ანოდირებული საფარი: რა არის, სად გამოიყენება, როგორ მზადდება

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

ანოდირება არის ელექტროლიტური პროცესი, რომელიც გამოიყენება პროდუქტების ზედაპირზე ბუნებრივი ოქსიდების ფენის სისქის გასაზრდელად. ამ ტექნოლოგიამ მიიღო სახელი იმის გამო, რომ დამუშავებული მასალა გამოიყენება ელექტროლიტში ანოდად. ამ ოპერაციის შედეგად იზრდება მასალის წინააღმდეგობა კოროზიისა და ცვეთის მიმართ, ასევე ზედაპირი მზადდება პრაიმერისა და საღებავის დასაყენებლად.

მეტალის ანოდიზაციის შემდეგ დამატებითი დამცავი ფენების გამოყენება ხდება ორიგინალურ მასალაზე ბევრად უკეთესად. თავად ანოდირებული საფარი, მისი გამოყენების მეთოდიდან გამომდინარე, შეიძლება იყოს ფოროვანი, კარგად შთანთქავს საღებავებს, ან თხელი და გამჭვირვალე, რაც ხაზს უსვამს ორიგინალური მასალის სტრუქტურას და კარგად ასახავს შუქს. ჩამოყალიბებული დამცავი ფილმი არის დიელექტრიკი, ანუ ის არ ატარებს ელექტრო დენს.

რატომ კეთდება ეს

ანოდირებული საფარი გამოიყენება სადაც საჭიროაუზრუნველყოს დაცვა კოროზიისგან და თავიდან აიცილოს მექანიზმების და მოწყობილობების კონტაქტური ნაწილების გაზრდილი ცვეთა. ლითონების ზედაპირის დაცვის სხვა მეთოდებს შორის, ეს ტექნოლოგია ერთ-ერთი ყველაზე იაფი და საიმედოა. ანოდიზაციის ყველაზე გავრცელებული გამოყენებაა ალუმინის და მისი შენადნობების დაცვა. მოგეხსენებათ, ამ ლითონს, რომელსაც აქვს ისეთი უნიკალური თვისებები, როგორიცაა სიმსუბუქისა და სიძლიერის კომბინაცია, აქვს გაზრდილი მგრძნობელობა კოროზიის მიმართ. ეს ტექნოლოგია ასევე შემუშავებულია მრავალი სხვა ფერადი ლითონებისთვის: ტიტანი, მაგნიუმი, თუთია, ცირკონიუმი და ტანტალი.

ზოგიერთი ფუნქცია

შესწავლილი პროცესი, გარდა ზედაპირზე მიკროსკოპული ფაქტურის შეცვლისა, ასევე ცვლის ლითონის კრისტალურ სტრუქტურას დამცავი ფილმის საზღვარზე. თუმცა, ანოდირებული საფარის დიდი სისქით, თავად დამცავ ფენას, როგორც წესი, აქვს მნიშვნელოვანი ფორიანობა. ამიტომ, მასალის კოროზიის წინააღმდეგობის მისაღწევად, საჭიროა მისი დამატებითი დალუქვა. ამავდროულად, სქელი ფენა უზრუნველყოფს გაზრდილ აცვიათ წინააღმდეგობას, ბევრად უფრო მეტს, ვიდრე საღებავები ან სხვა საფარი, როგორიცაა შესხურება. ზედაპირის სიძლიერის მატებასთან ერთად, ის უფრო მტვრევადი ხდება, ანუ უფრო მგრძნობიარე ხდება თერმული, ქიმიური და დარტყმითი ბზარების გამო ბზარი. ანოდირებული საფარის ბზარები ჭედვის დროს სულაც არ არის იშვიათი მოვლენა და შემუშავებული რეკომენდაციები აქ ყოველთვის არ გვეხმარება.

გამოგონება

პირველი დოკუმენტირებულიანოდიზაციის ჩაწერილი გამოყენება მოხდა 1923 წელს ინგლისში, რათა დაეცვათ ჰიდროპლანის ნაწილები კოროზიისგან. თავდაპირველად გამოიყენებოდა ქრომის მჟავა. მოგვიანებით, ოქსილის მჟავა გამოიყენებოდა იაპონიაში, მაგრამ დღეს, უმეტეს შემთხვევაში, კლასიკური გოგირდის მჟავა გამოიყენება ელექტროლიტის შემადგენლობაში ანოდირებული საფარის შესაქმნელად, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს პროცესის ღირებულებას. ტექნოლოგია მუდმივად იხვეწება და ვითარდება.

ალუმინი

ანოდირებული კოროზიის წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად და შეღებვისთვის მოსამზადებლად. და ასევე, გამოყენებული ტექნოლოგიის მიხედვით, ან უხეშობის გასაზრდელად ან გლუვი ზედაპირის შესაქმნელად. ამავდროულად, თავისთავად ანოდიზაციას არ შეუძლია მნიშვნელოვნად გაზარდოს ამ ლითონისგან დამზადებული პროდუქტების სიძლიერე. როდესაც ალუმინი შედის კონტაქტში ჰაერთან ან ჟანგბადის შემცველ სხვა გაზთან, მეტალი ბუნებრივად აყალიბებს ოქსიდის ფენას 2-3 ნმ სისქის ზედაპირზე, ხოლო შენადნობებზე მისი ღირებულება აღწევს 5-15 ნმ..

