Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 32. 8 september 1951 - Elektrolytisk metallutfällning på aluminium och aluminiumlegeringar, 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.
15 september 1951
689
dessa metaller och betningen upphör på dessa
ställen. Det framgår icke fullt klart av tidigare
litteratur, om den kontaktutfällda metallen
avlägsnades före elektrolytutfällningen eller om
den fick sitta kvar och tjänstgöra som
förankring för elektrolytutfälld metall.
Som exempel på typiska särskilt i Frankrike
använda sura kontaktbetlösningar8-11 kan
nämnas 500 ml/1 HCl (sp.v. 1,19), 4 g/1 MnSO, • 4H20,
som användes vid 40°C med en doppningstid på
15—30 s. Det utfällda manganskiktet löses
därefter i kall HF -J- HNOs. Denna betning lämpar
sig bäst för dragna, pressade eller valsade
legeringar eller plåt av typ 2 S. En annan dylik
lösning består av 38 % NiCl2 • 6 H20, 2 % HF, 4 %
H3BO3, resten vatten och användes vid ca 25°C.
Efteråt löses det utfällda nickelskiktet i kall
50 vikt-% HN03. För duraluminlegeringar (typ
17 S) är denna betning olämplig.
Enligt S Heiman9 kan man vid kontaktbetning
med fördel använda metallsaltlösningar
surgjorda med fluorväte för kontaktutfällning av
kadmium, zink eller tenn, varvid de utfällda
metallskikten förankras så fast på aluminiumytan, att
de kan tjänstgöra som mellanskikt vid en
följande elektrolytisk metallbeläggning. Som
exempel på en dylik kontaktbetlösning kan nämnas
720 g/1 ZnSa- 7 HA 18 ml/1 HF (48 %), som
användes vid 25°C under 30—60 s.
Den viktigaste och mest använda
kontaktbet-lösningen är emellertid alkalisk
natriumzinkat-lösning. Hewitson12 synes vara den förste, som
beskrev en dylik kontaktbetning. Vanligen
användes en starkt alkalisk zinkatlösning
innehållande 400—500 g/1 NaOH, 75—100 g/1 ZnO.
Ibland tillsättes en mindre mängd kuprocyanid
till lösningen14.
Mekanismen är i stort sett densamma som vid
kontaktbetning i sura metallsaltlösningar. Då
den genom föregående betningsprocedur
någorlunda rena aluminiumytan nedföres i den ca
25°C varma zinkatlösningen, går
aluminiumoxiden och en med zink ekvivalent mängd
aluminiummetall i lösning, medan ett tunt
metalliskt zinkskikt utfälles på ytan. Ett par minuters
behandlingstid är oftast tillräcklig för att få
ytan betäckt med zink, som ger föremålet en
ljusgrå färgton. Färgen varierar något med
legeringen. Zinkutfällningens vikt varierar mellan
0,01—0,06 ing/cm2 beroende på legeringen och
den föregående reningsproceduren.
Behandling i alkalizinkatbetning är lätt att
utföra, då någon kritisk behandlingstid ej finnes.
Oin zinkfilmen är ojämn eller missfärgad kan
den lätt upplösas i salpetersyra och proceduren
upprepas. Dylik upprepad behandling kan rent
av vara fördelaktig och praktiseras därför ofta13.
Vid behandling av aluminiumlegeringar
innehållande koppar bör ovanstående
kontaktlösning innehålla sulfat och man använder då van-
ligen 400—500 g/1 NaOH, 250—300 g/1 ZnSO, •
7 HoO. Sulfatets inverkan har hittills ej kunnat
förklaras.
Den genom zinkatbehandlingen erhållna ytan
lämpar sig direkt som underlag för elektrolytisk
beläggning med olika metaller. Prov på
vidhäftningen8 har visat, att denna i många fall är större
mellan zink- och aluminiumytan än
aluminiummaterialets egen draghållfasthet. Denna
utomordentliga förankring av zinkskiktet anses bero
på gynnsamma överensstämmelser i
kristallgitt-ren hos zink och aluminium, varigenom
zinkatomer kan inbyggas i aluminiumgittret15.
Aluminium kristalliserar i ett ytcentrerat kubiskt
gitter med gitterkonstanten 4,04 Å, medan zink
kristalliserar i ett tätpackat hexagonalt gitter
med gitterkonstanten 2,66 Å. Då zinkatlösningen
reagerar med aluminiumytan, utbytes två
aluminiumatomer mot tre zinkatomer
3 Na2ZnOo + 2 Al + 2 H20 =
2 NaA102 + 3 Zn + 4 NaOH
Men nu är 2/3 • 4,04 = 2,69, vilket kan tänkas
innebära, att aluminiumkristallens 110-plan
besät-tes med zinkatomer, utan att gitterstörningar
uppstår. Huruvida denna förklaring är riktig får
ytterligare undersökningar visa. Legeringens art
spelar givetvis också en viktig roll.
Oxidering smetoder
Den andra gruppen av ytprepareringsmetoder
före elektrolytisk metallbeläggning omfattar
sådana, vid vilka aluminiumytan efter rengöringen
avsiktligt oxideras antingen elektrolytiskt eller
kemiskt. För att elektrolytisk metallbeläggning
skall kunna ske på aluminiumytan måste
oxid-skiktet vara poröst med genomgående porer. Ett
dylikt poröst oxidskikt kan erhållas antingen
direkt genom lämpligt val av elektrolyt eller
indirekt genom efterbehandling av ett på vanligt
sätt erhållet anodoxidskikt. I senare fallet
erhålles alltså ett "modifierat" oxidskikt. Denna
modifiering kan ske antingen i ett särskilt bad eller
i samma bad som den elektrolytiska
metallut-fällningen. Av alla de förslag på dylika
föroxi-deringsmetoder, som angivits i litteraturen, kan
endast några stickprov lämnas, då området är
relativt nytt och alltjämt under utveckling.
Anodoxidering med direkt efterföljande
elek-trolytbeläggning föreslogs av tysken Fisher
193618. Anodoxideringen kan utföras i 30 vikt-%
fosforsyra vid 25° C med en strömtäthet av ca
1 A/dnr. Efter tvättning överföres föremålen
direkt i metallutfällningsbadet, som lämpligen
kan vara ett pyrofosfatkopparbad. De flesta
aluminiumlegeringar med undantag av
gjutlege-ringar innehållande kisel, kan behandlas enligt
detta förfaringssätt17.
Ett exempel på oxidskiktets modifiering utgör
det i USA mycket använda förfaringssättet
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
