PL30591B1 - Sposób wytwarzania nieprzezroczystych, prawie bialych i dajacych sie barwic warstw na przedmiotach z aluminium i ze stopów aluminiowych - Google Patents

Description

Proponowano juz wytwarzanie na przedmiotach z aluminium i ze stopów aluminiowych nieprzezroczystych, prawie bialych, dajacych sie barwic warstw ochronnych w ten sposób, by przedmioty takie poddawac obróbce wodnym roztwo¬ rem elektrolitu, zawierajacym rozpuszczo¬ ne co najmniej jedna sól tytanu, cyrkonu lub toru, albo mieszanine takich soli, przy stosowaniu pradu zmiennego lub pradu stalego w razie traktowania przedmiotów powlekanych jako anod.Przy tego rodzaju traktowaniach po¬ wstaja na przedmiotach warstwy tlenko- we* skladajace sie z tlenku glinu i bialego pigmentu, przy czym pigmentem tym mo¬ ze byc tlenek albo wodorotlenek tytanu, cyrkonu lub toru.Nieprzezroczystosc warstwy jest uwa¬ runkowana tym, ze miedzy wspólczynni¬ kami zalamania swiatla tych trzech tlen¬ ków metali (tlenek tytanu n = 2,5 — 2,9, tlenek cyrkonu n — 2,1— 2,2, tlenek toru n = 2,2) z jednej strony, a wspólczynni¬ kami zalamania swiatla tlenku glinu lub wodzianu tlenku glinu (Aluminiumoxyhy- drat) (n = 1,5 —1,7) z drugiej strony, za¬ chodza znaczne róznice. Zdolnosc barwie¬ nia sie takich warstw daje sie wytluma¬ czyc tym/ ze warstwa taka posiada budo¬ we drobnoporowata lub wloskowata, ko¬ rzystna do przyjmowania barwników., Przy praktycznym, na skale fabryczna prz^rowadzaniu sposobu tego rodzaju za¬ uwazono, ze nie zawsze powstaja warstwy wykazujace w calej objetosci pozadane cenne ich wlasciwosci. Okazalo sie zwlasz¬ cza, ze kapiele elektrolityczne po dluz¬ szym uzyciu, pomimo utrzymywania ich na wlasciwej wartosci czynnej, juz nie pracuja tak niezawodnie wzglednie juz nie daja prawidlowych wyników.Zauwazono, ze warstwy ochronne wy¬ mienionego rodzaju, dostatecznie twarde i chemicznie odporne, posiadajace równo- .czesnie wymienione wlasciwosci optyczne, to jest wystarczajaca nieprzezroczystosc, i wykazujace poza tym taki stopien drob¬ nej porowatosci, ze dobre zabarwienie ich jest zapewnione, osiaga sie tylko wtedy, j&eli traktowanie elektrolityczne prowa¬ dzi sie w kapieli, wykazujacej ph (steze¬ nie jonów wodorowych) co najmniej = 1, a najwyzej — 3,5 np. 1,7— 1JS, i prak¬ tycznie biorac wolnej od mocnych kwa¬ sów mineralnych lub ich soli.Z reguly tej wynikaja miedzy innymi nastepujace warunki odnosnie skladu kapieli.Stezenie jonów wodorowych kapieli, w przeciwienstwie do znanych kapieli do zwyklego anodowania (kwasem siarkowym, chromowym, szczawiowym itd.), nie moze byc zbyt duze, ani tez, z drugiej strony, zbyt male. Do osiagniecia pozadanej nie- przezroczystosci wzglednie pigmentu, wy¬ starczajacego do osiagniecia tego celu, jest rzecza konieczna, zeby ph elektrolitu leza¬ lo miedzy 1 a 3,5.Przy bardziej kwasnych kapielach [pH mniejsze niz 1) nie wydziela sie w ogóle tlenek tytanu, cyrkonu lub toru, to znaczy, ze hamuje sie hydrolize ich soli w tworza¬ cej sie warstwie tlenku lub bezposrednio na niej. Z drugiej strony, przy mniej kwasnych elektrolitach nie zachodzi zadne celowe uksztaltowanie blonki, gdyz wtedy równowaga miedzy napieciem przylozonym do elektrod a przestrzenia wyladowania gazu jest zaklócona wskutek szybkiego zmniejszania sie porów lub kanalików wloskowatych.Elektrolit nie moze zawierac, praktycz¬ nie biorac, zadnych anionów mocnych kwa¬ sów mineralnych. Jako mocne kwasy mine¬ ralne