ანოდირებული ალუმინის საფარის სისქე არის 15-20 მიკრონი, ანუ განსხვავება არის სიდიდის ორი რიგი (1 მიკრონი უდრის 1000 ნმ). ამავდროულად, ეს შექმნილი ფენა ნაწილდება თანაბარი პროპორციებით, შედარებით რომ ვთქვათ, ზედაპირის შიგნით და გარეთ, ანუ ის ზრდის ნაწილის სისქეს დამცავი ფენის ზომის ½-ით. მიუხედავად იმისა, რომ ანოდირება წარმოქმნის მკვრივ და ერთგვაროვან საფარს, მასში არსებულმა მიკროსკოპულმა ბზარებმა შეიძლება გამოიწვიოს კოროზია. გარდა ამისა, ზედაპირის დამცავი ფენა თავად ექვემდებარება ქიმიურ დაშლას.მაღალი მჟავიანობის მქონე გარემოში ზემოქმედების გამო. ამ ფენომენთან საბრძოლველად გამოიყენება ტექნოლოგიები, რომლებიც ამცირებენ მიკრობზარების რაოდენობას და უფრო სტაბილურ ქიმიურ ელემენტებს შემოაქვს ოქსიდის შემადგენლობაში.

აპლიკაცია

დამუშავებული მასალები ფართოდ გამოიყენება. მაგალითად, ავიაციაში, მრავალი სტრუქტურული ელემენტი შეიცავს ალუმინის შენადნობებს, რომლებიც განიხილება, იგივე სიტუაციაა გემთმშენებლობაში. ანოდირებული საფარის დიელექტრიკულმა თვისებებმა წინასწარ განსაზღვრა მისი გამოყენება ელექტრო პროდუქტებში. დამუშავებული მასალისგან დამზადებული პროდუქტები შეგიძლიათ იხილოთ სხვადასხვა საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში, მათ შორის ფლეერებში, განათებებში, კამერებში, სმარტფონებში. ყოველდღიურ ცხოვრებაში გამოიყენება ანოდირებული რკინის საფარი, უფრო სწორედ მისი ძირები, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს მის სამომხმარებლო თვისებებს. საჭმლის მომზადებისას შეიძლება გამოყენებულ იქნას სპეციალური ტეფლონის საფარი, რათა თავიდან იქნას აცილებული საკვების დაწვა. როგორც წესი, ასეთი სამზარეულოს ჭურჭელი საკმაოდ ძვირია. თუმცა, არაანოდირებული ალუმინის ტაფას შეუძლია მოაგვაროს იგივე პრობლემა. ამავე დროს, უფრო დაბალ ფასად. მშენებლობაში, პროფილების ანოდირებული საფარი გამოიყენება ფანჯრების დასამონტაჟებლად და სხვა საჭიროებისთვის. გარდა ამისა, ფერადი დეტალები იპყრობს დიზაინერებისა და მხატვრების ყურადღებას, ისინი გამოიყენება მსოფლიოს სხვადასხვა კულტურულ და ხელოვნების ობიექტებში, ასევე სამკაულების წარმოებაში.

ტექნოლოგია

სპეციალური ელექტრული მაღაზიები დაინდუსტრიები, რომლებიც ითვლება „ბინძურ“და ადამიანის ჯანმრთელობისთვის საზიანო. ამიტომ, ზოგიერთ წყაროში რეკლამირებული სახლის პროცესის შესახებ რეკომენდაციები განსაკუთრებული სიფრთხილით უნდა იქნას მიღებული, მიუხედავად აღწერილი ტექნოლოგიების ერთი შეხედვით სიმარტივისა.

ანოდირებული საფარი შეიძლება შეიქმნას რამდენიმე გზით, მაგრამ მუშაობის ზოგადი პრინციპი და თანმიმდევრობა რჩება კლასიკური. ამავდროულად, მიღებული მასალის სიძლიერე და მექანიკური თვისებები დამოკიდებულია, ფაქტობრივად, თავად წყაროს ლითონზე, კათოდის მახასიათებლებზე, მიმდინარე სიძლიერესა და გამოყენებული ელექტროლიტის შემადგენლობაზე. ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ პროცედურის შედეგად ზედაპირზე არ ვრცელდება დამატებითი ნივთიერებები, ხოლო დამცავი ფენა წარმოიქმნება თავად წყაროს მასალის გარდაქმნით. ელექტრული დაფარვის არსი არის ელექტრული დენის გავლენა ქიმიურ რეაქციებზე. მთელი პროცესი დაყოფილია სამ ძირითად ეტაპად.

