تركيب شيميايي لايه اكسيدي حاصل از آندايزينگ

   محققین در رابطه با تركیب شیمیای لایه اكسیدی حاصل از آندایزینگ بر روی آلومینیوم نظرات متفاوتی را ابراز داشته اند كه عمده ترین آن ها به صورت زیر است.

 

الف: عمومی ترین دیدگاه و نظریه در این رابطه عبارت است:

الف 1 بنابر اعتقاد برخی از پژوهشگران 13 درصد وزن لایه اكسیدی آندی ایجاد شده در علمیات آندایزینگ را SO3 تشكیل می دهد كه با انجام عمل شستشو و آب كشی می توان حدود 5 درصد از این نسبت كاست. نمودار زیر رابطه بین حرارت جریان اعمال شده و درصد SO3 تولید شده در پروسه آندایزینگ با محلول الكترولیت اسید سولفوریك به غلظت 165 گرم در لیتر را نشان می دهد.

به نظر می رسد وجود سولفات در لایه اكسیدی باعث حركت دادن پروتون ها از سطح لایه مزبور گردیده و علاوه بر تسهیل در امر آندایزینگ سبب كاهش ولتاژ مورد نیاز عملیات نیز می شود.

الف 2 در پوشش اكسیدی آندی آب بندی نشده به میزان زیادی AL2O3 به همراه هیدرات وجود دارد كه مقدار آن در برخی آزمایش های انجام شده با شدت جریان 2/1 آمپر بر دسیمتر مربع برابر 1/86 درصد وزن لایه اكسیدی گزارش شده است.

الف 3 میزان آب موجود در پوشش اكسیدی آندی آب بندی نشده (سیل نشده) تقریبا 5/0 تا 5/12 درصد وزن كل لایه مزبور می باشد.

 

ب : برخی از پژوهشگران مانند Byalobzhenskii و Tomashov فرمول Al2O3 و 0.9H2O را به عنوان مشخصه شیمیایی لایه اكسیدی سیل نشده حاصل از آندایزینگ در محلول الكترولیت اسید سولفوریك مطرح كرده اند.

 

ج نتایج زیر كه از آزمایشات صورت گرفته در محلول الكترولیت اسیدسولفوریك با غلظت 32 گرم در لیتر، در دمای 12 تا 20 درجه سانتیگراد و ولتاژ 12 ولت حاصل شده است نیز روایتی دیگر از تركیب شیمیایی لایه اكسیدی آندی را بیان می دارد.

آلومینیوم آزاد                                56/4 درصد

Al (OH)3                                   14/27 درصد

AlOOH                                      3/68 درصد

در بررسی مورد فوق اولا هیچ نشانی از اكسید آلومینیوم (Al2O3) مشهود نیست و ثانیا ظهور و تشكیل یون های آلومینیوم به میزان 56/4 درصد نیز غیرمنتظره و ناخوشایند به نظر می رسد.

به گفته برخی از محققین لایه اكسیدی شكل گرفته در محلول الكترولیت اسید سولفوریك دارای توازن تركیبی مشخصی نیست و تعداد یونهای آلومینیوم نیز به موازات رشد و افزایش ضخامت لایه اكسیدی كاهش می یابد. حضور یون های آلومینیوم در لایه اكسیدی آندی مزبور می تواند در تصحیح و توجیه برخی زمینه های تئوریكی پیچیده فیزیكی و شیمیایی منطقی و مفید به نظر آید.

 

د دو تن از محققان بنام هایBaker  و Brace با استفاده از تكنیك رادیو شیمیایی به كمك تراشه S35 دریافتند كه در تركیب پوشش اكسیدی حاصل از آندایزینگ در محلول الكترولیت اسیدفسفریك مقادیر SO4 نیز همزمان با آغاز پروسه تشكیل می گردد كه عملیات آب كشی و شستشو جهت كاهش میزان آن بی نتیجه است. اما با رشد و افزایش ضخامت لایه اكسیدی بر روی فلز، میزان سولفات به مرور كاهش می یابد.

 

ه تركیب پوشش اكسیدی آندی ایجاد شده بر روی آلومینیوم با استفاده از الكترولیت های دیگر نیز مشابه موارد قبل می باشد.

برخی از تحقیقات نشان می دهد كه حدود 3 درصد از وزن لای اكسیدی آندی ایجاد شده بر سطح قطعه آلومینیومی در الكترولیت اسید اگزالیك را خود اسید اگزالیك تشكیل می دهد و مابقی آن نیز Al2O3 بی شكل و غیر متبلور و مقداری آب به صورت H2O و 2Al2O3 می باشد.

همچنین حدود 4/0 تا 7/0 درصد وزن لایه اكسیدی آندی حاصل از پروسه آندایزینگ در الكترولیت اسید كرومیك نیز مربوط به خود اسید كرومیك می باشد و در تركیب لایه اكسیدی مزبور كه Al2O3 بدون آب است جای می گیرد.

اطلاعات تکميلي