1/ Wynalazek niniejszy dotyczy powleka¬ nia przedmiotów glinowych oraz przedmio¬ tów ze stopów glinowych warstwa, odpor¬ na na nadzeranie, zwlaszcza powloka, zna¬ na w technice pod nazwa powloki tlenko¬ wej.Powloki te, które równiez w opisie i za¬ strzezeniach beda nazywane powlokami tlenkowemi, mozna wytwarzac kilkoma spo¬ sobami które polegaja z malemi wy jatka mi na reakcji chemicznej lub elektroche¬ micznej miedzy glinem lub stopem glino¬ wym a roztworem chemicznie czynnej sub¬ stancji lub czynnych substancyj. Powloki, wytworzone temi rozmaitemi dobrze zna- nemi sposobami na glinie, wykazuja pewne wlasciwosci i zalety, jednakze co sie tyczy zalety chronienia przed nadzeraniem, to niewiele tak otrzymanych powlok tlenko¬ wych stanowi istotna ochrone dla glinu, na którym sa wytworzone, i nawet najlepsze z nich pozostawiaja jeszcze pod tym wzgle¬ dem wiele do zyczenia.Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu powlekania glinu oraz jego stopów powlo¬ kami ochronnemi o wysokiej odpornosci na dzialanie substancyj nadzerajacych, a zwla¬ szcza na dzialanie roztworów alkalicz¬ nych.Sposób wedlug wynalazku umozliwia równiez wytwarzanie powlok barwnych na glinie oraz na jego stopach.W niniejszym opisie i zastrzezeniach sam glin albo stopy glinowe bez wzgledu na czystosc metalu albo rodzaj domieszki, sto¬ pionej z glinem, oznaczony jest ogólna na¬ zwa „glin", W wyniku szeregu badan wykryto, ze pewne powloki tlenkowe, wytworzone na glinie, mozna nastepnie obrabiac w sposób bardzo prosty, zwiekszajac znacznie od¬ pornosc powloki tlenkowej przeciwko nad- zeraniu. Sposób wedlug wynalazku polega w pierwszem niezbednem stadjum na wy¬ twarzaniu na glinie powloki tlenkowej, wy¬ kazujacej wysokie zdolnosci1 chlonne, a w drugiem stadjum — na obróbce powleczo¬ nego metalu roztworem substancji rozpu¬ szczalnej, odpornej na dzialanie czynni¬ ków nadzerajacych, oraz ulegajacej ad- sorbcji na chlonnej powloce tlenkowej. Sub¬ stancjami takiemi sa rozpuszczalne zwiaz¬ ki chemiczne, zawierajace jon chramu lub chromianu, np. kwas chromowy, chromiany potasowców, dwuchromiany i t. d,, albo krzemian rozpuszczalny, np. krzemian so¬ dowy.Dla dobrego przeprowadzenia sposobu wedlug wynalazku wazne jest, zeby po¬ wloka tlenkowa, wytworzona na glinie, mia¬ la, jak wyzej zaznaczono, dobre wlasnosci chlonne. Pozadane jest równiez, aby po¬ wloka tlenkowa byla dosyc gruba, chociaz przy wysokiej chlonnosci moze byc ciensza.Najlepszy sposób wytwarzania powloki tlenkowej polega na zastosowaniu glinu, ja¬ ko anody w komorze elektrolitycznej, w której katoda jest równiez glin, olów albo inny metal, oraz na zastosowaniu jako elek¬ trolitu wodnego roztworu kwasu siarkowe¬ go. Na glinowej anodzie tworzy sie dobrze przylegajaca, twarda i gesta warstwa tlen¬ ku, posiadajaca dobre wlasnosci chlonne.Stezenie kwasu siarkowego moze sie zmie¬ niac w szerokich granicach, mianowicie od 1 % do 70%, przyczem zawsze otrzymuje sie dobre wyniki; najlepiej jednakze stosowac roztwory, zawierajace 5 do 10% kwasu siar¬ kowego. Dobrze jest równiez stosowac ge¬ stosc pradu, wynoszaca okolo 1,6 do 64 milliamperów na cm2 powierzchni ano¬ dy, i Inny sposób wytwarzania na glinie po¬ wloki tlenkowej polega na zanurzeniu przedmiotu glinowego w goracym roztworze weglanu sodowego oraz dwuchromianu al¬ kalicznego, np, dwuchromianu potasowego, przez krótki przeciag czasu, dzieki czemu tworzy sie dobrze przylegajaca, zwarta po¬ wloka tlenkowa, posiadajaca dobre wlasno¬ sci chlonne. Roztwór taki moze zawierac np, 3% weglanu sodowego, 0,2% dwuchromia¬ nu potasu, przyczem glin zanurza sie w roz¬ tworze na przeciag od 10 do 30 minut, u- trzymujac roztwór w temperaturze okolo 95°C, Okazalo