способ обработки поверхности изделий из алюминия или его сплавов перед нанесением на нее покрытия функционального назначения

Формула изобретения

Способ обработки поверхности изделий из алюминия или его сплавов перед нанесением на нее покрытия функционального назначения, включающий анодное окисление алюминия током в кислом растворе электролита, отличающийся тем, что анодное окисление алюминия и его сплавов осуществляют с использованием переменного асимметричного тока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нанесения антикоррозионных, антипригарных, антиадгезионных покрытий на твердую поверхность из алюминия или его сплавов и может быть использовано в гальванотехнике, пищевой, радиоэлектронной и лакокрасочной промышленности.

Известен способ обработки алюминиевых поверхностей, предназначенных для нанесения полимерного покрытия, заключающийся в предварительном формировании на ней подслоя цинка или меди толщиной 0,25 - 0,125 мкм (патент, 1404289, Англия, кл. C 25 D 13/20, C 23 C 3/00, 1975).

Недостатком этого способа является то, что цинковый или медный подслой обеспечивает устранение пузырения полимерного слоя при его нанесении или термообработке, но не повышает адгезию покрытия с подложкой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ обработки алюминиевых поверхностей, предназначенных для нанесения фторуглеродной пленки, заключающийся в формировании на его поверхности оксидной пленки толщиной 5 - 10 мкм путем поляризации постоянным током в растворе электролита известного состава [1].

Недостатком этого способа является невысокая адгезия к подложке наносимого в последующем покрытия из-за малой пористости и толщины получаемой при этом анодной оксидной пленки (АОП).

Задачей изобретения является повышение адгезионной прочности наносимого покрытия функционального назначения к металлической подложке путем повышения толщины и пористости АОП, обеспечивающие анкерное зацепление покрытия с оксидным слоем и подложкой.

Задача достигается тем, что развитая пористая поверхность формируется при поляризации алюминия или его сплавов переменным асимметричным током в кислом растворе электролита.

Использование переменного асимметричного тока позволяет формировать пористые, достаточно толстые оксидные пленки. При этом, меняя соотношения амплитуд токов анодного и катодного полупериодов, можно регулировать их пористость, а следовательно, и адгезионную прочность наносимого покрытия.

Формирование пористой оксидной пленки осуществляли на предварительно подготовленной поверхности плоских образцов из алюминия или его сплава марки АК5М2 размером 20х20х3 мм, по стандартной в гальванотехнике методике, электрохимической поляризацией переменным асимметричным током треугольной формы, частотой 0,5 Гц с равной длительностью анодного и катодного импульсов, при определенном соотношении амплитуды токов анодного и катодного полупериодов в кислом электролите, содержащем серную, муравьиную, щавелевую, лимонную или сульфосалициловую кислоты. Источником тока служил потенциостат ПИ-10, работающий в режиме гальваностата. Параметры тока задавали программатором.

В качестве катода использовали пластины из свинца таких же размеров, как и размеры обрабатываемых образцов. Электролиз проводили при температуре 20 3^oC и перемешивании раствора электромагнитной мешалкой. Длительность формирования оксидной пленки составляла 15 - 20 мин в зависимости от соотношений амплитуд анодного (Ia, мА) и катодного (Iк, мА) токов. Пористость полученных образцов, промытых последовательно в проточной и дистиллированной воде, определяли методом декорирования в 0,05 М водном растворе CuSO₄, толщину оксидного слоя - гравиметрическим методом.

Для экспериментальной проверки предлагаемого способа были сформированы анодные оксидные пленки при пяти различных соотношениях амплитуд анодного и катодного токов из растворов выше указанных кислот и определены их характеристики: пористость (число пор на 1 см:2 поверхности) и толщина.

По окончании формирования пористой подложки на ее поверхность наносили полимерное покрытие методом электрофоретического осаждения или гетероадагуляции. Адгезию термоотвержденного покрытия определяли методом решетчатого надреза и отслаивания.

Результаты экспериментальной проверки представлены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ позволяет улучшить адгезию покрытия к подложке. Водород, выделяемый в катодный полупериод, увеличивает процесс порообразования, что обеспечивает анкерное зацепление покрытия с оксидным слоем и подложкой, и соответствующее возрастание адгезии.