Анодное оксидирование меди и ее сплавов

Формирование оксидной пленки происходит при анодной обработке металла в горячем щелочном растворе. Электролит отличается низкой стоимостью и стабильностью при эксплуатации. Хотя электрохимический способ оксидирования более трудоемок, учитывая высокое качество получаемых при такой обработке оксидных пленок и возможность оксидирования различных медных сплавов, его следует шире использовать в промышленности.

Анодное оксидирование меди и ее сплавов ведут в электролите, содержащем 150−200 г/л NaOH при 80−100 °С, анодной плотности тока 0,8−2,0 А/дм² и продолжительности процесса 10−30 мин. На окончание процесса оксидирования указывает появление пузырьков газа у обрабатываемых деталей или резкое повышение напряжения на ванне.

Рассматривая влияние условий электролиза на качество получаемых пленок, можно отметить следующее. С повышением плотности тока возрастает число возникающих на поверхности металла кристаллических зародышей окиси меди. При этом создаются условия для повышения скорости формирования пленки, но толщина ее будет небольшой, так как смыкание кристаллических зародышей окисла происходит быстрее, чем увеличение их толщины. Для получения плотной пленки возможно большей толщины целесообразно начинать процесс при меньшей плотности тока — 0,1−0,5 А/дм ² и через небольшое время повышать ее до 0,8−1,5 А/дм². Напряжение источника тока 6 В.

При повышении температуры электролита расширяется диапазон плотностей тока, при которых получаются оксидные пленки черного цвета, но увеличивается скорость растворения металла. Понижение температуры ниже 55 °C приводит к формированию слегка рыхлых пленок с зеленоватой окраской.

С понижением концентрации щелочи в растворе уменьшается толщина формирующейся пленки, сужается область плотностей тока, при которых получаются доброкачественные покрытия, ухудшается рассеивающая способность ванны. Превышение оптимальной концентрации щелочи сопровождается получением рыхлого оксидного слоя, снижением прочности сцепления его с металлом. Указанные обстоятельства свидетельствуют о необходимости соблюдать оптимальные условия электрохимического оксидирования, которые указаны выше. Свежеприготовленный электролит прорабатывают с медными анодами до появления светло-голубой окраски раствора. Контроль и корректирование его сводятся к определению щелочности и периодическому добавлению NaOH.

Если в щелочном электролите не удается достигнуть интенсивно черной окраски оксидной пленки, то целесообразно добавить в него 0,1−0,3% молибденовокислого аммония или молибденовокислого натрия; фосфористую бронзу лучше оксидировать в электролите, содержащем (г/л): 400NaOH, 50К₂Сг₂0₇, 10(NH₂)₂MoO₄, температура электролита 80−100 °С, анодная плотность тока 2−4 А/дм .

При анодном оксидировании детали загружают в ванну на медных подвесных приспособлениях, которые должны обеспечить надежный электрический контакт с деталями и анодной штангой. В качестве катодов можно использовать сталь или никель. Соотношение поверхностей катода и анода 5:1 -10:1, расстояние между электродами 80−100 мм. Выгрузку оксидированных деталей из ванны проводят под током. Если на поверхности деталей остался рыхлый налет, его удаляют влажной волосяной щеткой. После тщательной промывки детали сушат при 90−100 °С. Для повышения защитной способности оксидной пленки ее пропитывают минеральным маслом или покрывают бесцветным лаком.