sie, ze oprócz tych roztwo¬ rów mozna stosowac równiez inne roztwo-^ ry, a mianowicie kwas fosforowy oraz jego sole.Glin, pokryty powloka tlenkowa, prze¬ mywa sie nastepnie woda w celu usuniecia wszelkich resztek roztworu, a nastepnie poddaje sie obróbce roztworem substancji, odpornej na dzialanie czynników nadzera¬ jacych, ulegajacej pochlonieciu przez war¬ stwe pokrywajacego glin tlenku. Obróbke te mozna przeprowadzac rozmaicie, lecz najlepiej jest zanurzyc przedmiot glinowy, pokryty tlenkiem, do wodnego roztworu substancji, która powloka ma pochlonac.Inny sposób, dajacy doskonale wyniki, po¬ lega na uzyciu przedmiotu glinowego, po¬ krytego tlenkiem, jako anody w komorze elektrolitycznej, w której elektrolitem jest roztwór substancji, przeznaczonej do po¬ chloniecia przez powloke tlenkowa.Po tej obróbce przedmiot glinowy wyj¬ muje sie z roztworu i suszy, np. w strumie¬ niu cieplego powietrza. Substancje, stoso¬ wana jaka srodek przeciwko nadzeraniu, dobiera sie w zaleznosci od celu, do jakiego sie dazy. Glin np. wymaga chronienia go od — 2 —nadzerania, spowodowanego dzialaniem roztworów alkalicznych; do opózniania lub zapobiegania temu dzialaniu szczególnie skuteczna okazuje sie powloka tlenko¬ wa, która pochlonela chromian albo wo- góle jon chromowy. Mozna równiez w tym wypadku stosowac krzemian sodowy.Szczególnie dobre wyniki otrzymuje sie przy stosowaniu krzemianu sodowego, w któ¬ rym stosunek Na20 do Si02 znajduje sie w granicach od 1 : 3,25 do 1 : 3,86. Zaleca sie stosowac krzemian sodowy, w którym sto¬ sunek Na20 do Si02 wynosi 1 : 3,86.Jako specjalny przyklad sposobu po¬ wlekania glinu powloka odporna na nadze- ranie oraz jako przyklad otrzymanych przytem wyników mozna podac obróbke plyt glinowych, przeznaczonych do budo¬ wania zewnetrznych scian budynków. Ply¬ ty tego rodzaju, zrobione ze stopów, których metalem podstawowym jest glin, przyczem zawierajace okolo 5% krzemu, zastosowa¬ no jako anode w komorze elektrolitycznej, w której jako elektrolit znajdowal sie 1% -owy roztwór kwasu siarkowego. Po u- plywie 20 minut na plycie ze stopu glino¬ wego wytworzyla sie silnie chlonna powlo¬ ka tlenkowa szarego koloru. Nastepnie po¬ wleczone odlewy wymyto i wysuszono oraz zanurzono w 4% -owym roztworze kwasu chromowego na przeciag 10 minut. Po uply¬ wie tego czasu plyty wyjeto z roztworu i wysuszono. Obrobione w ten sposób plyty poddano próbie zapomoca zanurzenia na przeciag 72 godzin do mocno nadzerajace- go roztworu, zawierajacego okolo 7,5% chlorku sodowego i okolo 3 % nadtlenku wo¬ doru. Badanie plyt po uplywie tego czasu wykazalo, ze powloka na ich powierzchni oparla sie calkowicie dzialaniu roztworu chloricu sodowego i nadtlenku wodoru. Po uplywie dalszych 72 godzin w tym samym roztworze wymienione plyty ulegly zale¬ dwie slabemu nagryzieniu. Podobne plyty glinowe o powloce tlenkowej, obrobione we¬ dlug wynalazku, nie wykazaly nawet sla¬ dów nadzarcia po wystawieniu ich na prze¬ ciag 5 miesiecy na wplywy atmosferyczne.Pomimo, ze substacja, osadzana w po¬ wloce tlenkowej, opisanej powyzej, moze byc rozpuszczalna w wodzie, to jednak stwierdzono, ze skoro zostanie ona pochlo¬ nieta przez powloke, staje sie tern samem odporna na rozpuszczanie i bardzo slabo wyplókuje sie pod dzialaniem wody. Nie¬ wielka strata substancji pochlonietej, spo¬ wodowana przez to wyplókiwanie, nie obni¬ za w normalnych warunkach ochronnego dzialania powloki i przewaznie nie ma prak¬ tycznego znaczenia. Jesli jednakze pozada¬ ne jest zatrzymanie calej pochlonietej sub¬ stancji w powloce tlenkowej, to mozna to latwo osiagnac, powlekajac powloke war¬ stwa lakieru, np. aluminjowego, który za¬ trzymuje w powloce cala ilosc pierwotnie