HU208344B - Direct dyeing anodic oxidation process for producing bluish grey or blue oxide layer on aluminium and aluminium alloys - Google Patents

Direct dyeing anodic oxidation process for producing bluish grey or blue oxide layer on aluminium and aluminium alloys Download PDF

Info

Publication number
HU208344B
HU208344B HU346891A HU346891A HU208344B HU 208344 B HU208344 B HU 208344B HU 346891 A HU346891 A HU 346891A HU 346891 A HU346891 A HU 346891A HU 208344 B HU208344 B HU 208344B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
oxide layer
blue
aluminum
gray
aluminium
Prior art date
Application number
HU346891A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HU913468D0 (en
HUT62668A (en
Inventor
B Andras Kiss
Jozsef Horvath
Endre Szontagh
Ferenc Doemoelki
Original Assignee
Magyar Aluminium
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magyar Aluminium filed Critical Magyar Aluminium
Priority to HU346891A priority Critical patent/HU208344B/en
Publication of HU913468D0 publication Critical patent/HU913468D0/en
Publication of HUT62668A publication Critical patent/HUT62668A/en
Publication of HU208344B publication Critical patent/HU208344B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02Anodisation
    • C25D11/04Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/14Producing integrally coloured layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

The electrolyte comprises (g/l): 20-250 sulphuric acid, 1-20 alkaline hexacyano-ferrate (II), 1-50 ascorbic acid as reductant, 10-80 sulphonic acid and 5-50 additives. Voltage is 10-50 V, and current density 0.1-10 A/dm2 single current. The obtd. oxide layer powder is treated in the usual way.

Description

A találmány tárgya eljárás kékesszürke vagy kék oxidrétegek előállítására alumínium és ötvözetei direktszínező anódos oxidációjával.The present invention relates to a process for the production of blue-gray or blue oxide layers by direct anodic oxidation of aluminum and its alloys.

Mint ismeretes, anódosan oxidált színes felületű alumíniumot vagy alumíniumötvözetet a színes oxidréteg elektrolitikus úton való létrehozásával, direktszínezésével, vagy a színtelen oxidréteg utólagos elektrolitikus színezésével, indirektszínezésével, vagy színtelen oxidréteg festékanyagokkal való adszorpciós színezésével állítanak elő. Ismert színezési lehetőség még az utóbbi időben kifejlesztett interferenciaszínezés (3 175 sz. európai szabadalmi leírás), amely módszer alkalmazása aziparban egyelőre még nem terjedt el.It is known to produce anodic oxidized colored surface aluminum or aluminum alloy by electrolytic formation, direct dyeing, or subsequent electrolytic dyeing of the colorless oxide layer, by indirect dyeing, or by adsorption dyeing of a colorless oxide layer with dyes. Known dyeing capabilities are the recently developed interference dyeing (European Patent No. 3,175) which is not yet widely used in the industry.

Ezekkel az eljárásokkal az építészet hagyományos anyagaihoz harmonikusan illeszkedő, saját szürkealapú kékes jellegű vagy kifejezetten kék oxidrétegeket előállítani nem lehet.These methods do not allow the production of self-gray bluish or ultra-blue oxide layers that are in harmony with conventional architectural materials.

Szürke színű oxidrétegek direktszínező technikával való előállítására ismeretes a GRINATAL-eljárás (Zurbrügg, É.: Schweizer Alumínium Rundschau 1964. 01. 08.). E módszerrel a különböző árnyalatú szürke színű oxidrétegek előállítását úgy oldják meg, hogyThe GRINATAL process (Zurbrügg, É .: Schweizer Aluminum Rundschau 08-08-1964) is known for the production of gray oxide layers by spot dyeing. By this method, the production of gray oxide layers of different shades is solved by:

3,5-5% mennyiségben szilíciumot ötvöznek a fémbe. Ha ezt az AlSi5 típusú ötvözetet a klasszikus módon 20 t%-os kénsavban anodizálják, a képződő oxidréteg szürke színű lesz. A réteg színét az oxid szerkezetébe ágyazódott szilícium-kristályok okozzák, amelyek már az ötvözetben finom, viszonylag egyenletes eloszlásban vannak jelen. A finoman diszpergált beágyazódott szilíciumszemcsék csökkentik le az oxidréteg transzparenciáját, szürke színt kölcsönözve az anyagnak. Ez az eljárás azonban nem terjedt el, ma már nem használatos, mert a nagy szilíciumtartalmú ötvözet előállítása speciális fémkohászati technológiát igényel, és így gyártása meglehetősen költséges.They contain 3.5 to 5% of silicon in the metal. If this AlSi 5 alloy is anodized in the classical manner in 20% sulfuric acid, the resulting oxide layer will be gray. The color of the layer is caused by the silicon crystals embedded in the structure of the oxide, which are already present in the alloy with a fine, relatively uniform distribution. The finely dispersed embedded silicon particles reduce the transparency of the oxide layer, imparting a gray color to the material. However, this process is not widespread and is not used today because the production of high silicon alloys requires special metallurgical technology and is therefore quite expensive.

