Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 10. 10 mars 1953 - Elektrolytisk och kemisk polering av metaller, av Uno Trägårdh
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
186
TEKNISK TIDSKRIFT
Strömiöfhei
Fig. 2.
Ström-spänningskurva
vid
elektropole-ring.
ningens mekanism har nyligen givits av T P
Hoar4’5. Han anser att den sammanhänger med
bildandet av ett mycket tunt, för ögat osynligt,
kompakt oxid- eller hydroxidskikt på metallens
yta. När fortvarighetstillstånd inträtt löses
skiktet i gränsytan mot elektrolyten rent kemiskt
lika fort som den nybildas invid metallytan,
vilket också förklarar att poleringsprocessen är
förenad med metallförlust. Upplösningen sker
emellertid slumpvis på godtyckliga ställen och
nybildningen sker på samma ställen invid
metallytan så att skiktets tjocklek hela tiden är
konstant.
Härigenom hindras uppkomsten av etsfigurer
på anoden. Detta skiljer poleringsprocessen från
den vanliga anodiska upplösningen, som i
avsaknad av ett dylikt skyddsskikt försiggår
selektivt beroende på att olika metalljoner i gittret
har olika potentiell energi och därför fordrar
olika stor aktiveringsenergi för sitt lösgörande.
Det är detta förhållande som åstadkommer den
karakteristiska etsade ytan. En viss bekräftelse
på teorin finner Hoar däri att en
kvicksilverdroppe, som placeras på metallen under
poleringsprocessen icke väter denna utan ligger kvar
oförändrad, medan en i anodisk upplösning
stadd yta omedelbart vätes av
kvicksilverdroppen. Intressant är att kvicksilverdroppen icke
heller vid kemisk polering väter metallytan.
Hoar har även genom kapacitansmätningar
påvisat sannolikheten av ett dylikt tunt oxidskikt.
Vid studiet av elektrodförlopp ger en analys av
ström-spänningskurvan viktiga upplysningar.
Tar man upp dylika kurvor för metallerna
koppar, kobolt, zink och deras legeringar i lämpliga
"polerings"-elektrolyter6, kan man särskilja tre
olika elektrodförlopp vid stigande spänning
(fig. 2).
Den första kurvgrenen A—B motsvarar
metallens anodiska upplösning varvid metallkatjoner
lämnar sina platser i metallgittret och bildar
hy-dratiserade joner i lösningen. Härvid uppstår
etsfigurer på metallytan. Denna upplösning
påskyndas genom ökad strömtäthet upp till punkten B
där polarisationen genom bildningen av ett hög-
koncentrerat diffusionsskikt uppnår ett värde
motsvarande metalloxidens eller hydroxidens
potential. På kurvgrenen B—C uppstår därför ett
mer eller mindre tätt oxid- eller hydroxidskikt
samtidigt som spänning och strömstyrka visar
periodiska svängningar. De första tecknen på
poleringseffekt visar sig.
Kurvgrenen C—D representerar det egentliga
poleringsområdet, dvs. metallen löses utan att
kvarlämna etsfigurer. Vid ytterligare ökning av
spänningen utmed kurvgrenen D—E inträder
passivering och syrgasutveckling, men även
polering av lägre kvalitet sker ofta i samband med
punktfrätning". Dessa fenomen, oxidbildning,
polering, passivering och syrgasutveckling, är icke
fullt skarpt åtskilda utan sker ofta mer eller
mindre samtidigt, exempelvis oxidbildning och
polering vid aluminium.
Metodiken vid elektropolering
Den elektrolytiska poleringen är enkel att
utföra men fordrar en viss erfarenhet7 som tyvärr
icke kan inhämtas av den tillgängliga
litteraturen. Föremålen brukar i regel vara mekaniskt
förbehandlade genom slipning eller grovpolering.
De rengörs genom avfettning och placeras i
elektrolyten i lämpliga hållare av t.ex. koppar. Alla
ledande delar av hållare och föremål, som ej
skall poleras måste isoleras med en lämplig
täcklack. Om perklorsyraelektrolyt används måste
täcklackens fullständiga beständighet först
provas, så att explosionsrisk undviks.
Som katoder används plåtar av rostfritt stål
eller vid perklorsyraelektrolyt aluminium. De
har mångdubbelt större yta än anoden. Badet
skall vara försett med kyl- eller värmeslingor för
upprätthållande av föreskriven temperatur, och
strömstyrkan inställes på föreskrivet värde vid
behandling av stål, nickel, tenn, bly och dess
legeringar. På grund av processens art är det
emellertid för koppar, zink, kobolt och deras
legeringar bättre att reglera badspänningen än att
försöka inställa en viss strömtäthet. Man bör då
börja vid ett lågt värde och höja spänningen tills
punkten B (fig. 2) uppnås, då elektrolyten
ledningsförmåga börjar avta snabbt genom
oxid-skiktbildning. Man kan stundom iaktta
färgförändring hos elektrolyten invid anoden.
Strömstyrkan faller och spänningen stiger i
området B—C, och ofta inträffar periodiska
svängningar. Om spänningen ytterligare stiger kan
syrgasutveckling inträda, men detta bör
förhindras genom reglering av elektrolysspänningen.
Ström-spänningskurvan parallellförskjuts vid
ändring av temperaturen men dess allmänna
karaktär blir oförändrad. Det är därför lämpligt att
göra ett förförsök, varvid även poleringstiden
kan bestämmas. Omröring förändrar
diffusions-skiktets tjocklek. Lämpligt är att ordna så att
laminar strömning av elektrolyten kan erhållas.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
