DE731497C

DE731497C - Electrolyte for the electrolytic production of protective oxide layers on aluminum and aluminum alloys

Info

Publication number: DE731497C
Application number: DESCH111580D
Authority: DE
Inventors: Dr Joachim Korpiun
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1935-12-11
Filing date: 1936-12-11
Publication date: 1943-02-10

Description

Elektrolyt zur elektrolytischen Herstellung oxydischer Schutzschichten auf Aluminium # und Aluminiumlegierungen Im Hauptpatent 657 90= ist ein Verfahren zur elektrolytischen Oxydation von Aluminium und Altiminitimlegieruitgen beschrieben, bei dem als Elektrolyt Lösungen von aromatischen Oxy- und;'oder Oxosulfosäuren allein oder mit gewissen Zusätzen verwendet werden. Bei weiterer Durcharbeitung des Verfahrens wurde gefunden, daß die entsprechenden praktisch reinen Disulfosäuren sich besonders vorteil- haft als Ox%-dationsclcktrolyten verwenden lassen. Insbesondere eignen sich von der im Hauptpatent genannten Gruppe die reinen I)i- stilfosäuren aromatischer ()xyverhin<lwtä@n, vor allein die des Phenols nild der hresolc. Die Verwendwig der reinen Disulfosäuren Dringt den Vorteil mit sich, dal3 sich licreits bei vcrliäiltnisniäßiä #,erin#,eii Si)annuii<rcit auch ohne Zu"atz kleilier Sclit\-cfcls;iui-c- oder Stilfatnictigcn brauchlrire Ox)'dschichtcn auf z\luininitini intd schien 1-eyierutigen lierstellvii lassen. Dies beruht einerseits auf (leill @tüt-- lcer sauren -Charakter der I)isulfc@s:iuren gcgcnübcr dem der lIonosulfosäureii, and rerseits auf der bedeutend größeren Reimte mit der diese Sulfosäuren bei für den tec nischen Gebrauch tragbaren Kosten herz stellen sind. Besonders die Kresoldisulf Säuren lassen sich in technischem llaßstä leicht-frei von Kresol und Schwefelsäure hc stellen. Iui allgemeinen enthalten jedoch c technisch hergestellten I)isulfosäureil gerin 11eiigen ('his zu etwa 31)o ) Schwefelsäure, ei sich aller bei 1@edarf leicht. z.13. durch t:"1 kristallisieren, cittfcrnen lassen. Die technisch hergestellten reinen Disulf .;itircil sind tt'cen der Abwesenheit frei I'hc#ilole vollkotlinicil geruchlos, was hei Arilciten mit grcdicn Dädern, wie sie in d "I'cchnik üblich sind, als ein weiterer Weser lieber Vorteil zti betrachten ist. Auch ist ntfiglich, dic# ()x\'clatioti mit hülieren Stroi <lichitn vorznticluncn als bei der Verwendui von z. 13. 1Ionct,ulfos;iuren, ohne dal3) :\ frc,5ungen zu, lu@fürchtcn sind. wodurch d Behandlungszeiten der mit den Schutzschichten zu versehenden Leichtmetalle wesentlich verkürzt werden.Electrolyte for the electrolytic production of oxidic protective layers on aluminum and aluminum alloys In the main patent 657 90 = is a process for the electrolytic oxidation of aluminum and Altiminitimlegieruitgen, at which as electrolyte solutions of aromatic Oxy- and; 'or oxosulfonic acids alone or with certain additives can be used. at further elaboration of the procedure was made found that the appropriate practical pure disulfonic acids are particularly advantageous Use as an ox% dation trolyte permit. In particular, the im Main patent named group the pure I) i- stilfo acids aromatic () xyverhin <lwtä @ n, especially that of phenol nild of hresolc. The use of the pure disulfonic acids With it comes the advantage that licreits at vcrliäiltnisniäßiä #, erin #, eii Si) annuii <rcit also without the addition of kleilier Sclit \ -cfcls; iui-c- or Stilfatnictigcn needlrire Ox) 'dschichtcn z \ luininitini intd seemed 1-eyierutigen lierstellvii permit. This is based on the one hand on ( leill @ tüt-- lcer acidic character of the I) isulfc @ s: iuren similar to that of ionosulfonic acid, and on the other hand, on the much larger rhymes with which these sulfonic acids are used for tec niche use portable cost heart places are. Especially the Kresoldisulf Acids can be used in technical leaks slightly-free from cresol and sulfuric acid hc place. Iui general, however, contain c technically produced I) isulfosäureil gerin Own (up to about 31) o) sulfuric acid, egg everyone at 1 @ e should be easy. z.13. through t: "1 crystallize, let cure. The technically produced pure disulf .; itircil are tt'cen of absence free I'hc # ilole vollkotlinicil odorless, what's hot Arilcites with grcdicn dads, as they are in d "I'cchnik are common as another Weser prefer to consider zti advantage. Also is It is necessary to use the # () x \ 'clatioti with a hulled stroi It is more convenient than when it is used from Z. 13. 1Ionct, ulfos; iuren, without dal3): \ frc, 5ungen zu, lu @ are afraid. whereby d Treatment times of the light metals to be provided with the protective layers can be significantly shortened.

