مکانیزم تشکیل لایه اکسیدی در آلومینیوم
مکانیزم تشکیل لایه اکسیدی در آلومینیوم
مکانیزم تشکیل لایه اکسیدی در آلومینیوم حمام اسید سولفوریک به غلظت ۱۰٪ حجمی را مد نظر داشته و در آن یک قطعه آلومینیومی را به قطب مثبت منبع الکتریسیته متصل کنید و فلز مناسب دیگری مانند قلع را به عنوان کاتد به قطب منفی منبع الکتریسیته وصل کنید دانسیته جریان مستقیم مورد نیاز در این پروسه حدود ۱ تا ۱/۶ آمپر بر دسیمتر مربع که از پتانسیلی حدود ۱۳ تا ۱۷ ولت به وجود میآید. در دمای معمولی اتاق وقتی که جریان برق برقرار میشود اسید سولفوریک آغاز به تجزیه میکند و در اثر این فعل و انفعالات در قطب منفی هیدروژن به وجود میآید و به موازات یونهای اکسیژن و سولفات توسط قطب مثبت که آلومینیوم به آن وصل است جذب میگردند.
شارژ الکتریکی در داخل سیستم فوق باعث میشود که یونهای مثبت آلومینیوم به سمت کاتد هدایت میشود و در همان حال در سطح آند کاتیونها یا آلومینیوم با آنیونهای اکسیژن ترکیب میشود و تشکیل اکسید آلومینیوم را میدهند. مقداری از یونهای آلومینیوم نیز قادر به ترکیب با اکسیژن نیست و به صورت نا محلول در الکترولیت باقی میمانند. (فلز آلومینیوم خالص با اکسیژن واکنش میدهد روی آن یک لایه آلومینیوم اکسید نقش میبندد. لایهٔ پایدار آلومینیوم اکسید مانع از رسیدن اکسیژن و رطوبت به نواحی زیرین آلومینیوم را از خوردگی نجات میدهد)
آندایزینگ
آندایزینگ آلومینیوم به روش الکترولیت اسید سولفوریک از اسید سولفوریک با غلظتهای مختلف gr/lit۱۰ تاgr/lit۷۰۰درصنایع و مراکز تحقیقاتی عملیات آندایزینگ استفاده میکنند. اما اکثر غلظتی که بهطور معمول به کار ۱۵۰ تا ۲۵۰ گرم در لیتر میباشد. با تغییر غلظت میزان هدایت الکتریکی نیز تغییر میکند که منحنی شکل زیر بیانگر این ارتباط است. بیشترین قابلیت هدایت الکتریکی در غلظت ۳۵۰ گرم در لیتر یا ۳۵٪ وزنی اسید سولفوریک بدست میآید. در چنین حالتی ولتاژ مورد نیاز جهت ایجاد دانسیته ۱/۲ آمپر بر دسیمتر مربع کمترین مقدار خود را خواهد داشت و انرژی مصرف شده الکتریکی نیز به همان نسبت در پایینترین حد خود است. ارتباط بین دمای محلول الکترولیت غلظت اسید و ولتاژ مورد نیاز جهت اعمال دانسیته ۱/۲ آمپر بر دسیمتر مربع است. آلومینیوم مورد آزمایش به صورت ورق بوده و درجه خلوص آن نیز ۹۹/۹۹درصد است. تجزیه و آزمایش بیانگر این نکته میباشد که متناسب با افزایش غلظت محلول الکترولیت به نسبتی که زمان عملیات آندایزینگ افزایش ضخامت و وزن لایه اکسیدی حاصل کاهش مییابد بهطوریکه اگر قطعهای آلومینیومی در محلول اسید سولفوریک با غلظت ۳۰٪ وزنی۳۳۰ گرم در لیتر در طول مدت یک ساعت آندایز شود وزن لایه اکسیدی ان معادل نصف حالتی خواهدبود که غلظت الکترولیت ۱۵٪وزنی ویا ۱۶۵گرم در لیتر بوده و در همان مدت زمان آندایز شده باشد.
