DE661266C

DE661266C - Verfahren zur Erhoehung des Rueckstrahlungsvermoegens der Oberflaechen von Aluminiumund Aluminiumlegierungen

Info

Publication number: DE661266C
Application number: DEB172180D
Authority: DE
Original assignee: British Aluminum Co Ltd
Current assignee: British Aluminum Co Ltd
Priority date: 1934-12-17
Filing date: 1935-12-14
Publication date: 1938-06-15
Also published as: GB449162A; FR798956A; US2096309A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung des Rückstrahlungsvermögens der Oberflächen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen, d. h. der Oberflächenspiegelung. In üblicher Weise gewalzte Aluminiumbleche strahlen etwa 65 o/_o des auffallenden Lichtes zurück, wobei durch Polieren o. dgl. das Rückstrahlungsvermögen auf etwa 75 bis 80 0/0 gesteigert werden kann, aber schnell wieder auf den normalen Grad herabsinkt, wenn man die Aluminiumbleche der Luft aussetzt.

Es ist bereits bekannt, zur Erzeugung beständiger spiegelnder Oberflächen auf AIuminium und seinen Legierungen ein zweistufiges Verfahren anzuwenden, das erstens aus einer elektrolytischen Behandlung in Fluorborat enthaltenden Elektrolyten und zweitens in der anodischen Erzeugung durchsichtiger,

ao klarer Oxydschichten besteht. Durch das Verfahren nach der Erfindung werden noch bessere Wirkungen erzielt.

Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird der zweckmäßig zuvor entfettete Gegen-

»5 stand aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung kurzzeitig in einer etwa 75 bis 85⁰ heißen alkalischen Lösung von Natriumcarbonat und Natriumphosphat, die einen P₁I-Wert von mindestens 10 hat, von der üblicherweise stets vorhandenen Oxydschicht befreit, dann in dieser Lösung einer anodischen Behandlung mit Gleichstrom ausgesetzt, darauf gewaschen und schließlich einer weiteren elektrolytischen Behandlung in einer Alkalibisulfat enthaltenden Lösung unterworfen. Zweckmäßig wird in der ersten Behandlungsstufe eine kurze Zeit lang ein stärkerer Gleichstrom verwendet, um die Einwirkung der Lösung auf den Gegenstand zu unterbrechen, und die anodische Behandlung alsdann mit einem Gleichstrom von niedrigerer Stromstärke fortgesetzt.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Herstellung von Oxydschichten Aluminium anodisch in sauren Phosphatlösungen zu behandeln sowie als Elektrolyten Schwefelsäure zu verwenden. Es hat sich aber gezeigt, daß gerade der durch die Erfindung vorgeschlagene Weg zu einem besonders guten Ergebnis führt und daß weder durch Verwendung saurer Lösungen in der ersten Stufe des Verfahrens noch durch Verwendung von

Schwefelsäure allein in der zweiten Stufe des Verfahrens eine gleich gute Wirkung erzielt werden kann.

Das Verfahren nach der Erfindung beispielsweise wie folgt durchgeführt t

Ein Stück handelsüblich reines, gewalztesV, Aluminiumblech wird zunächst entfettet, ζ. Β durch Waschen in Benzin, dann, wenn notwendig, poliert und darauf in einem Bad nachstehender Zusammensetzung und unter den nachstehenden Bedingungen behandelt.

Als Elektrolyt wird eine wäßrige Lösung, enthaltend 15 Gewichtsprozent Natriumcarbonat und 5 Gewichtsprozent tertiäres Natriumphosphat, verwendet; die Lösung wird auf 8o° C ± 5° C erwärmt.
■ In dieses Bad wird der zu behandelnde Gegenstand eingetaucht; wobei die Lösung der Oberflächenschicht fast sofort beginnt. Sobald man eine gleichmäßige Einwirkung beobachtet, im allgemeinen etwa 10 Sekunden nach dem Eintauchen in das Bad, wird Gleichstrom mit einer Spannung von 5 bis 6 Volt und einer Strömdichte von etwa 30 Ampere pro 929 cm² zugeführt, wobei der zu behandelnde Gegenstand in dem Stromkreis die Anode bildet; die Kathode kann aus Eisen, Stahl o. dgl. bestehen, und der in dem Bad sich abspielende Vorgang entspricht im großen und ganzen dem bei der Elektroplattierung, z.B. richtet sich die Kathode im wesentlichen nach der Anodenoberfiäche.