Für manche Zwecke kann es auch von Vorteil sein, dem Elektrolyten noch Schwefel-. säure und;oder lösliche Sulfate solcher Metalle, die auf den Elektroden nicht abgeschieden werden, z. B. Magnesiumsulfat oder Alkalisulfate, zuzusetzen. Diese Zusätze gestatten das Arbeiten mit niedrigeren Spannungen, was eine weitere Stromersparnis bedeutet. Außerdem sind die gebildeten Schichten von größerer Dicke.For some purposes it can also be beneficial to the electrolyte nor sulfur. acid and; or soluble sulfates of those metals that are on the electrodes not be deposited, e.g. B. magnesium sulfate or alkali sulfates to be added. These additions allow you to work with lower voltages, which is another Means saving electricity. In addition, the layers formed are of greater thickness.

Es ist bereits bekannt, zur anodischen Oxydation von Aluminium Elektrolyte zu verwenden, die eine anorganische Carbonsäure, wie Essigsäure, unter Zusatz von Schwefelsäure enthalten. Ferner hat man vorgeschlagen, für den gleichen Zweck Elektrolyte zu verwenden, die aus Gemischen von Schwefelsäure mit Sulfaten, wie Natrium- oder Aluminiumsulfat, bestehen. Mit derartigen Bädern sind jedoch die erfindungsgemäßen Wirkungen nicht erreichbar.It is already known for anodic oxidation of aluminum electrolytes to use an inorganic carboxylic acid, such as acetic acid, with the addition of Contain sulfuric acid. Electrolytes have also been proposed for the same purpose to use made from mixtures of sulfuric acid with sulfates, such as sodium or Aluminum sulfate. With such baths, however, are the invention Effects not achievable.

Als zweckmäßig hat sich die Verwendung von solchen Elektrolyten erwiesen, die die reine Disulfosäure in etwa 3oo'oiger Konzentration enthalten; doch können die Konzentrationsbereiche in weitestem -Maße verändert werden. , Was die Einfachheit in der Herstellung und die Wirksamkeit bei der Oxydation betrifft, so erwies sich die reine m-liresoldisulfosätire als die geei-neteste Verbindung,` deren Allwendung durch folgende Beispiele erläutert wird Beispiel i lIail verwendet als Elektrolyt eine 3oo-oigc Lösung reiner m-hresoldisulfosiiure und oxydiert mit Gleichstrom von 35 bis .-o Volt. Beispiel 2 Als Elektrolyt für die Oxydation des Aluminiums wird reine m-Krcsoldisulfosätire (krist.) in einer Menge von 300- je Liter Badflüssigkeit verwendet, die noch 20,`o Schwefelsäure enthält. Es wird mit Spannungen von 15 bis .-o Volt, je nach der verwendeten Legierung, gearbeitet,-Statt des Schwefelsätirezusatzes kann auch ein solcher von 50»o Magnesitunsulfat angewandt werden. Die hierbei erhaltenen Schichteil auf dem ".-'Aluminium sind etwas härter als bei Verwendung der llonosulfosüure.The use of electrolytes which contain the pure disulfonic acid in a concentration of about 300,000 has proven to be expedient; but the concentration ranges can be changed to the greatest possible extent. As far as the simplicity of manufacture and the effectiveness in the oxidation are concerned, the pure m-liresol disulphosphate proved to be the most suitable compound, the application of which is illustrated by the following examples m-hresol disulfonic acid and oxidized with direct current of 35 to -0 volts. EXAMPLE 2 The electrolyte used for the oxidation of aluminum is pure m-Krcsoldisulfosätire (crystalline) in an amount of 300 per liter of bath liquid which still contains 20% sulfuric acid. It will work with voltages of 5 to 1.-O volts, depending on the alloy used, -instead of Schwefelsätirezusatzes can also be applied by such a 50 »o Magne Situ sulfate. The parts of the layer obtained in this way on the aluminum are somewhat harder than when using ionosulfonic acid.