A GRINATAL-elj árassal kapható szín olyan szürkének felel meg, amelyben a fehér és fekete különböző arányú keveréke alakítja ki a valódi színt, éspedig az oxidrétegbe ágyazott egyenletesen elosztó szilíciumkristálykák diszpergáltságának fokától, mértékétől függően.The GRINATAL process is available in a gray color with a mixture of white and black in varying proportions to form the true color, depending on the degree and degree of dispersion of the uniformly distributed silicon crystals embedded in the oxide layer.

Szürke színű oxidréteg direktszínező technikával való előállítása ismeretes még a 160 088 sz. magyar szabadalmi leírásból. Eszerint szerves anyagokat tartalmazó elektrolitokban anodizálják a fémet 50-100 V egyenfeszültség mellett, 1-10 A/dm2 áramsűrűséggel. Ez az eljárás azonban szintén olyan szürke színt eredményez, amelyből hiányoznak a kék tónust előidéző színkomponensek, és a rétegek színe vagy a tiszta szürke különböző árnyalatainak (világosszürkétől a feketéig), vagy pedig a barnás, illetve sárgás tónusú szürkének felel meg.The production of a gray oxide layer by spot dyeing technique is also known in U.S. Patent No. 160,088. Hungarian patent specification. According to this, in electrolytes containing organic substances, the metal is anodized at a voltage of 50-100 V dc with a current density of 1-10 A / dm 2 . However, this process also produces a gray color that lacks the blue components that produce the blue tone, and the color of the layers corresponds to different shades of pure gray (from light gray to black) or to brownish or yellowish tones.

Az anódizáló fürdőben a kálium-hexacianoferrát(H) adalékként való alkalmazását említi Y. Shimajiri (Aruminyumu Kenkyu Kaishi 1976, 109, 25-33.). Direktszínező eljárásában kénsavat, kálium-hexacianoferrát(H)-ot és bórsavat tartalmazó oldatban végzi az alumínium váltakozóáramú kezelését, amikor is kifejezetten kék színű oxidréteg képződik. Nagyobb keménységű anódos alumíniumoxidok előállítását célzó eljárás ismeretes a 235 081 sz. NDK szabadalmi leírásból, amely szerint elektrolitként szintén kálium-hexacianoferrát(II) adalékot tartalmazó kénsavat használnak. Egyenáramú anódizálást alkalmazva - mintegy járulékos eredményként - kék színű oxidréteg képződik.The use of potassium hexacyanoferrate (H) as an additive in an anodizing bath is mentioned by Y. Shimajiri (Aruminyumu Kenkyu Kaishi 1976, 109, 25-33). In its direct dyeing process, it is subjected to alternating treatment of aluminum in a solution containing sulfuric acid, potassium hexacyanoferrate (H) and boric acid, whereby a distinctly blue oxide layer is formed. A process for the preparation of higher hardness anodic alumina is known in U.S. Patent No. 235,081. NDK patent, according to which sulfuric acid containing potassium hexacyanoferrate (II) is also used as an electrolyte. By using direct current anodization, a blue oxide layer is formed as an additional result.

Az előbb említett eljárásokkal olyan oxidrétegek állíthatók elő, amelyek kék színét a réteg felső részében, illetve a felületen lerakódó kék színű vas-cianid vegyületek adják. Ebből következik, hogy ezek az eljárások nem teszik lehetővé reprodukálható kék színű oxidréteg kialakulását.The aforementioned processes produce oxide layers whose blue color is formed by blue iron cyanide compounds deposited on the upper part of the layer or on the surface. It follows that these processes do not allow the formation of a reproducible blue oxide layer.

Az eljárások további hátránya, hogy a kálium-hexacianoferrát(II) komplexet tartalmazó fürdők rendkívül hamar elbomlanak, és az oldatok 10-12 óra alatt megkékülnek, mivel rohamosan kék csapadék válik ki belőlük. Emiatt az elektrolitok további anódizálásra hamarosan alkalmatlanokká válnak. A kálium-hexacianoferrát(II) komplexet tartalmazó fürdők anódizálásra való ipari alkalmazása tehát csak akkor jöhet számításba, ha meggátoljuk a vas-cianid komplex önbomlását, és sikerül a fürdőt stabilizálni.A further disadvantage of the processes is that baths containing potassium hexacyanoferrate (II) complex decompose very rapidly and the solutions turn blue within 10-12 hours due to the rapid precipitation of blue precipitate. As a result, electrolytes will soon become unsuitable for further anodization. Thus, the industrial application of baths containing potassium hexacyanoferrate (II) complex for anodizing is only possible if the self-decomposition of the iron cyanide complex is prevented and the bath is stabilized.

