MXPA04002329A - Anodizacion de metal ligero. - Google Patents

Abstract

Utilizar electrolitos acuosos que contienen fluoruros u oxifluoruros complejos tales como fluorocirconatos, fluorotitanatos y fluorosilicatos, articulos que contienen metales ligeros tales como magnesio y aluminio pueden rapidamente anodizarse para formar recubrimientos de superficie protectora. Pueden formarse recubrimientos blancos en articulas de aluminio utilizando corriente directa pulsada o corriente alterna. Cuando el articulo anodizado se comprende de magnesio, se utiliza preferiblemente la corriente directa pulsada que tiene un voltaje promedio relativamente bajo.

Description

ANODIZACION DE METAL LIGERO Campo de la Invención Esta invención se relaciona a la anodización de ' metales ligeros tales como magnesio y aluminio para proporcionar recubrimientos resistentes a corrosión, calor y abrasión. La invención es especialmente útil para formar recubrimientos anodizados blancos en sustratos de aluminio.

Antecedentes de la Invención El magnesio, aluminio y sus aleaciones han encontrado una variedad de aplicaciones industriales. Sin embargo, debido a la reactividad de tales metales ligeros, y su tendencia hacia la corrosión y degradación ambiental, es necesario proporcionar las superficies expuestas de estos metales con un recubrimiento protector y resistente a la corrosión adecuada. Además, tales recubrimientos deben resistir la abrasión de manera que los recubrimientos permanezcan intactos durante el uso, en donde el artículo metálico puede someterse a contacto repetido con otras superficies, materia particulada y los similares. Cuando la apariencia de artículos fabricados de metales ligeros se considera importante, el recubrimiento protector aplicado a los mismos debe ser adicionalmente uniforme y decorativo. La resistencia al calor es también una característica muy deseable de un recubrimiento protector metálico ligero. Para proporcionar un recubrimiento protector efectivo y permanente en metales ligeros, tales metales han sido anodizados en una variedad de soluciones electrolíticos. Mientras la anodización del aluminio, magnesio y sus aleaciones es capaz de formar un recubrimiento más efectivo que pintar o esmaltar, los metales recubiertos resultantes no han sido aún completamente satisfactorios para sus usos pretendidos . Los recubrimientos frecuentemente carecen del grado deseado de dureza, suavidad, durabilidad, adherencia, resistencia al calor, resistencia a la corrosión, y/o impermeabilidad requerida para cumplir las necesidades más exigentes de la industria. Adicionalmente, muchos de los procesos de anodización de metales ligeros desarrollados hasta hoy tienen serias deficiencias que impiden su uso práctico industrial. Algunos procesos, por ejemplo, requieren el uso de voltajes elevados, tiempos de anodización prolongados y/o sustancias peligrosas volátiles. Además, con frecuencia será deseable proporcionar un recubrimiento anodizado en un artículo metálico ligero que no únicamente proteja la superficie metálica de la corrosión, sino también proporcione un terminado blanco decorativo de manera que la aplicación de un recubrimiento adicional de pintura blanca o similar pueda evitarse. Pocos métodos de anodización se conocen en la técnica para ser capaces de formar un terminado decorativo de color blanco con intensidad de cobertura elevada en artículos de aluminio, por ejemplo. Así, existe aún considerable necesidad para desarrollar procesos de anodización alternativos para metales ligeros que no tienen ninguna de las deficiencias antes mencionadas y no obstante aún suministran recubrimientos protectores resistentes a la corrosión, calor y abrasión de elevada calidad y apariencia agradable.

Compendio de la Invención Los artículos que contienen metal ligero pueden anodizarse rápidamente para formar recubrimientos protectores que son resistentes a la corrosión y abrasión utilizando soluciones anodizantes que contienen fluoruros complejos y/o oxifluoruros complejos. El uso del término "solución" en la presente no quiere decir que cada componente presente es necesariamente disuelto completamente y/o dispersado. La solución de anodización es acuosa y comprende uno o más componentes seleccionados de los fluoruros y oxifluoruros complejos dispersables en agua y solubles en agua de elementos seleccionados a partir del grupo que consiste de Ti, Zr, Hf, Si, Sn, Al, Ge y B. El método de la invención comprende proporcionar un cátodo en contacto con la solución anodizante, colocando el artículo que contiene metal ligero como un ánodo en la solución anodizante, y pasando una corriente a través de la solución anodizante a un voltaje y durante un tiempo efectivo para formar el recubrimiento protector en la superficie del artículo que contiene metal ligero. En donde el articulo se comprende de magnesio, la corriente utilizada debe pulsarse. La corriente directa pulsada o corriente alterna es preferiblemente utilizada cuando el artículo se comprende de aluminio. Cuando se utiliza corriente pulsada, el voltaje promedio es preferiblemente de no más de 250 voltios, más preferiblemente no más de 200 voltios, o más preferiblemente, no más de 175 voltios, dependiendo de la composición de la solución anodizante seleccionada. El voltaje pico, cuando se pulsa corriente que se utiliza, es preferiblemente no más de 500 voltios, más preferiblemente no más de 350 voltios, más preferiblemente no más de 250 voltios.