pochlonietego materjalu. Pod tym wzgle¬ dem powloki, wytworzone sposobem we¬ dlug wynalazku posiadaja te zalete, ze sta¬ nowia doskonale podloze dla farb i lakie¬ rów, które tworza na nich mocno przyle¬ gajaca blonke.Ze wzgledu na liczne i róznorodne za¬ stosowania glinu i stopów glinowych zarów¬ no w przemysle jak dla celów dekoracyj¬ nych, pozadane jest zabarwianie jego po¬ wierzchni. Mozna to osiagnac, np. traktu¬ jac powloke tlenkowa roztworem rozpu¬ szczalnej soli kwasu nadmanganowego, dzieki czemu otrzymuje sie powloke, za¬ barwiona brunatno.Przedmiot glinowy obrabia sie najpierw w celu wytworzenia na jego powierzchni powloki tlenkowej. Do wytwarzania powlo¬ ki tlenkowej zaleca sie stosowac weglany alkaljów i rozpuszczalne dwuchromiany.Mozna stosowac wogóle weglan alkaliczny oraz rozpuszczalny dwuchromian, lecz naj¬ lepiej jest stosowac roztwór weglanu sodo¬ wego oraz dwuchromianu potasowego, za- wierajacy 0,5 do 6% weglanu i okolo 0,1 do — 3 —\% dwuchromianu. Doskonale wyniki o- trzymuje sie przy uzyciu okolo 2% pierw¬ szego z tych odczynników i okolo 0,5% dru¬ giego. Zwykle zanurzenie przedmiotu, przeznaczonego do pokrycia, w roztworze, sluzacym do obróbki, albo skropienie wy¬ robu tym roztworem jest naogól wystarcza¬ jace bez koniecznosci stosowania energji elektrycznej.Po utworzeniu powloki tlenkowej na powierzchni glinu, powleczony przedmiot traktuje sie zapomoca zanurzenia albo zra¬ szania roztworem rozpuszczalnej soli kwa¬ su nadmanganowego. Chociaz najlepiej jest stosowac nadmanganian potasu lub so¬ du, to jednak mozna równiez do tego celu uzyc innej rozpuszczalnej soli kwasu nad¬ manganowego. Stezenie tego roztworu nad¬ manganianu nie ma wielkiego znaczenia, poniewaz stwierdzono, ze pozadane zabar¬ wienia daje zarówno roztwór, zawierajacy zaledwie 1% rozpuszczalnego zwiazku lub zwiazków, jak i roztwory calkowicie nasy¬ cone. Jednakze zaleca sie stosowac stezone roztwory, poniewaz zauwazono, ze pochla¬ nianie takich roztworów przez powloke tlenkowa jest szybsze niz roztworu rozcien¬ czonego. Dalej stwierdzono, ze temperatu¬ ra roztworu soli nadmanganowej w chwili wprowadzania don metalu, pokrytego tlen¬ kiem, nie gra równiez roli i ze dobre kolory mozna wytwarzac zarówno przy uzyciu roztworu zimnego jak i goracego. Zastoso¬ wanie roztworu goracego ulatwia pózniej¬ sze suszenie przedmiotów.Jak zaznaczono powyzej, barwa wytwo¬ rzona na powierzchni glinu lub stopu glino¬ wego podczas tej obróbki jest brunatna lub ma odcien brunatny. Okazalo sie, ze mozna regulowac natezenie barwy oraz pozadany szczególny jej odcien, zmieniajac grubosc powloki tlenkowej, wytworzonej pierwot¬ nie na powierzchni glinu lub stopu glino¬ wego. Jesli podczas wytwarzania powloki tlenkowej zanurzyc glin do roztworu na krótki przeciag czasu, to wytworzy sie na nim cienka blonka powloki tlenkowej. Przy dluzszem zanurzeniu grubosc powloki tlen¬ kowej wzrasta i w ten sposób mozna wy¬ twarzac dostatecznie przylegajaca powlo¬ ke tlenkowa o pozadanej grubosci, przy- czem ciemniejszy odcien otrzymuje sie na¬ ogól przy zastosowaniu grubszej powloki.Ponizej podaje sie specjalny przyklad wyzej wspomnianej obróbki przedmiotu glinowego.Przyklad. Przedmiot glinowy zanurzono na przeciag od 10 do 15 minut w wodnym roztworze, zawierajacym 20 g w litrze we¬ glanu sodowego i 5 g w litrze dwuchromia¬ nu potasowego. Po uplywie tego czasu przedmiot wyjeto z roztworu, przemyto i jeszcze w stanie mokrym zanurzono do go¬ racego nasyconego roztworu nadmangania¬ nu potasowego na przeciag od 2 do 5 minut.Przedmiot po usunieciu z roztworu nad¬ manganianu i wysuszeniu mial na po¬ wierzchni barwe brunatna, trwala i przeni¬ kajaca calkowicie powloke tlenkowa. PL