Вплив складу електроліту на характеристики синтезованого під час твердого анодування алюмінію оксидного шару
Loading...
Files
Date
2021
Authors
Студент, М. М.
Гвоздецький, В. М.
Веселівська, Г. Г.
Задорожна, Х. Р.
Мардаревич, Р. С.
Сірак, Я. Я.
Маркович, С. І.
Student, M.
Hvozdetskii, V.
Veselivska, H.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ЦНТУ
Abstract
Тверде анодування виконано за температури –4...0 °С впродовж 60 хв. Як базовий електроліт використано 20%-й водний розчин H2SO4. Під час анодування густина струму становила 5 A/дм2. Щоб з’ясувати вплив сильних окиснювачів на характе¬ристики анодних шарів (оксидних), в електроліт додавали 30; 50; 70 та 100 г/л перекису водню (H2O2). В деяких випадках його продували озоно-повітряною сумішшю з розрахунку 5 мгхв/л озону. Встановлено, що оксидний шар (Al2O3H2O) під час твердого анодування на алюмінієвих сплавах формують не лише іони кисню, які утворюються внаслідок розкладу води, а також його нейтральні атоми, які форму¬ються через розкладання перекису водню та озону. Виявлено, що перекис водню, а також продування електроліту збільшують товщину та мікротвердість анодного шару на 50% внаслідок зниження вдвічі кількості молекул води в оксиді алюмінію. Перекис водню та озон, очевидно, зменшують і товщину бар’єрного шару покриття, крізь який проникають іони кисню та алюмінію, які, з’єднуючись, формують оксидний шар. The aim of the study. By introducing strong oxidizers to the electrolyte form anode layers on the surface of aluminum with increased mechanical characteristics. To determine the effect of the duration of the formation of an anode layer to change its properties.
Hard anodizing was performed at a temperature of –4...0°C for 60 min. A 20% aqueous solution of H2SO4 was used as the base electrolyte. During anodizing, the current density was 5 A/dm2. To determine the effect of strong oxidants on the characteristics of the anode layers (oxide), 30 were added to the electrolyte; 50; 70 and 100 г/лof hydrogen peroxide (H2O2). In some cases, it was purged with an ozone-air mixture at a rate of 5 mgmin/l of ozone. It was found that the oxide layer (Al2O3H2O) during hard anodizing on aluminium alloys forms not only oxygen ions, which are formed by the decomposition of water, but also neutral oxygen atoms, which are formed by the decomposition of hydrogen peroxide and ozone. It was found that hydrogen peroxide, as well as blowing the electrolyte with an air-ozone mixture increase the thickness and microhardness of the anodized layer by 50% due to the reduction of the number of water molecules in alumina by half. Hydrogen peroxide and ozone apparently also reduce the thickness of the barrier layer of the coating, through which oxygen and aluminium ions penetrate and which, when combined, form an oxide layer.
Conclusions. 1. It has been established that aluminum anodizing for 60 minutes. provides an increase in its properties. Changing the composition of the electrolyte contributes to the growth of microhardness in 1.2 ... 1.7 times. The resistance of abrasive wear increases with the content of different amounts of applications in the electrolyte and the maximum is at 30 g / l H2O2. Blowing the base electrolyte ozone provides an increase in the microhardness of the layer from 380 to 510 HV. The higher loss of mass for higher microhardness is caused by an increase in porosity of coatings.
2. It is determined that an increase in the anodization time in the baseline electrolyte to 120 and 180 minutes contributes to the growth of microhardness to 640 HV compared to an anodized layer for 60 minutes. Loss of mass in the study of abrasive wear is less than 3-4 times with longer anodation than at 60 minutes in the baseline electrolyte.
Description
Keywords
тверде анодування, алюміній, оксидний та бар’єрний шари, пори, мікротвердість, solid anodizing, aluminum, oxide and barrier layers, pores, microhardness
Citation
Вплив складу електроліту на характеристики синтезованого під час твердого анодування алюмінію оксидного шару / М. М. Студент, В. М. Гвоздецький, Г. Г. Веселівська та ін. // Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки : зб. наук. пр. – Кропивницький : ЦНТУ, 2021. – Вип. 4 (35). – С. 63–69.