Descripción Detallada de la Invención Excepto en las reivindicaciones y los ejemplos en funcionamiento, o cuando de otra manera se indica expresamente, todas las cantidades numéricas en esta descripción indican cantidades de material o condiciones de reacción y/o se utilizan para ser entendidas como modificadas por la palabra "aproximadamente" en describir el alcance de la invención. Sin embargo, se prefiere generalmente la práctica dentro de los límites numéricos establecida.

También, a través de toda la descripción, a menos que se establezca expresamente lo contrario: por ciento, "partes de" y valores de relación son por peso o masa; la descripción de un grupo o clase de materiales como adecuados o preferidos para un propósito dado en conexión con la invención implica que las mezclas de cualquiera de dos o más de los miembros del grupo o clase son igualmente adecuados o preferidos; descripción de constituyentes en términos químicos se refiere a los constituyentes al tiempo de adición de cualquier combinación específica en la descripción o de generación in situ dentro de la composición por la o las reacciones químicas entre uno o más constituyentes nuevamente agregados y uno o más constituyentes ya presentes en la composición, cuando los otros sustituyentes se agregan; la especificación de constituyentes en forma iónica adicionalmente implica la presencia de suficientes contraiones para producir neutralidad eléctrica para la composición como un todo y para cualquier sustancia agregada a la composición; cualesquiera de los contraiones así implícitamente especificados preferiblemente se seleccionan de entre otros constituyentes explícitamente especificados en forma iónica, a la extensión posible; de otra manera, tales contraiones pueden ser libremente seleccionados, excepto para evitar a los contraiones que actúen adversamente a un objeto de la invención; la palabra "mol" significa "gramo en mol", y la palabra por sí misma y todas de sus variaciones gramaticales pueden utilizarse para cualquier especie química definida por todos los tipos y números de átomos presentes en éste, sin tomar en cuenta de si las especies son iónicas, naturales, inestables, hipotéticas o de hecho una sustancia neutral estable con moléculas bien definidas; y los términos "solución" , "soluble" , "homogénea" y los similares son para entenderse como que incluyen no únicamente las soluciones de equilibrio verdaderas o homogeneidad, sino también dispersiones que no muestran tendencia visualmente detectable hacia la separación de fase durante un periodo de observación de al menos 100, o preferiblemente al menos 1000, horas durante las cuales el material mecánicamente no se perturba y la temperatura del material se mantiene a temperatura ambiente (18 a 25°C) . No existe limitación específica en el artículo metálico ligero para someterse a anodización de acuerdo con la presente invención. Preferiblemente, al menos una porción del artículo se fabrica a partir de un metal que contiene no menos de 50% en peso, más preferiblemente no menos de 70% en peso de magnesio o aluminio. Para llevar a cabo la anodización de un artículo metálico ligero, se emplea una solución anodizante que se mantiene preferiblemente a una temperatura entre aproximadamente 5°C y aproximadamente 90°C.