A találmány célja, hogy alkáli-hexacianoferrát(II) színező ágens alkalmazásával olyan eljárást biztosítson, amelynek révén direktszínezéssel sajátszínű, egyenletesen kékesszürke, szürkéskék vagy kék színű oxidréteget lehet alumíniumon vagy alumíniumötvözeteken növeszteni, éspedig olyan állandó összetételű stabil oldatban, amelyben a hexacianoferrát(II) anion kék csapadék képződésével járó önbomlása oly mértékben visszaszorul, hogy az elektrolitikus színezés stacionárius feltételei tartósan, hosszú ideig fennállnak.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a process using an alkaline hexacyanoferrate (II) dyeing agent which allows direct dyeing of a single, uniformly blue-gray, greyish-blue, or blue-colored oxide layer on aluminum or aluminum alloys, the self-decomposition of anion with formation of blue precipitate is suppressed to such an extent that the stationary conditions for electrolytic dyeing are maintained for a long period of time.

Azt találtuk, hogy a kitűzött célt elérhetjük, ha a direktszínező eljárás során az alumíniumot vagy alumíniumötvözetet oly módon anódizáljuk kénsavat, alkálihexacianoferrát(II)-ot és redukálószert tartalmazó elektrolitban, hogy az anódos kezelést olyan, 20250 g/dm3 kénsavat és 1-20 g/dm3 alkáli-hexacianoferrát(II)-ot tartalmazó elektrolitban végezzük 10-50 V feszültségű és 0,1-10 A/dm2 áramsűrűségű egyenárammal, amely elektrolit redukálószerként 150 g/dm3 alkáli-jodidot vagy -bromidot és 1-50 g/dm3 aszkorbinsavat, valamint adott esetben 10-80 g/dm3 szerves szulfonsavat és/vagy 5-50 g/dm3 ismert anódizáló segédanyagot tartalmaz, és a kapott oxidréteg pórusait ismert módon tömítjük.It has been found that this object can be achieved by anodizing the aluminum or aluminum alloy in the electrolyte containing sulfuric acid, alkaline hexacyanoferrate (II) and reducing agent in the spot dyeing process so that the anodic treatment is carried out with 20,250 g / dm 3 g / dm 3 alkaline hexacyanoferrate (II) electrolyte with a DC voltage of 10-50 V and a current density of 0.1-10 A / dm 2 , which is 150 g / dm 3 of alkaline iodide or bromide and 1- It contains 50 g / dm 3 of ascorbic acid and optionally 10 to 80 g / dm 3 of organic sulfonic acid and / or 5 to 50 g / dm 3 of known anodizing excipient and seals the pores of the resulting oxide layer in a known manner.

A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a hexacianoferrát(II) anionokat tartalmazó erősen kénsavas oldatokra a szokásos szerves, illetve szervetlen redukálószerekhez képest az aszkorbinsav, valamint az alkáli-jodidok vagy -bromidok, de különösen ezek együttese fejt ki olyan kiemelkedő és speciális stabilizáló hatást, hogy jelenlétükben az oldat kéküléses bomlása még hónapokon keresztül folytatott anódizálás során sem következik be, és az oldat víztiszta marad. Erélyes redukálószerként ezek az adalékok meggátolják a kék vegyületek képződéséhez szükséges Fe3+ ionok keletkezését, azonkívül erőteljesen inhibitálják a katalitikus önbomlás folyamatát.The present invention is based on the discovery that high sulfuric acid solutions containing hexacyanoferrate (II) anions exhibit an outstanding and special stabilizing effect over conventional organic and inorganic reducing agents, as well as alkaline iodides or bromides, and especially the combination thereof. that, in their presence, the solution does not undergo blue-blue decomposition, even after months of anodization, and the solution remains clear. As potent reducing agents, these additives inhibit the formation of the Fe 3+ ions required for the formation of blue compounds, and also strongly inhibit the catalytic self-decomposition process.

A két említett redukáló adalékvegyület állandó re2The two reducing agents mentioned are constant re2

HU 208 344 Β dukciós feltételeket biztosít. Például a kálium-jodid az oxidálódott dehidro-aszkorbinsavat visszaredukálja aszkorbinsawá, ugyanakkor aHU 208 344 Β. For example, potassium iodide reduces the oxidized dehydro-ascorbic acid to ascorbic acid,

2Fe3++KJ o 2Fe2++J2 egyenlet szerinti redox reakcióban képződő jódot az aszkorbinsav jodiddá alakítja vissza. A kátédon fejlődő naszcens hidrogén ugyancsak redukáló hatást fejt ki az oxidálódott redukáló vegyületekre. E kölcsönös hatások eredményeképpen a redukáló adalékok koncentrációi hosszú ideig konstansak maradnak.The iodine formed in the redox reaction of 2Fe 3+ + KJ o 2Fe 2+ + J 2 is converted by ascorbic acid to iodide. Nascent hydrogen evolving on the cadaver also exerts a reducing effect on oxidized reducing compounds. As a result of these interactions, the reducing additive concentrations remain constant over a long period.

Megfigyeltük, hogy a hexacianoferrát adalékok koncentrációi hosszú ideig konstansak maradnak.It was observed that the concentrations of hexacyanoferrate additives remained constant for a long time.