Es ist vorteilhaft, für das Bad ein Gefäß zu verwenden, das beträchtlich größer ist als die Elektroden. Nach einer kurzen Zeitspanne, etwa 30 Sekunden, fällt die Stromstärke von selbst auf die Hälfte des ursprünglichen Wertes, während die Spannung auf dem genannten Wert erhalten bleibt. Die Behandlung wird etwa 10 Minuten lang fortgesetzt. Darauf wird der Gegenstand ohne Unterbrechung des zweckmäßig verringerten Stromes aus dem Bade genommen und sodann in klarem Wasser gewaschen. Die Metalloberfläche, insbesondere die, die der Kathode gegenüberliegt, zeigt ein sehr blankes Aussehen, und der ursprüngliche Reflexionswert von etwa 650/0 ist nunmehr auf etwa 80 0/0 gestiegen. Neben dem spiegelnden Aussehen stellt man an der Metalloberfläche fest, daß sie mit einer dünnen Schicht, wahrscheinlich aus Aluminiumoxyd, bedeckt ist, die Interferenzfarben aufweist. Während der nun -folgenden.¹* anodischen Behandlung, bei der die Oxydschutzschicht erzeugt wird, bringt man den Gegenstand in einen anderen Elektrolyten, nämlich in eine wäßrige Lösung mit 25 Gewichtsprozent Natriumbisulfat. In diesem Bade wird der Gegenstand mit einem Gleichstrom von 6 bis 12 Volt behandelt, wobei das Aluminium die Anode büdet. Die Stromdichte beträgt etwa . S Ampere pro 929 cm² und die Temperatur Vdes Elektrolyten-etwa 30 bis 40⁰C.

« Die Behandlungszeit dauert etwa 10 bis 'fii 5 Minuten.

. Statt des beschriebenen, ein Ganzes bildenden Doppelprozesses kann man auch ein in zwei getrennten. Stufen, zerlegtes Verfahren wählen. In der ersten. Verfahrensstufe erfolgt das Spiegerndmachen und in der zweiten das Schützen der spiegelnd gemachten Oberfläche, wobei die zweite Verfahrens stufe mit Hilfe der bekannten anodischen Verfahren durchgeführt wird.

Die vorstehenden Angaben können innerhalb des allgemeinen Erfindungsgedankens abgewandelt werden.

Der Temperaturbereich des Elektrolyten in der ersten Verfahrensstufe kann zwischen 40 und ι oo° C liegen und die Spannung zwischen 2 und 20 Volt. Der Begriff Gleichstrom umfaßt natürlich auch intermittierenden oder pulsierenden Gleichstrom.

In der zweiten Verfahrensstufe kann der Elektrolyt neben Natriumbisulfat auch noch verhältnismäßig geringe Mengen von anderen Stoffen, wie Schwefelsäure, Chromsulfat, Chromoxalat, Chromsäure, Borsäure, Phosphorsäure, Essigsäure oder die Salze solcher Säuren, enthalten. -. Der Anteil an Natriumbisulfat kann zwischen S und 40 Gewichtsprozent, die Temperatur zwischen 20 und 50⁰ C und die Spannung etwa zwischen 5 und 30 Volt liegen. Für diesen zweiten Teil des Venfahrens kann der Strom Gleich- oder Wechselstrom sein.

Der wahrscheinlich aus Aluminiumoxyd bestehende Überzug, der während der zweiten Verfahrensstufe erzeugt wird, d. h. der Schutzüberzug für die in der ersten Verfahrensstufe spiegelnd gemachte Oberfläche ist verhältnismäßig hart, aber völlig lichtdurchlässig und unterscheidet sich von ähnlichen Oxydüberzügen, die in anderen, z. B. in Sehwefel- oder Öxalatsäureelektrolyten gebildet werden, dadurch, daß er die Reflexionskraft des im ersten Teil des Verfahrens gebildeten Überzuges nicht herabsetzt, sondern eher noch etwas erhöht.

Claims

Patentansprüche:

r. Verfahren zur Erhöhung des Rück-Strahlungsvermögens der Oberflächen von Aluminium 'oder Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aluminium bzw. die Aluminiumlegierungen kurzzeitig in eine etwa 75 bis 85° heiße alkalische Lösung von Natriumcarbonat und Natriumphosphat, vorzugsweise im

Verhältnis von 3:1, eintaucht, wobei diese Lösung einen p_H-Wert von mindestens 10 hat, und daß man dann die Oberfläche in dieser Lösung ohne vorhergehendes Herausnehmen der anodischen Behandlung mit Gleichstrom aussetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der anodischen Behandlung der Gegenstand gewaschen und mit einem durchsichtigen Schutzüberzug versehen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des Schutzüberzuges dadurch erfolgt, daß die Oberfläche als Anode der Einwirkung von Gleich- oder Wechselstrom in einer Alkalibisulfat enthaltenden Lösung ausgesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekepftzeichnet, daß die Bisulfatlösung 5 019**40 Gewichtsprozent des Salzes enthält, bei einer Temperatur zwischen 20 und 50⁰ .verwendet wird und daß die Behandlungsdauer mit dem Gleich- oder Wechselstrom bei einer Stromdichte von S Ampere pro 929 cm² der spiegelnden Oberfläche ι ο bis 15 Minuten währt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintauchzeit in den alkalischen Elektrolyten etwa ι ο Sekünden und die Gleichstrombehandlung in diesem etwa ι ο bis 15 Minuten dauert bei einer konstanten Spannung, die' der einer Anfangsstromdichte von etwa 30 Ampere pro 929 cm³ der Anodenfläche entspricht.