El proceso de anodización comprende sumergir al menos una porción del artículo metálico ligero en la solución de anodización, que está preferiblemente contenida dentro de un baño, tanque u otro recipiente. El artículo metálico ligero funciona como el ánodo. Un segundo artículo metálico que es relativo catódico al artículo metálico ligero se coloca también en la solución anodizante. Alternativamente, la solución anodizante se coloca en un recipiente que es por sí mismo relativo catódico al artículo metálico ligero (ánodo) . Cuando se utiliza corriente pulsada, un potencial de voltaje promedio preferiblemente no en exceso de 250 voltios, más preferiblemente no en exceso de 200 voltios, más preferiblemente no en exceso de 175 voltios se aplica entonces a través de los electrodos hasta que un recubrimiento del espesor deseado se forma en la superficie del artículo metálico ligero en contacto con la solución anodizante. Cuando ciertas composiciones de solución anodizante se utilizan, pueden obtenerse buenos resultados aún a voltajes promedio no en exceso de 125 voltios. Se ha observado que la formación de un recubrimiento protector resistente a la corrosión y abrasión con frecuencia se asocia con condiciones de anodización que son efectivas para provocar una descarga que emite luz visible (algunas veces referida en la presente como un "plasma" , aunque el uso de este término no quiere decir que un plasma verdadero exista) para generarse (ya sea en una base continua o intermitente o periódica) en la superficie del artículo metálico ligero. Se ha encontrado que el uso de la corriente pulsada o de pulsación es crítico cuando el artículo a ser anodizado comprende predominantemente magnesio. Se utiliza preferiblemente la corriente directa, aunque la corriente alterna puede también utilizarse (bajo algunas condiciones, sin embargo, la velocidad de formación del recubrimiento puede disminuirse utilizando CA) . La frecuencia de la corriente no se cree ser crítica, pero normalmente puede variar de 10 a 1000 Hertz. El tiempo "apagado" entre cada pulso de voltaje consecutivo preferiblemente tarda entre aproximadamente 10% tan largo como el pulso de voltaje y aproximadamente 1000% tan largo como el pulso del voltaje. Durante el periodo "apagado", el voltaje necesario no se desciende a cero (es decir, el voltaje puede tardarse entre un voltaje de base lineal relativamente baja y una tensión máxima relativamente elevado) . El voltaje de base lineal puede ajustarse entonces a un voltaje que es de 0% a 99.9% de la tensión máxima aplicado pico. Los voltajes de base lineal bajos (por ejemplo, menos de 30% de la tensión máxima pico) tienden a favorecer la generación de una descarga que emite luz visible, periódica o intermitente, mientras los voltajes de base lineal elevados (por ejemplo más de 60% de la tensión máxima pico) tienden a resultar en anodización de plasma continua (en relación al marco del ojo humano que refresca la relación de 0.1-0.2 segundos). La corriente puede pulsarse con cualquiera de los interruptores electrónicos o mecánicos activados por un generador de frecuencia. Normalmente, la densidad de corriente será de 100 a 300 amps/m2. Formas de onda más complejas pueden también emplearse, tales como por ejemplo, una señal CD que tiene un componente CA. La corriente pulsada como se describe anteriormente proporciona también buenos resultados cuando el artículo anodizado se comprende predominantemente de aluminio. Sin embargo, el uso de la corriente alterna no pulsada (normalmente, en potenciales de voltaje de aproximadamente 300 a 800) también resulta normalmente de la formación rápida de un recubrimiento resistente a la corrosión en artículos que contienen aluminio cuando tales artículos se anodizan utilizando las soluciones anodizantes de la presente invención. El uso de corriente alterna es particularmente preferido cuando el artículo anodizado se comprende de una aleación fundida tal como A318, ya que construcciones de película más rápidas son posibles como se compara al uso de corriente directa pulsada. Se cree que la parte catódica del ciclo CA ayuda a limpiar las impurezas a partir de la superficie del sustrato, por lo que acelera la velocidad a la cual la película anodizada puede construirse en la superficie.