Megfigyeltük, hogy a hexacianoferrát(II) tartalmú kénsavas oldatokban az aszkorbinsav és alkáli-jodid vagy -bromid jelenlétében az önbomlásból eredő káros mellékfolyamatok gyakorlatilag nem következnek be. Ez azt eredményezi, hogy az anódizálás folyamán a réteg-színeződés kizárólag az alumíniumból kioldódó vas és más kísérő fémionok és az oldatban lévő hexacianoferrát(H) ionok reakcióján alapul, ami biztosítja a színeződés mindenkori egyenletességét.It has been observed that in the presence of ascorbic acid and alkali iodide or bromide in the presence of ascorbic acid and sulfuric acid containing hexacyanoferrate (II), no harmful by-products resulting from self-decomposition occur. As a result, during the anodization, the layer coloration is solely based on the reaction of the iron and other accompanying metal ions liberated from the aluminum with the hexacyanoferrate (H) ions in the solution, which ensures uniform coloring at all times.

Azt találtuk továbbá, hogy az erőteljesebb anódizáláskor, nagy áramsűrűségek alkalmazása esetén a felületen esetleg képződő színes lerakódások elkerülését igen előnyösen elősegítik a szerves szulfonsavak, különösen a szulfoszalicilsav. Ezt jelenlétében a felületi csapadékképződés még igen nagy áramsűrűségű anódizálásnál is elmarad, miáltal az egyenletes színezés ilyen áramfeltételek mellett is biztosítható. A szerves szulfonsav adalékok emellett tompítják a kénsav rendkívül erős hatását is. A kénsav ugyanis önmagában alkalmazva olyan oxidációs-redukciós mellékfolyamatokat is beindíthat, amelyek az anódizált test felületén az oxidrétegbe be nem épülő felületi lerakódásokhoz vezethetnek. Mérsékelt kénsavtartalom és kellően megválasztott szulfonsav-tartalom mellett a nem kívánatos mellékreakciók teljesen elmaradnak.It has also been found that the use of organic sulfonic acids, especially sulfosalicylic acid, is very advantageous in avoiding the possible formation of colored deposits on the surface by more intensive anodization and high current densities. In the presence of this, the formation of surface precipitation is not achieved even at very high current density anodisation, thus ensuring uniform coloring under such current conditions. Organic sulfonic acid additives also attenuate the extremely potent effect of sulfuric acid. Sulfuric acid, when used alone, can initiate oxidation-reduction side-processes that can lead to surface deposits not incorporated in the oxide layer on the surface of the anodized body. With moderate sulfuric acid content and sufficient sulfonic acid content, undesirable side reactions are completely eliminated.

A találmány szerinti eljárást előnyösen az alábbiak szerint hajtjuk végre. Ellenelektródaként alumínium fémet használunk. Magát az anódos oxidációt a szokásos módon folytatjuk le. A fürdőt erőteljesen keverjük, hőmérsékletét célszerűen 15 és 25 °C közé állítjuk be és ±2 °C pontossággal tartjuk. A kezeléstThe process according to the invention is preferably carried out as follows. The counter electrode used is aluminum metal. The anodic oxidation itself is carried out in the usual manner. The bath is vigorously stirred and the temperature is preferably adjusted to between 15 and 25 ° C and maintained to within ± 2 ° C. Treatment

10-90 percig, előnyösen 40-60 percig folytatjuk. Az elektrolithoz kívánt esetben anódizáló segédanyagokat adunk 5-50 g/dm3 koncentrációban. Anódizáló segédanyagként használhatunk például bórsavat, borkősavat, citromsavat vagy más ismert savjellegű adalékokat, amelyek tompítják a kénsav agresszív hatását, és így előnyösen befolyásolják a kialakuló oxidréteg szerkezeti sajátságait. Az anódos kezelést ily módon folytatva mintegy 40-60 perc alatt 20-45 pm vastagságú egyenletes színű oxidréteg alakul ki a fém felületén.It is continued for 10-90 minutes, preferably 40-60 minutes. If desired, anodizing excipients are added to the electrolyte at a concentration of 5 to 50 g / dm 3 . Anodizing aids include, for example, boric acid, tartaric acid, citric acid or other known acidic additives which dampen the aggressive action of sulfuric acid and thus advantageously influence the structural properties of the oxide layer formed. Continuing the anodic treatment in this manner produces a uniform color oxide layer of 20-45 µm on the metal surface in about 40-60 minutes.

A színes oxidréteget bármely ismert forróvizes vagy hideg pórustömítési eljárásnak alávethetjük. Ez az utókezelés a kialakult szín jellegét, intenzitását és UV-fényállóságát nem változtatja meg.The colored oxide layer may be subjected to any known hot water or cold pore sealing process. This after-treatment does not change the nature, intensity and UV light resistance of the resulting color.