Beispiel 3 Als Elektrolyt verwendet man eine Lösung, die 300g reine in-Kresoldisulfos;iure kristallisiert Lind 75g Magnesiunisulfat sicc. je i 1 Iladfüssigkeit enthält. Man oxydiert z. B. bei 20 C-' mit einer Stromdichte von 2 Amp.;'dm'=-ülid erreicht in 3o Minuten eine Schichtstärke von 16 b@- 1S 11.EXAMPLE 3 The electrolyte used is a solution which crystallizes 300 g of pure in-cresol disulfonic acid and 75 g of magnesium sulfate. each i contains 1 loading liquid. One oxidizes z. B. at 20 C- 'with a current density of 2 Amp.;' Dm '= - ülid reaches a layer thickness of 16 b @ - 1S 11 in 30 minutes.

:\r;ieitet man . bei einer Stromdichte von Amp. dm''-, so erhält man in der gleichen Zeit eine Schichtstärke von 35 bis 4o ,u.: \ r; you lead. at a current density of Amp.dm '' - one obtains at the same time a layer thickness of 35 to 4o, u.

Die Abnutzungsfestigkeit der erhaltenen Schichten betrug unter Zugrundelegung einer bestimmten Mcßmethode im ersten Fall 1,5, im zweiten Fall 225. Hierdurch dürfte die grolle Variationsmöglichkeit der Eigenschaften von anodischen Oxydschichten bei Verwendung von aromatischen Oxysulfonsäuren als Elektrolyten bei der Oxydation, wie sie schon in dem Hauptpatent hervorgehoben worden ist, besonders unterstrichen sein.The wear resistance of the layers obtained was based on a certain method of measurement 1.5 in the first case, 225 in the second case the great possibility of variation of the properties of anodic oxide layers when using aromatic oxysulfonic acids as electrolytes for oxidation, as it has already been emphasized in the main patent, particularly underlined be.

Die erfindungsgemäß erhaltenen Oxydschichten können wie üblich gefärbt, mit Wasser, Wasserdampf nachverdichtet und mit Fetten, Wachsen u. dgl. imprägniert werden.The oxide layers obtained according to the invention can be colored as usual, redensified with water, steam and impregnated with fats, waxes and the like will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrolyte for electrolytic oxidation full Aluminum and aluminum alloys according to patent 657 9o2, consisting of solutions practical pure aromatic oxydisulfonic acids.

2. Electrolyte according to claim i, consisting of Solutions of pure disulfurizers of phenol and isresol.

3. Electrolyte after Claims i and 2, consisting of solutions of pure in-hresol disulfonic acid. .l.

electrolyte according to claim i to .l. containing additions of sulphuric acid and; or sulfates.

5. Electrolyte according to Ahspruch i to containing additives fully soluble. Sulfates such Metals that are not deposited on the electrodes when a current passes through them.

6th Electrolyte according to Claims 1 to 5, consisting of aqueous, approximately 30,000-liter solutions of pure aromatic oxyclisulfonic acids.

7. Electrolyte according to claim i to 6, consisting of an aqueous solution of 3ooi'o pure m-cresol disulfonic acid and 7.5 0 o llagnesiumsulfat. S. embodiment of the process for the electrolytic oxidation of aluminum and aluminum alloys with electrolytes according to claims 1 to -7, characterized in that the layers obtained are post-treated in the usual way by coloring, comparing, impregnating and the like.