.