nalezy rozumiec np. kwasy chloro- wcowodorowe, kwasy tlenowe chloru, kwas siarkowy, kwasy tlenowe azotu, kwas se¬ lenowy. O ile np. znajduje sie w roztwo¬ rze azotan, to z jonu wydzielonego przy anodzie w obecnosci wody powstaje wolny tlen, jon wodorowy i jon bezwodnika kwa¬ su azotowego. Wskutek tego, ze kwas azo¬ towy jest kwasem bardzo mocno dysocju¬ jacym, ph obniza sie w warstwie tlenkowej lub bezposrednio w strefie stykania sie warstw elektrolitu i tlenku wskutek stop¬ niowego wzbogacania sie w kwas azotowy tak znacznie, ze hydroliza soli tytanu, cyr¬ konu lub toru moze byc ewentualnie unie¬ mozliwiona calkowicie, gdyz hydroliza soli tych trzech pierwiastków zalezy nie tylko od temperatury i stezenia, lecz w pierw¬ szym rzedzie od wartosci ph ich roztwo¬ rów.Jako skladniki kwasowe kapieli nada¬ ja sie najlepiej kwasy: chromowy, szcza¬ wiowy, octowy, malonowy, bursztynowy, borowy i ich sole. Przy tym stosuje sie do niektórych celów, jak np. buforowania i poprawiania zdolnosci przewodzenia, jeszcze inne kwasy, jak fosforowy, cytry¬ nowy, mlekowy i inne, jak równiez ich sole.Temperature elektrolitu utrzymuje sie z reguly ponad 40° C, gdyz ponizej tej temperatury hydroliza tlenków metali, ma¬ jacych byc straconymi w warstwie, zostaje znacznie zahamowana. Wysokosc napie¬ cia dobiera sie w zaleznosci od stezenia jonów wodorowych, skladu i temperatury kapieli, kazdorazowej grubosci warstwy i rodzaju stopu lekkiego metalu, majace¬ go byc obrabianym. Napiecie to wynosi normalnie ponad 40 woltów. — 2 —Utrzymywanie pozadanego stopnia ste¬ zenia jonów wodorowych podczas obróbki moze byc dokonywane np. przez dodawa¬ nie kwasu chromowego, trójtlenku chromu, albo kwasnych chromianów lub tez orga¬ nicznych kwasów albo ich soli.Przedmioty, stosownie do elektrolitycz¬ nej obróbki wedlug wynalazku niniejszego, jak dlugo warstwa na nich wykazuje bu¬ dowe porowata lub wloskowata, moga byc barwione przez zanurzanie w kapielach barwiacych lub przez podwójna wymiane cial tworzacych barwniki.Wloskowate kanaliki i pory moga byc zamkniete przez zastosowanie zwyklych znanych sposobów, to znaczy przez specz¬ nianie albo wprowadzanie w pory substan¬ cji wypelniajacych. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania nieprzezroczy¬ stych, prawie bialych, dajacych sie barwic warstw na przedmiotach z aluminium i sto¬ pów aluminiowych przez elektrolityczne traktowanie w kapielach, zawierajacych sole tytanu, cyrkonu lub toru, znamienny tym, ze stosuje sie kapiel, której ph wy¬ nosi co najmniej 1, a najwyzej 3,5, i która nie zawiera mocnych kwasów mineralnych lub ich soli.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przy zastosowaniu kapieli, zawie¬ rajacej jako kationy tytan, cyrkon lub tor albo mieszaniny tychze, a jako aniony — kwas chromowy w postaci wolnej lub zwia¬ zanej, ph kapieli utrzymuje sie w czasie obróbki na stalej wartosci przez dodawanie do kapieli kwasu chromowego, trójtlenku chromu lub kwasnych chromianów.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze przy zastosowaniu kapieli, za¬ wierajacej jako kationy tytan, cyrkon lub tor albo ich mieszaniny, a jako anion — kwas organiczny w postaci wolnej lub zwiazanej, utrzymuje sie pu kapieli w czasie obróbki na stalej wartosci przez do¬ dawanie djo kapieli kwasu organicznego albo jego kwasnych soli, Max Schenk Zastepca: inz. J. Wyganowski rzecznik patentowy Staatsdruckerei Warschau — Nr. 9268-42. PL