A találmány szerinti eljárás előállítható oxidréteg nem sárgás-, barnás-, bronzos-szürke, vagy tiszta szürke, hanem a szürke alapszín - a világosabb, vagy sötétebb változatoknál egyaránt - minden esetben kék tónusú. Ilyen kék tónusú szürke színeket egyetlen ismert eljárással sem lehet előállítani, még adszorpciós színezéssel sem, annak ellenére, hogy ez utóbbi esetében a színválaszték csaknem korlátlan.The oxide layer produced by the process according to the invention is not always yellowish, brownish, bronze-gray or pure gray, but in all cases the base gray, in both lighter and darker versions, is blue. Such blue tones of gray can not be produced by any known method, even by adsorption dyeing, although in the latter case the range of colors is almost unlimited.

A találmány szerinti eljárással előállított építészeti alumínium-profilok sajátos kékesszürke színe, illetve annak kívánalom szerint előállított világosabb vagy sötétebb változatai, árnyalatai, minden eddigi szürkéhez képest jobban, harmonikusabban illeszkednek az építőipar anyagaihoz és azokkal igen jó színharmóniát alkotnak.The particular bluish-gray color of the architectural aluminum profiles produced by the process of the present invention, or the lighter or darker versions and shades of the aluminum profiles as desired, fit better and more harmoniously with the materials of the building industry and create a very good color harmony.

A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy az anódos kezelés áramfelhasználása csekély. Ugyanis a szerves elektrolitokkal direktszínező ismert eljárások 30-100 V egyen- vagy váltakozó feszültséget igényelnek az általában 6-8 A/dm2 áramsűrűség beállításához. Mivel eljárásunk alapja a kénsavas elektrolitokban történő anódizálás, a 2-4 A/dm2 áramsűrűség elérésére már 18-26 V feszültség elegendő.A further advantage of the process according to the invention is that the power consumption of the anode treatment is low. In fact, known methods of direct dyeing with organic electrolytes require a voltage of 30-100 volts DC or AC to adjust the current density, usually 6-8 A / dm 2 . Since our process is based on anodizing in sulfuric acid electrolytes, a voltage of 18-26 V is sufficient to achieve a current density of 2-4 A / dm 2 .

A találmány szerinti eljárással olyan oxidrétegeket állíthatunk elő, amelyek színe a különféle alumínium ötvözettípusoktól és az áramparaméterektől függően a világos kékesszürkétől a sötét kékesszürkén keresztül a kékig teljed, mindvégig megtartva a munkadarab fémes jellegét. A rétegvastagság és a szín világossági foka között fordított arányosság van, ami azt jelenti, hogy minél vastagabb az oxidréteg, annál sötétebb a szín. Az eljárás speciális előnyeként kell megemlítenünk, hogy amíg a legtöbb direktszínező eljárás esetén a rétegvastagság növelésével és ezzel párhuzamosan a szín sötétedésével változnak a színkoordináták is, azaz a szín spektrális összetétele, addig esetünkben a kékesszürke szín spektrális összetétele gyakorlatilag csaknem változatlan marad, csupán az Y világossági fok változik. Ez azt jelenti, hogy például a kohóalumíniumon a MOMCOLOR-D tristimulusos színmérő műszerrel mérve 20-50 pm rétegvastagság között a színkoordináták változatlanok (x 0,30+0,01, y = 0,32+0,01) csupán az Y világossági fok értéke csökken a réteg vastagodásával, éspedig szigorúan lineáris függvény szerintThe process of the present invention produces oxide layers that vary in color from light blue to dark blue to blue, depending on the various types of aluminum alloys and current parameters, while retaining the metallic nature of the workpiece. There is an inverse proportion between the film thickness and the degree of lightness of the color, which means that the thicker the oxide layer, the darker the color. A special advantage of this method is that while with most spot coloring methods the color coordinates change with increasing layer thickness and darkening of the color, ie the spectral composition of the blue-gray color is practically unchanged, only the Y luminance degrees change. This means, for example, that for metallic aluminum, the color coordinates are unchanged (x 0.30 + 0.01, y = 0.32 + 0.01), measured with a MOMCOLOR-D tristimulus colorimetric meter, only at the Y brightness its value decreases with the thickness of the layer, strictly linear function

A színes oxidréteg keménysége nagyobb, mint a klasszikus kénsavas anódizálással készült oxidrétegé, így az oxidréteg Vickers keménysége HV = 450600 kp/cm2. Kopásállósága is lényegesen jobb, és mechanikai tulajdonságai megfelelnek a gyakorlatban felmerülő követelményeknek.The hardness of the colored oxide layer is higher than that of the classical sulfuric acid anodization, so that the Vickers hardness of the oxide layer is HV = 450600 kp / cm 2 . Its abrasion resistance is also significantly improved and its mechanical properties meet practical requirements.

