Оксидирование алюминия и его сплавов с образованием комбинированных покрытий с фторопластом при поляризации переменным асимметричным током

• Автор: Пятерко, Ирина Алексеевна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 273 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Литературный обзор
1.1 Перспективы применения оксидированных металлов
1.2 Оксидирование переменным током
1.3 Механизм анодного окисления алюминия
1.4 Электролиты и режимы формирования анодного
оксида алюминия
1.5 Комбинированные (наполненные) оксидные плёнки
2. Методика эксперимента
2.1 Выбор методов исследования
2.2 Установка для формирования анодного оксида алюминия
2.3 Подготовка поверхности образцов
2.4 Установка для снятия циклических
вольтамперных кривых
2.5 Выбор наполнителя
2.6 Определение размера частиц суспензии
фторопласта Ф-4МД оптическим методом
2.7 Определение пористости оксидных плёнок
2.8 Определение объёмной пористости и толщины
анодной оксидной плёнки
2.9 Расчет выходов по току
2.10 Коррозионные испытания
2.11 Определение краевых углов смачивания
2.12 Определение электрической прочности и
сопротивления плёнки
2.13 Определение содержания фтора в
анодном оксиде аолюминия
2.14 Планирование экспериментальных исследований и оптимизация режима формирования
анодного оксида алюминия
2.15 Метод электрохимического импеданса
2.16 Метод испытания покрытия на адгезию
2.17 Приготовление композиционного материала функционального назначения
3. Формирование оксидных плёнок, наполненных фторопластом
3.1 Выбор электролита
3.2 Предварительные исследования возможности наполнения поверхности анодного оксида алюминия фторопластом
3.3 Оптимизация процесса наполнения поверхности анодного оксида алюминия фторопластом
3.3.1 Выбор нулевого уровня
3.3.2 Выбор факторов
3.3.3 Влияние составляющих раствора фонового электролита
3.3.4 Влияние среднего анодного тока, концентрации щавелевой кислоты и фторопласта
3.3.5 Определение содержания фтора в наполненном оксиде алюминия
3.4 Фотографии поверхности анодного оксида алюминия
4. Свойства анодных оксидных плёнок, наполненных фторопластом
4.1 Изучение защитных свойств
4.1.1 Капельный метод
4.1.2 Измерение потери массы и сопротивления
4.1.2.1 Режимы формирования анодного оксида алюминия и объекты исследования
4.1.2.2 Прямые методы
4.1.2.3 Косвенные методы
4.1.3 Расчет коэффициентов корреляции
4.2 Объёмная пористость и толщина оксидной плёнки
4.3 Расчет выходов по току
4.4 Смачиваемость поверхности
5. Электрические свойства анодного оксида алюминия,

импрегнированного фторопластом
5.1 Определяемые параметры оксидной плёнки
5.2 Импеданс образцов погружённых во ртуть
5.3 Импеданс в растворе сульфата натрия
5.3.1 Вычисления составляющих импеданса
5.3.2 Обработка результатов импедансных измерений
и их анализ
5.4 Сопротивление анодного оксида алюминия на постоянном токе
5.5 Электрическая прочность анодного оксида алюминия
6. Использование анодного оксида алюминия в качестве подслоя под полимерное покрытие
7. Обсуждение результатов
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

поляризации постоянным током или путём погружения АОА в водную суспензию фторопласта.
Анодированные сплавы алюминия, предназначенные для вибрационной транспортировки природных минералов (например, алмазов), с целью улучшения скольжения получали при поляризации постоянным током из раствора электролита на основе серной, щавелевой кислот, который дополнительно содержал ПТФЭ, в виде водной суспензии, метилсульфат и антистатик [21].
Известна работа [22], где при анодировании алюминия из кислого электролита водных растворов серной, муравьиной или щавелевой кислот, содержащих фторопласт 2 А, под действием постоянного тока получали на поверхности алюминия плёночное покрытие, пропитанное фторопластом. Для достижения удовлетворительной работы пар трения в условиях технически сухого трения [5,164] оксидированную поверхность алюминиевого сплава А1М§2 наполняли полимером Т015, представляющего собой тефлон с 15% графита. Дополнительное наполнение полимера графитом производили с целью повышения его твердости и снижения ползучести под нагрузкой. В результате наполнения АОА существенно повышалась износостойкость композита по сравнению с тефлоном в условиях сухого трения [165].
Перечисленные выше способы получения наполненных ПТФЭ АОА имеют ряд недостатков:
- отсутствие возможности получать плёнки большой толщины, регулировать их структуру и включение примесей [21,22];
- двухстадийность процесса [19];
- малое содержание фторопласта в плёнке.
Как видно из литературных данных, нет работ, в которых бы АОА, наполненный ПТФЭ, получали при поляризации переменным асимметричным током. Между тем, именно в этом направлении можно ожидать обнадёживающих результатов, поскольку переменный ток позволяет наращивать достаточно толстые пористые оксидные плёнки.
Наши поисковые исследования [166] подтвердили перспективность этого направления, которое и стало темой настоящей диссертационной работы.