Sin desear ser unido por la teoría, se piensa que la anodización de metales 'ligeros en la presencia de fluoruro complejo o especies de oxifluoruro que se describen subsecuentemente en más detalle conducen a la formación de películas de superficie comprendidas de cerámicas de metal/óxido metaloide (incluyendo parcialmente vidrios hidrolizados que contienen ligandos O, OH y/o F) o compuestos metálicos ligeros/no metálicos. El plasma o estimulación que con frecuencia ocurre durante la anodización de acuerdo con la presente invención se cree que desestabiliza las especies anoiónicas, provocando ciertos ligandos o sustituyentes en tales especies para hidrolizarse o desplazarse por 0 y/o OH o uniones orgánicas metálicas para reemplazarse por uniones de metal-O o metal-OH. Tales reacciones de hidrólisis y desplazamiento suministran a las especies menos agua soluble o agua dispersable, por lo que conducen a la formación del recubrimiento superficial . La solución de anodización utilizada comprende agua y al menos un fluoruro complejo u oxifluoruro de un elemento seleccionado del grupo que consiste de Ti, Zr, Hf, Si, Sn, Al, Ge y B (preferiblemente Ti, Zr y/o Si) . El fluoruro complejo u oxifluoruro debe ser soluble en agua o dispersable en agua y preferiblemente comprende un anión que comprende al menos 1 átomo de flúor y al menos un átomo de un elemento seleccionado del grupo que consiste de Ti, Zr, Hf, Si, Sn, Al, Ge o B. Los fluoruros y oxifluoruros complejos (algunas veces mencionados por los trabaj adores en el campo como "fluorometalatos" ) preferiblemente son sustancias con moléculas que tienen la siguiente fórmula empírica general (I) : HpTqFrOs (I) En donde: cada uno de p, q, r y s representan un número entero no negativo; T representa un símbolo atómico químico seleccionado del grupo que consiste de Ti, Zr, Hf, Si, Sn, Al, Ge y B; n es al menos 1; q es al menos 1; y a menos que T represente B, (r+s) es al menos 6. Uno o más de los átomos H puede reemplazarse por cationes adecuados tales como amonio, metal, metal alcalinotérreo o cationes metálicos álcali (por ejemplo, el fluoruro complejo puede estar en la forma de una sal, a condición de que tal sal sea soluble en agua o dispersable en agua) . Ejemplos ilustrativos de fluoruros complejos adecuados incluyen, pero no se limitan a H2TiFs, ¾ZrF6, H2HfF6, H2SiF6, ¾GeF6, H2SnF6, H3A1F6 y HBF4 y sales (completamente así como parcialmente neutralizada) y mezclas de las mismas. Ejemplos de sales de fluoruro complejas adecuadas incluyen SrSiFs, MgSiF6, Na2SiF6, y Li2SiFs. La concentración total de fluoruro complejo y oxifluoruro complejo en la solución anodizante de preferencia es al menos aproximadamente 0.005 M. Generalmente hablando, no existe límite de concentración superior, excepto por supuesto por cualesquiera restricciones de solubilidad. Para mejorar la solubilidad del fluoruro complejo u oxifluoruro, especialmente a pH más elevado, puede ser deseable incluir un ácido inorgánico (o sal del mismo) que contiene fluoruro, pero no contiene ninguno de los elementos Ti, Zr, Hf, Si, Sn, Al, Ge o B en la composición electrolítica. El ácido fluorhídrico o una sal de ácido fluorhídrico tal como bifluoruro de amonio se utiliza preferiblemente como el ácido inorgánico. El ácido inorgánico se cree que evita o impide la polimerización prematura o condensación del fluoruro u oxifluoruro complejo, que de otra manera (particularmente en el caso de los fluoruros complejos tiene una relación atómica de flúor a T de 6) puede ser susceptible para disminuir la descomposición espontánea para formar un óxido insoluble en agua. Ciertas fuentes comerciales de ácido hexafluorosilícico, ácido hexafluorotitánico y ácido hexafluorozirconico se suministran con un ácido o sal inorgánica de los mismos, pero puede ser deseable en ciertas modalidades de la invención agregar aún más ácido inorgánico o sal inorgánica. Un agente quelante, especialmente un agente quelante que contiene dos o más grupos de ácido carboxílico por molécula tales como ácido nitrilotriacético, ácido etilendiamin tetraacético, ácido N-hidroxietil-etilendiamin triacético, o ácido dietilen-triamin pentaacético o sales de los mismos, puede también incluirse en la solución anodizante. Los oxifluoruros complejos adecuados pueden prepararse combinando al menos un fluoruro complejo con al menos un compuesto que es un óxido, hidróxido, carbonato, carboxilato o alcóxido de al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste de Ti, Zr, Si, Hf, Sn, B, Al o Ge. Las sales de tales compuestos pueden también utilizarse (por ejemplo, titanatos, circonatos, silicatos) . Ejemplos de compuestos adecuados de este tipo que pueden utilizarse para preparar las soluciones anodizantes de la presente invención incluyen, sin limitación, sílice, carbonato básico de circonio, acetato de circonio e hidróxido de circonio. La preparación de oxifluoruros complejos adecuados para uso en la presente invención se describen en la Patente Norteamericana No. 5,281,282, incorporada en la presente para referencia en su totalidad. La concentración de este compuesto utilizado para realizar la solución anodizante es preferiblemente al menos, en preferencia incrementada en el orden dado, 0.0001, 0.001 ó 0.005 mol/kg (calculados en base a los moles del o los elementos Ti, Zr, Si, Hf, Sn, B, Al y/o Ge presentes en el compuesto utilizado) . Independientemente, la relación de la concentración de moles/kg del fluoruro complejo a la concentración en moles/kg del compuesto de óxido, hidróxido, carbonato o alcóxido preferiblemente está al menos, con preferencia incrementada en el orden dado, 0.05:1, 0.1:1 o 1:1. En general, se preferirá mantener el pH de la solución anodizante en esta modalidad de la invención en el rango de ligeramente acídico a ligeramente básico (por ejemplo, un pH de aproximadamente 5 a aproximadamente 11) .

Una base tal como amoniaco, amina o hidróxido de metal álcali pueden utilizarse, por ejemplo, para ajustar el pH de la solución anodizante al valor deseado. La formación de recubrimiento rápida se observa generalmente a voltajes promedio de 125 voltios o menos (preferiblemente 100 o menos) utilizando CD pulsado. Una solución anodizante particularmente preferida para uso en formar un recubrimiento protector blanco en un aluminio o sustrato de aleación de aluminio puede prepararse utilizando los siguientes componentes: Carbonato Básico de Circonio 0.01 a 1% en peso H2ZrFe 0.1 a 5% en peso Agua Resto a 100% Se ajustó el pH al rango de 3 a 5 utilizando amoniaco, amina u otra base. Se cree que el carbonato básico de circonio y el ácido hexafluorocircónico combinan en al menos algún grado para formar una o más especies de oxifluoruro complejas. La solución anodizante resultante permite la anodización rápida de artículos que contienen metales ligeros utilizando corriente directa pulsada que tiene un voltaje promedio de no más de 100 voltios. En esta modalidad particular de la invención, los mejores recubrimientos se obtienen generalmente cuando la solución anodizante se mantiene en una temperatura relativamente elevada durante la anodizacion (por ejemplo, 50 grados C a 80 grados C) . Alternativamente, la corriente alterna preferiblemente que tiene un voltaje de 300 a 600 voltios puede utilizarse. La solución tiene la ventaja adicional de formar recubrimientos protectores que son blancos en color, por lo que eliminan la necesidad de pintar la superficie anodizada si se desea un terminado decorativo blanco. Los recubrimientos anodizados producidos de acuerdo con esta modalidad de la invención normalmente tienen valores L elevados, intensidad de cobertura elevada de espesor de recubrimiento de 4 a 8 mieras, y excelente resistencia a la corrosión. Al mejor conocimiento, ninguna tecnologías de anodizacion que se practican hoy comercialmente son capaces de producir recubrimientos que tengan esta combinación deseable de propiedades. Antes de someterse a tratamiento anódico de acuerdo con la invención, el artículo metálico ligero preferiblemente se somete a una etapa de limpieza y/o desgrasado. Por ejemplo, el artículo puede desgrasarse químicamente por exposición a un limpiador alcalino tal como, por ejemplo, una solución diluida de Limpiador PARCO 305 (un producto de Henkel Surface Technologies división de Henkel Corporation, Madison Heights, Michigan) . Después de limpiar el artículo preferiblemente se enjuaga con agua. La limpieza puede entonces, si se desea, ser seguida por grabado en agua fuerte con un ácido, tal como por ejemplo, una solución acuosa diluida de un ácido tal como ácido sulfúrico, ácido fosfórico, y/o ácido fluorhídrico, seguido por enjuague adicional antes de la anodización. Tales tratamientos de pre-anodización son bien conocidos en la técnica. Los recubrimientos protectores producidos en la superficie del artículo metálico ligero, después de la anodización, se someten a tratamientos todavía adicionales tales como pintura, sellado, y similares. Por ejemplo, un recubrimiento seco en el lugar tal como una silicona o una dispersión de PVDF llevada por agua puede aplicarse a la superficie anodizada, normalmente a una construcción de película (espesor) de aproximadamente 3 a aproximadamente 30 mieras.

Ejemplos Ejemplos 1-2 Se prepararon soluciones anodizantes utilizando los componentes mostrados en la Tabla 1, con el pH de la solución que se ajusta a 8.0 utilizando amoniaco (Ejemplo 1 requirió 5.4 g de amoniaco acuoso concentrado) .

La solución anodizante del Ejemplo 2 se utilizó para anodizar muestras 1" x 4" de aleación de magnesio AZ91. Una descarga que emite luz visible que fue verde en color se observó cuando se aplicó 60 Hz CA a 88 voltios (voltaje pico controlado por medio de un aparato de control de voltaje VARIAC) a 7-9 amperes. Después de 5 minutos de anodización, un recubrimiento de 0.07 mil en espesor había sido formado. Utilizar la onda cuadrada pulsada CD (forma aproximada, 10 milisegundos encendido y 30 milisegundos apagado, con 0 voltios como el mínimo) , la descarga fue periódica y blanca en color. El voltaje promedio fue 30 voltios (voltaje de pico promedio = 200 voltios, con pico transiente a 300 voltios) . La velocidad de la formación del recubrimiento (normalmente 0.2 a 0.4 mils en 2 minutos) fue mucho más elevada que cuando se empleó 60 Hz CA. Tabla 1 ''"VERSENE 100, un producto de Dow Chemical Company Ejemplo 3 Se preparó una solución anodizante utilizando 10 g/L de fluosilicato de sodio (Na2SiFs) , el pH de la solución que se ajusta a 9.7 utilizando KOH. Se sometió un artículo que contiene magnesio a anodizacion durante 45 segundos en la solución anodizante utilizando corriente directa pulsada que tiene una tensión máxima pico de 440 voltios (aproximadamente el voltaje promedio = 190 voltios) . El tiempo "encendido" fue de 10 milisegundos, el tiempo "apagado" fue de 10 milisegundos (con el "apagado" del voltaje de base lineal que es 50% de la tensión máxima pico) . Un cubrimiento uniforme de 3.6 mieras en espesor se formó en la superficie del artículo que contiene magnesio. Durante la anodizacion, el plasma generado fue inicialmente continuo, pero luego llegó a ser intermitente .

Ejemplo 4 Se sometió un artículo que contiene magnesio a anodizacion durante 45 segundos en la solución anodizante del Ejemplo 3 utilizando corriente de directa pulsada que tiene una tensión máxima pico de 500 voltios (voltaje aproximadamente promedio = 75 voltios) . El tiempo "encendido" fue 10 milisegundos, el tiempo "apagado" fue 30 milisegundos (con el "apagado" de base lineal que es 0% de la tensión máxima pico) . Un recubrimiento uniforme 5.6 mieras en espesor se formó en la superficie del artículo que contiene magnesio. Durante la anodización, el plasma generado fue inicialmente continuo, pero luego llegó a ser intermitente.

Ejemplo 5 Se preparó una solución anodizante utilizando los siguientes componentes : Carbonato de Base de Circonio 5.24 Acido fluozircónico (solución al 20%) 80.24 Agua Desionizada 914.5 Se ajustó el pH a 3.0 utilizando amoniaco. Se sometió un artículo que contiene aluminio a anodización durante 120 segundos en la solución anodizante utilizando corriente directa pulsada que tiene una tensión máxima pico de 450 voltios (aproximadamente voltaje promedio = 75 voltios) . Las otras condiciones anodizantes fueron como se describe en el Ejemplo 4. Se formó un recubrimiento blanco uniforme de 6.3 mieras en espesor en la superficie del artículo que contiene aluminio. Se generó un intermitente al plasma continuo (relampagueo rápido solo visible al ojo humano sin ayuda) durante la anodización.

E emplo 6 Se preparó una solución acuosa utilizando 20% de H2ZrFs (42.125 g/L) y carbonato básico de circonio (2.75 g/L), con el H que se ajusta a 3.5 utilizando amoniaco. Un artículo comprendido de 6063 de aluminio (una aleación fundida) se sometió a anodización durante 1 minuto utilizando corriente alterna (460 voltios, 60 Hz) . Un recubrimiento que contiene circonio blanco de 8 a 10 mieras en espesor se formó en la superficie del artículo.

Ejemplo 7 Se selló una superficie de aluminio que tiene un recubrimiento anodizante blanco en su superficie (formada utilizando corriente directa pulsada y una solución anodizante que contiene un oxifluoruro complejo de circonio) utilizando silicona General Electric SHC5020 como un recubrimiento seco en el lugar. En una construcción de película de 5 a 8 mieras, ningún cambio en la apariencia del recubrimiento anodizante se observó. Ninguna corrosión ocurrió durante una prueba de niebla salina durante 3000 horas .