A felsorolt speciálisan előnyös egyedi tulajdonságok alapján a találmány lehetővé teszi egyenletes, tartós és időjárási behatásoknak is jól ellenálló kékesszürke szín kialakítását az alumínium felületén. Az eljárás iparilag könnyen kivitelezhető. Az elektrolit stabilitása következtében, a fürdő használata folyamán csupán az elkerülhetetlen párolgási és kihordási térfogatveszteséget, valamint az oxidálás révén átalakuló elkerülhetetlenül fogyó aszkorbinsavat kell pótolni.By virtue of the special advantages listed above, the invention permits the formation of a uniform, durable and weather-resistant bluish-gray color on the aluminum surface. The process is easily industrially feasible. Due to the stability of the electrolyte, only the inevitable evaporation and delivery volume losses as well as the inevitable consumption of ascorbic acid through oxidation need to be replaced.

HU 208 344 BHU 208 344 B

A találmányt az alábbi példákkal szemléltetjük.The invention is illustrated by the following examples.

1. példaExample 1

180 g/dm3 H2SO4, 1,5 g/dm3 ^[FefCNU 5,0 g/dm3 kálium-jodid, 3,0 g/dm3 aszkorbinsav, 5,0 g/dm3 H3BO3 és 20 g/dm3 citromsav koncentrációjú 20 °C-ra temperált oldatba 5x5 cm-es kohóalumínium lemezeket helyezünk anódként, illetve katódként.180 g / dm 3 H2SO4, 1.5 g / dm 3 ^ [FefCNU 5.0 g / dm 3 potassium iodide, 3.0 g / dm 3 ascorbic acid, 5.0 g / dm 3 H3BO 3 and 20 g / In a solution of dm 3 citric acid at 20 [deg.] C., 5 x 5 cm aluminum sheets are placed as anode or cathode.

V feszültségű egyenáramot kapcsolunk az elektródokra, és az oldat állandó keverése mellett megindítjuk az oxidációt 2,0 A/dm = 2„ teljesítményfelvétel beállításával. 45 perc után az anódként kapcsolt alumínium lemezen 24 pm-es vastagságú, egyenletes kékesszürke színű oxidréteg képződik. Az oxidréteg pórusait 100 °C-os desztillált vízben 50 percig tömítjük.A DC voltage is applied to the electrodes and oxidation is initiated with constant stirring of the solution by setting a power consumption of 2.0 A / dm = 2. After 45 minutes, the anodized aluminum plate forms a 24 µm thick uniform blue-gray oxide layer. The pores of the oxide layer were sealed in distilled water at 100 ° C for 50 minutes.

2. példa g/dm3 H2SO4, 60 g/1 szulfoszalicilsav, 1,0 g/dm3 K4[Fe(CN)6], 10 g/dm3 kálium-jodid és g/dm3 aszkorbinsav koncentrációjú 18 °C-ra folyamatosan temperált oldatba 3x10 cm-es AlMgSiO5 ötvözetű alumínium lemezeket helyezünk anódként, katódként pedig kohóalumínium lemezt, majd 26 V egyenfeszültség és 2,6 A/dm2 kezdeti áramfelvétel mellett 50 percig anódizálunk. Az anódlemezen 24 pm vastagságú intenzív kékesszürke színű oxidréteg keletkezik. Az oxidréteg pórusait az 1. példa szerint tömítjük.Example 2 g / dm 3 H2SO4, 60 g / l sulfosalicylic acid, 1.0 g / dm 3 K4 [Fe (CN) 6], 10 g / dm 3 potassium iodide and g / dm 3 ascorbic acid at 18 ° C. 3M x 10 cm AlMgSiO 5 alloy aluminum plates are placed in an continuously tempered solution as an anode and a cathode aluminum plate as the cathode, then anodized for 50 minutes at a voltage of 26 V and an initial current of 2.6 A / dm 2 . An anodic blue oxide layer of 24 µm thickness is formed on the anode plate. The pores of the oxide layer were sealed as in Example 1.

3. példa g/dm3 H2SO4, 10 g/dm3 K4[Fe(CN)6], 20 g/dm3 kálium-jodid és 25 g/dm3 aszkorbinsav koncentrációjú 22 °C-ra folyamatosan temperált oldatban AlMg3 ötvözetű 3x10 cm-es alumínium lemezeket 26 V egyenfeszültség és 3 A/dm2 kezdeti teljesítményfelvétel mellett percig anódizálunk. Az anódizált alumíniumötvözeten 30 pm-es vastagságú erősen kékes jellegű kékesszürke színű oxidréteg képződik. Pórusait az 1. példa szerinti módon tömítjük.Example 3 g / dm 3 H2SO4, 10 g / dm 3 of K4 [Fe (CN) 6] continuously annealed to a temperature of 20 g / dm 3 potassium iodide and 25 g / dm 3 concentration of ascorbic acid solution at 22 ° AlMg 3 alloy 3x10 cm aluminum plates are anodized for 26 minutes at 26 V DC and 3 A / dm 2 of initial power consumption. The anodized aluminum alloy forms a highly bluish-gray oxide layer with a thickness of 30 µm. The pores were sealed as in Example 1.