პირველი ეტაპი - მომზადება

ამ ეტაპზე პროდუქტი კარგად იწმინდება. ზედაპირი გასუფთავებულია და გაპრიალებულია. შემდეგ არის ე.წ. იგი ხორციელდება პროდუქტის ტუტე ხსნარში მოთავსებით, რასაც მოჰყვება მჟავე ხსნარში გადატანა. ეს პროცედურები სრულდება გამორეცხვით, რომლის დროსაც ძალზე მნიშვნელოვანია ყველა ქიმიური ნარჩენის მოცილება, მათ შორის ძნელად მისადგომი ადგილების ჩათვლით. საბოლოო შედეგი დიდწილად დამოკიდებულია პირველი ეტაპის ხარისხზე.

მეორე ეტაპი - ელექტროქიმია

ამ ეტაპზე რეალურად იქმნება ანოდირებული ალუმინის საფარი. საგულდაგულოდ მომზადებული სამუშაო ნაწილიჩამოკიდეს ფრჩხილებზე და ჩაუშვა აბაზანაში ელექტროლიტით, მოთავსებული ორ კათოდს შორის. ალუმინის და მისი შენადნობებისთვის გამოიყენება ტყვიისგან დამზადებული კათოდები. ჩვეულებრივ, ელექტროლიტის შემადგენლობაში შედის გოგირდის მჟავა, მაგრამ სხვა მჟავების გამოყენება შესაძლებელია, მაგალითად, ოქსიალური, ქრომის, დამუშავებული ნაწილის სამომავლო დანიშნულების მიხედვით. ოქსილის მჟავა გამოიყენება სხვადასხვა ფერის საიზოლაციო საფარის შესაქმნელად, ქრომის მჟავა გამოიყენება რთული გეომეტრიული ფორმის მცირე დიამეტრის ხვრელების მქონე ნაწილების დასამუშავებლად.

დამცავი საფარის შესაქმნელად საჭირო დრო დამოკიდებულია ელექტროლიტის ტემპერატურაზე და დენის სიძლიერეზე. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა და რაც უფრო დაბალია დენი, მით უფრო სწრაფია პროცესი. თუმცა, ამ შემთხვევაში, ზედაპირის ფილმი საკმაოდ ფოროვანი და რბილია. მყარი და მკვრივი ზედაპირის მისაღებად საჭიროა დაბალი ტემპერატურა და მაღალი დენის სიმკვრივე. სულფატის ელექტროლიტისთვის ტემპერატურის დიაპაზონი 0-დან 50 გრადუსამდეა, ხოლო სპეციფიკური დენის სიძლიერე არის 1-დან 3 ამპერამდე კვადრატულ დეციმეტრზე. ამ პროცედურის ყველა პარამეტრი შემუშავებულია წლების განმავლობაში და შეიცავს შესაბამის ინსტრუქციებსა და სტანდარტებს.

მესამე ეტაპი - კონსოლიდაცია

ელექტროლიზის დასრულების შემდეგ ხდება ანოდირებული პროდუქტის ფიქსაცია, ანუ დამცავი ფილმის ფორების დახურვა. ეს შეიძლება გაკეთდეს დამუშავებული ზედაპირის წყალში ან სპეციალურ ხსნარში მოთავსებით. ამ ეტაპამდე შესაძლებელია ნაწილის ეფექტური შეღებვა, რადგან ფორების არსებობა შესაძლებელს გახდის კარგ შეწოვას.საღებავი.

ანოდირების ტექნოლოგიის განვითარება

ალუმინის ზედაპირზე მძიმე ოქსიდის ფირის მისაღებად შემუშავდა მეთოდი სხვადასხვა ელექტროლიტების რთული შემადგენლობის გამოყენებით გარკვეული პროპორციით, ელექტრული დენის სიმკვრივის თანდათანობით მატებასთან ერთად. გამოიყენება გოგირდის, ღვინის, ოქსილის, ლიმონის და ბორის მჟავების ერთგვარი „კოქტეილი“და პროცესში მიმდინარე სიძლიერე თანდათან ხუთჯერ იზრდება. ამ ეფექტის გამო იცვლება დამცავი ოქსიდის ფენის ფოროვანი უჯრედის სტრუქტურა.

განსაკუთრებული უნდა აღინიშნოს ანოდირებული ობიექტის ფერის შეცვლის ტექნოლოგია, რომელიც შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა გზით. უმარტივესი არის ნაწილის მოთავსება ცხელი საღებავით ხსნარში ანოდიზაციის პროცედურის შემდეგ დაუყოვნებლივ, ანუ პროცესის მესამე ეტაპამდე. შეღებვის პროცესი დანამატების გამოყენებით პირდაპირ ელექტროლიტში გარკვეულწილად უფრო რთულია. დანამატები, როგორც წესი, არის სხვადასხვა ლითონის ან ორგანული მჟავების მარილები, რაც საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ ფერების ყველაზე მრავალფეროვანი დიაპაზონი - აბსოლუტურად შავიდან თითქმის ნებისმიერ ფერამდე პალიტრიდან.