Ejemplo 8 Se selló una superficie de aluminio como se describe en el Ejemplo 7, se sello utilizando la dispersión de PVDF llevada por agua ZEFFLE SE310 (Daikin Industries Ltd., Japan) como un recubrimiento seco en el lugar. En una construcción de película de 14 a 25 mieras, no se observó ningún cambio en la apariencia del recubrimiento anodizante. No ocurrió ninguna corrosión durante una prueba de niebla salina de 3000 horas.

Claims (32)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para formar un recubrimiento protector en una superficie de un artículo que contiene metal ligero, el método comprende : A) proporcionar una solución anodizante comprendida de agua y uno o más componentes adicionales seleccionados del grupo que consiste de fluoruros y oxifluoruros complejos dispersables en agua y solubles en agua de los elementos seleccionados del grupo que consiste de Ti, Zr, Hf, Si, Sn, Al, Ge y B; B) proporcionar un cátodo en contacto con la solución anodizante; C) colocar el artículo que contiene metal ligero como un ánodo en la solución anodizante; y D) pasar una corriente entre el ánodo y el cátodo a pesar de que la solución anodizante por un tiempo efectiva para formar el recubrimiento protector en la superficie.
2. 2. El método de la reivindicación 1, en donde el artículo que contiene metal ligero está comprendido de magnesio.
3. 3. El método de la reivindicación 1, en donde el artículo que contiene metal ligero está comprendido de aluminio .
4. 4. El método de la reivindicación 1, en donde la solución anodizante se mantiene a una temperatura de 5°C a 90°C durante la etapa (D) .
5. 5. El método de la reivindicación 1, en donde el artículo que contiene metal ligero está comprendido de magnesio y la corriente es corriente directa pulsada que tiene un voltaje promedio de no más de 200 voltios.
6. 6. El método de la reivindicación 1, en donde una descarga que emite luz visible se genera durante la etapa (D) .
7. 7. El método de la reivindicación 1, en donde durante la etapa (D) el recubrimiento protector se forma a una velocidad de al menos 1 miera de espesor por minuto.
8. 8. El método de la reivindicación 1, en donde el artículo que contiene metal ligero está comprendido de aluminio y la corriente es corriente directa pulsada o corriente alterna.
9. 9. El método de la reivindicación 1, en donde el artículo que contiene metal ligero está comprendido de aluminio y el recubrimiento protector es blanco en color.
10. 10. El método de la reivindicación 1, en donde la corriente es corriente directa pulsada.
11. 11. El método de la reivindicación 1, en donde la solución anodizante se prepara utilizando un fluoruro complejo seleccionado del grupo que consiste de H2TiF6, H2ZrF6, H2HfF6, ¾SiF6, H2GeF6í H2SnF6, H2GeF6, H3A1F5, HBF4 y sales y mezclas de los mismos.
12. 12. El método de la reivindicación 1, en donde la solución anodizante está comprendida adicionalmente de HF o una sal del mismo.
13. 13. El método de la reivindicación 1, en donde la solución anodizante está comprendida adicionalmente de un agente que1ante .
14. 14. El método de la reivindicación 1, en donde la solución anodizante se prepara utilizando una amina, amoniaco o mezcla de los mismos.
15. 15. Un método para formar un recubrimiento protector en una superficie de un artículo metálico comprendido predominantemente de aluminio o magnesio, el método comprende . A) proporcionar una solución anodizante comprendida de fluoruro u oxifluoruro complejo en agua y soluble en agua de un elemento seleccionado del grupo que consiste de Ti, Zr, Si y combinaciones de los mismos; B) proporcionar un cátodo en contacto con la solución anodizante; C) colocar el artículo metálico como un ánodo en la solución anodizante; y D) pasar una corriente directa pulsada que tiene un voltaje promedio de no más de 125 voltios o una corriente alterna entre el ánodo y el cátodo para un tiempo efectivo para formar el recubrimiento protector en la superficie.
16. 16. El método de la reivindicación 15, en donde la solución anodizante se prepara utilizando un fluoruro complejo que comprende un anión que comprende al menos 4 átomos de flúor y al menos un átomo seleccionado del grupo que consiste de Ti, Zr, Si y combinaciones de los mismos.
17. 17. El método de la reivindicación 15, en donde la solución anodizante se prepara utilizando un fluoruro complejo seleccionado del grupo que consiste de H2TiFs, ¾ZrF6, H2SiF6 y sales y mezclas de los mismos.
18. 18. El método de la reivindicación 15, en donde el fluoruro complejo se introduce en la solución anodizante en una concentración de al menos 0.1 M.
19. 19. El método de la reivindicación 15, en donde la solución anodizante está comprendida adicionalmente de ácido fluorhídrico, una sal de ácido fluorhídrico, o una mezcla de los mismos .
20. 20. El método de la reivindicación 15, en donde la solución anodizante está comprendida adicionalmente de un agente quelante.
21. 21. El método de la reivindicación 15, en donde la solución anodizante está comprendida de al menos un oxifluoruro complejo preparado combinando al menos un fluoruro complejo de al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste de Ti, Zr, y Si y al menos un compuesto que es un óxido, hidróxido, carbonato o alcóxido de al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste de Ti, Zr, Si, Hf, Sn, B, Al y Ge.
22. 22. El método de la reivindicación 15, en donde la solución anodizante tiene un pH de aproximadamente 3 a aproximadamente 11.
23. 23. Un método para formar un recubrimiento protector en una superficie de un artículo metálico comprendido de aluminio, magnesio o una mezcla de los mismos, el método comprende : A) proporcionar una solución anodizante, la solución anodizante ha sido preparada disolviendo un fluoruro u oxifluoruro complejo soluble en agua de un elemento seleccionado del grupo que consiste de Ti, Zr, Hf, Si, Sn, Ge y B y combinaciones de los mismos y un ácido inorgánico o sal de los mismos que contiene flúor, pero no contiene ninguno de los elementos Ti, Zr, Hf, Si, Sn, Ge o B en agua y la solución anodizante tiene un pH de aproximadamente 3 a aproximadamente 11; B) proporcionar un cátodo en contacto con la solución anodizante; C) colocar el artículo metálico como un ánodo en una solución anodizante; y D) pasar una corriente directa pulsada que tiene un voltaje promedio de no más de 125 voltios o una corriente alterna entre el ánodo y el cátodo durante un tiempo efectivo para formar el recubrimiento protector en la superficie .
24. 24. El método de la reivindicación 23, en donde el pH de la solución anodizante se ajusta utilizando amoniaco, una amina, un hidróxido de metal álcali o una mezcla de los mismos.
25. 25. El método de la reivindicación 23, en donde el ácido inorgánico es ácido clorhídrico o una sal del mismo.
26. 26. El método de la reivindicación 23, en donde la solución anodizante está comprendida adicionalmente de un agente quelante .
27. 27. El método de la reivindicación 23, en donde al menos un compuesto que es un óxido, hidróxido, carbonato o alcóxido de al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste de Ti, Zr, Si, Hf, Sn, B, Al y Ge se utiliza adicionalmente para preparar la solución anodizante.
28. 28. Un método para formar un recubrimiento protector blanco en una superficie de un artículo metálico comprendido predominantemente de aluminio, el método comprende A) proporcionar una solución anodizante, la solución anodizante ha sido preparada combinando un fluoruro complejo soluble en agua de circonio o sal del mismo y un óxido, hidróxido, carbonato o alcóxido de circonio en agua y la solución anodizante tiene un pH de aproximadamente 3 a 5; B) proporcionar un cátodo en contacto con la solución anodizante; C) colocar el artículo metálico como un ánodo en la solución anodizante; y D) pasar una corriente directa pulsada que tiene un voltaje promedio de no más de 125 voltios o una corriente alterna entre el ánodo y el cátodo durante un tiempo efectivo para formar el recubrimiento protector blanco en la superficie .
29. 29. El método de la reivindicación 28, en donde H2ZrP6 o una sal de los mismos se utiliza para preparar la solución anodizante.
30. 30. El método de la reivindicación 28, en done el carbonato básico de circonio se utiliza para preparar la solución anodizante.
31. 31. El método de la reivindicación 28, en donde el pH de la solución anodizante se ajusta utilizando una base.
32. 32. El método de la reivindicación 28, en donde la solución anodizante ha sido preparada combinando aproximadamente 0.1 a aproximadamente 1 por ciento en peso del carbonato básico de circonio y aproximadamente 10 a aproximadamente 16 por ciento en peso de ¾ZrF6 o sal del mismo en agua y agregando una base si es necesaria para ajustar el pH de la solución anodizante entre aproximadamente 3 y aproximadamente 5.