4. példaExample 4

Első lépésként 186 g/dm3 koncentrációjú kénsavas fürdőben 20 V egyenfeszültség mellett 10 percig anódizálunk egy 5x5 cm-es kohóalumínium lemezt 10 pm körüli vastagságú előréteg kialakítása céljából. Második lépésként a fémlemezt az 1. példa szerinti direktszínező fürdőben 22 V egyenfeszültség mellett 4 A/dm2 kezdeti áramsűrűséggel 50 percig tovább anódizáljuk. Ekkor összesen 45 pm vastag igen tetszetős sötét kékesszürke oxidréteget kapunk. Pórusait az 1. példa szerinti módon tömítjük.As a first step, a 5 x 5 cm forged aluminum plate is anodized for 10 minutes in a sulfuric acid bath of 186 g / dm 3 at a voltage of 20 V to form a pre-layer having a thickness of about 10 µm. As a second step, the metal plate is further anodized for 50 minutes at a direct current density of 4 A / dm 2 in a spot color bath of Example 1 at 22 V DC. A total of 45 µm of a very attractive dark blue-gray oxide layer is obtained. The pores were sealed as in Example 1.

5. példaExample 5

200 g/dm3 H2SO4, 5 g/dm3 szulfoszalicilsav, 2 g/dm3 Na4[Fe(CN)6], 5 g/dm3 kálium-bromid,200 g / dm 3 H2SO4, 5 g / dm 3 sulfosalicylic acid, 2 g / dm 3 Na4 [Fe (CN) 6 ], 5 g / dm 3 potassium bromide,

2,5 g/dm3 aszkorbinsav és 10 g/dm3 citromsav koncentrációjú 20 °C-ra temperált oldatban AlMgs ötvözetű 3x10 cm-es alumíniumlemezeket 24 V egyenfeszültségű és 2,0 A/dm2 áramsűrűség mellett 40 percig anódizálunk. Ekkor 25 pm vastagságú igen tetszetős kékesszürke oxidréteg keletkezik. Pórusait az 1. példa szerint tömítjük.In a solution of 2.5 g / dm 3 ascorbic acid and 10 g / dm 3 citric acid at 20 ° C, AlMg s alloy 3x10 cm aluminum plates were anodized for 24 minutes at 24 V DC and 2.0 A / dm 2 . This produces a very nice blue-gray oxide layer of 25 µm thickness. The pores were sealed as in Example 1.

6. példaExample 6

E példában bemutatjuk, hogy a fémötvözet típusa milyen hatással van a szín árnyalatára az 1. példa anódizálási paramétereinek alkalmazása mellett. Az 1. táblázatban a MOMCOLOR-D mérőberendezéssel kapott x és y színkoordináták és Y világossági fok számértékeivel jellemezzük az oxidrétegek színsajátosságait.This example illustrates the effect of the type of metal alloy on the color tint when using the anodizing parameters of Example 1. Table 1 illustrates the color properties of the oxide layers by numerical values of the x and y color coordinates obtained with the MOMCOLOR-D measuring apparatus and Y luminance degree.

1. táblázatTable 1

Ötvözet típus Alloy type Rétegvastagság pm Layer thickness pm Színkoordináták color Coordinate Világossági fok Y Degree of brightness Y Vizuális szmjellemzés Visual characterization X X y y Al 99,5 Al 99.5 24,0 24.0 0,308 0.308 0,322 0.322 27,92 27.92 kékesszürke blue gray AlZn5MglAlZn 5 Mgl 11,5 11.5 0,309 .309 0,320 0.320 32,46 32.46 kékesszürke blue gray AlMgSil AlMgSil 26,3 26.3 0,305 0.305 0,319 .319 30,64 30.64 kékesszürke blue gray AlMg4,5MnAlMg 4 , 5Mn 27,6 27.6 0,303 0.303 0,313 0.313 10,40 10.40 sötétkék navy blue AlMgSiCu AlMgSiCu 5,2 5.2 0,304 0.304 0,316 0.316 12,77 12.77 szürkéskék gray-blue AlMg3 AlMg 3 22,0 22.0 0,310 0.310 0,324 0.324 29,86 29.86 kékesszürke blue gray AlMg4 AlMg 4 26,8 26.8 0,322 0.322 0,332 .332 33,65 33.65 kékesszürke blue gray AlMgj AlMgj 24,3 24.3 0,310 0.310 0,325 0.325 26,74 26.74 kékesszürke blue gray

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS

Claims (2)

1. Direktszínező anódos oxidációs eljárás kékesszürke vagy kék színű oxidréteg előállítására alumíniumon és alumíniumötvözeteken, melynek során az alumíniumot vagy alumíniumötvözetet kénsavat, alkálihexacianoferrát(II)-ot és redukálószert tartalmazó elektrolitban anódosan kezeljük, azzal jellemezve, hogy a kezelést olyan, 20-250 g/dm3 kénsavat és 120 g/dm3 alkáli-hexacianoferrát(II)-ot tartalmazó elektrolitban végezzük 10-50 V feszültségű és 0, ΙΙΟ A/dm2 áramsűrűségű egyenárammal, amely elektrolit redukálószerként 1-50 g/dm3 alkáli-jodidot vagy bromidot és 1-50 g/dm3 aszkorbinsavat, valamint adottA direct dye anodic oxidation process for the production of a blue-gray or blue-colored oxide layer on aluminum and aluminum alloys by treating the aluminum or aluminum alloy with an electrolyte containing sulfuric acid, an alkali hexacyanoferrate (II) and a reducing agent. in electrolyte containing dm 3 sulfuric acid and 120 g / dm 3 alkaline hexacyanoferrate (II) with a DC voltage of 10-50 V and a current density of 0.50 A / dm 2 , which as the electrolyte reducing agent is 1-50 g / dm 3 alkaline iodide or bromide and 1-50 g / dm 3 ascorbic acid, and given 55 esetben 10-80 g/dm3 szerves szulfonsavat és/vagy 550 g/dm3 ismert anódizáló segédanyagot tartalmaz, és a kapott oxidréteg pórusait ismert módon tömítjük.In 55 cases, it contains 10-80 g / dm 3 of organic sulfonic acid and / or 550 g / dm 3 of known anodizing excipient and the pores of the resulting oxide layer are sealed in a known manner. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az anódos kezelést 15-25 °C hőmérsékleten2. The method of claim 1, wherein the anode treatment is at a temperature of 15-25 ° C 60 10-90 percig végezzük.60 10-90 minutes.
HU346891A 1991-11-05 1991-11-05 Direct dyeing anodic oxidation process for producing bluish grey or blue oxide layer on aluminium and aluminium alloys HU208344B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU346891A HU208344B (en) 1991-11-05 1991-11-05 Direct dyeing anodic oxidation process for producing bluish grey or blue oxide layer on aluminium and aluminium alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU346891A HU208344B (en) 1991-11-05 1991-11-05 Direct dyeing anodic oxidation process for producing bluish grey or blue oxide layer on aluminium and aluminium alloys

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU913468D0 HU913468D0 (en) 1992-01-28
HUT62668A HUT62668A (en) 1993-05-28
HU208344B true HU208344B (en) 1993-09-28

Family

ID=10964142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU346891A HU208344B (en) 1991-11-05 1991-11-05 Direct dyeing anodic oxidation process for producing bluish grey or blue oxide layer on aluminium and aluminium alloys

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU208344B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
HU913468D0 (en) 1992-01-28
HUT62668A (en) 1993-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4066516A (en) Method for forming colorless or colored pattern having shade difference on an aluminum or aluminum alloy article
US3787295A (en) Method of electrolytic coloring of oxide layers on aluminum and aluminum base alloys
KR960011248B1 (en) Electrolytic process for coloring anodized aluminium surfaces with metal salts
US3878056A (en) Process for electrolytic coloring of the anodic oxide film on a aluminum or aluminum base alloys
US3773631A (en) Aqueous electrolytic bath for coloring anodic oxide layers on aluminum and aluminum alloy substrates and process for coloring said substrates
US3616309A (en) Method of producing colored coatings on aluminum
US4043880A (en) Method for producing green-colored anodic oxide film on aluminum or aluminum base alloy articles
HU208344B (en) Direct dyeing anodic oxidation process for producing bluish grey or blue oxide layer on aluminium and aluminium alloys
US3935084A (en) Anodizing process
JP4253716B2 (en) Surface treatment method for magnesium material products
JP3302582B2 (en) Electrolytic coloring of aluminum material and gray-colored aluminum material obtained thereby
KR0185157B1 (en) Electrolyte additive for a colorant bath for colouring aluminium, and process for colouring aluminium
HU208345B (en) Direct dyeing anodic oxidation process for producing bluish grey, cornflower blue, greyish blue, dark blue or the own grey coloured oxide layer on aluminium or its alloys
CA1049949A (en) Process for the production of combination dyeing on workpieces of aluminum or aluminum alloys
US3658665A (en) Electrolytic method for producing a colored anodized layer on aluminum and alloys of aluminum
JP2707008B2 (en) Blue coloring method for aluminum or aluminum alloy
HU208557B (en) Directcolouring anodic oxidative process for producing green, greenish, or bluish-green oxide-coatings on aluminium or allloys
US3891517A (en) Process for electrolytic coloring of aluminum cr aluminum alloy articles
KR101101869B1 (en) plasma electrolytic black coloring method of aluminum
JPH0770791A (en) Electrolytic coloring method for aluminum or aluminum alloy
HU204309B (en) Process for electrolytic producing colourproof blue oxid layer on aluminium and it's alloys
JPS5920759B2 (en) Coloring method for aluminum or aluminum alloy
JP2561397B2 (en) Electrolytic coloring method of aluminum or aluminum alloy
US3963591A (en) Method of coloring of anodized aluminum and aluminum alloys by electrolytic treatment in the metal salt solutions
JPS60221597A (en) Method for electrolytically coloring aluminum or aluminum alloy

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee