Патент на изобретение №2287027

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2287027 (13) C1
(51) МПК

C25D11/08 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 28.12.2010 – прекратил действие, но может быть восстановлен

(21), (22) Заявка: 2005103440/02, 10.02.2005

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

10.02.2005

(46) Опубликовано: 10.11.2006

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 466298, 01.07.1975. SU 910864, 07.03.1982. SU 1675400 А1, 07.09.1991.

Адрес для переписки:

414025, г.Астрахань, ул. Татищева, 16, АГТУ, Патентный отдел

(72) Автор(ы):

Кравцов Евгений Евгеньевич (RU),
Приходько Сергей Анатольевич (RU),
Солдатова Любовь Борисовна (RU),
Амбарцумов Юрий Николаевич (RU),
Калиев Султан Гарифович (RU),
Кондратенко Таисия Сергеевна (RU),
Коваль Иван Васильевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Астраханский государственный технический университет” (RU)

(54) ЭЛЕКТРОЛИТ АНОДИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области получения защитных оксидных пленок на алюминии и его сплавах при сернокислотном анодировании. Электролит содержит, г/л: серную кислоту 180-240, 10-метил-9-(п-аминофенил)-акридиниодид (или хлорид) 0,5-1,5 и N,N1-бис(о-бромбензоил)-фенилсульфинамидин 0,3-1,0. Технический результат: повышение антикоррозионных свойств анодных оксидных покрытий на алюминии и его сплавах как при получении их в сернокислотных растворах, так и при последующей эксплуатации в средах с повышенной концентрацией хлоридов. 2 табл.

Изобретение относится к области получения антикоррозионных защитных оксидных пленок на алюминии и его сплавах при анодировании последних в растворах на основе серной кислоты.

Известен сернокислый электролит анодирования алюминия, содержащий 300-380 г/л серной кислоты (Л.И.Каданер “Справочник по гальваностегии”, Киев, “Техника”, 1976 г. с.193). Однако для получения качественных пленок в этом электролите его необходимо охладить (до -5°С) и поддерживать высокое напряжение (до 65 В).

Наиболее близким к предлагаемому электролиту является электролит, содержащий серную кислоту в концентрации 750 г/л, щавелевую кислоту – 30 г/л, борную кислоту 5 г/л, уксусную кислоту 0,1 г/л и глицерин 5 г/л (авторское свидетельство СССР №466298, кл. С 25 D 11/06, 1969 г.). Из данного электролита при анодировании алюминия и его сплавов осаждаются оксидные пленки с достаточно высокими защитными свойствами, которые, однако, значительно снижаются в присутствии в электролите анодирования хлорид-ионов, которые могут заноситься в него с остатками промывной воды на алюминиевых деталях или из конденсата, на котором готовится электролит.

Техническая задача, решаемая в данном предлагаемом изобретении, заключается в повышении защитных от коррозии свойств анодных оксидных покрытий на алюминии и его сплавах как при получении их в растворах для сернокислотного анодирования, так при последующей эксплуатации анодированных деталей в средах с повышенной концентрацией хлоридов. В частности, предусматривалось, что растравливание анодной пленки под действием хлоридов в сернокислотной ванне будет подавлено вплоть до концентрации последних до 1 г/л.

Для решения поставленной задачи предлагается вводить в сернокислотный электролит анодирования две добавки органических веществ, а именно 10-метил-9-(п-аминофенил)-акридиний иодид (или хлорида) и N,N1-бис(о-бромбензоил)-фенилсульфинамидина при следующем соотношении компонентов 180-240 г/л серная кислота, 10-метил-9-(п-аминофенил)-акридиний иодид(хлорид) – 0,5-1,5, N,N1-бис(о-бромбензоил)-фенилсульфинамидин – 0,3-1,0.

Структуры добавок:

Информация о добавке содержится
в статье О.Н.Чупахина
с сотрудниками, ДАН СССР,
1969, том 188, №2, с.376-378.
Информация о добавке содержится
в статье А.В.Харченко и др.,
“Журнал органической химии”,
1980, т.16, вып.4, с.754-758.

Электролит для анодирования готовят путем растворения добавок в растворе серной кислоты.

При анодировании добавки адсорбируются растущим анодным оксидным слоем и тормозят коррозионное растравливание пленки и металла как при анодировании, так и при эксплуатации анодированных деталей. Повышение защитного эффекта особенно заметно при наличии в коррозионной среде хлорид-ионов. Снижение концентрации добавок в электролите ниже указанных выше значений приводит к ослаблению защитного действия оксидных покрытий. Верхний концентрационный предел обусловлен растворимостью добавок.

Анодирование образцов для испытаний проводилось в водном растворе, содержащем 200 г/л серной кислоты при 20±1°С, при анодной плотности тока 1,5 А/дм2, в течение 30 минут. Концентрации хлорид-ионов, а также добавок указаны в таблице 1. В таблице 2 приводятся результаты следующих видов коррозионных испытаний, которые иллюстрируют эффективность изобретения:

1) Капельная проба с раствором, содержащим 25 мл соляной кислоты (1,19 г/см3), 63 г дихломата калия, 75 мл воды.

2) Выдержка в 5%-ном растворе хлорида натрия с добавкой 0,3 г/л хлорида меди (ГОСТ 9.031-74). Длительность испытаний 8 часов.

3) В камере солевого тумана, которая работала по следующему режиму: в течение 8 часов ежесуточно поддерживалась температура 40°С, через каждые 20 минут в камере распылялось по 10 мл 3%-ного раствора хлорида натрия. Длительность испытаний 30 суток.

Из примеров, собранных в таблице 2, можно сделать следующие заключения:

1) На оксидных покрытиях, полученных в предлагаемом электролите, время капельной пробы значительно выше, чем для получения в известном электролите без добавок.

Этот вывод относится как к электролитам, содержащим хлорид-ионы, так и без них.

2) Повышенное защитное действие оксидной пленки обнаружилось на образцах, анодированных в предлагаемом электролите, при испытаниях в камере солевого тумана.

3) При испытании по ГОСТ 9.031-74 образцы, анодированные в известном электролите, не выдержали испытания, на них обнаружены области явных коррозионных повреждений. В то же время, образцы, которые анодировались в предлагаемом электролите, показали 100%-ную устойчивость.

4) Заслуживает внимания и тот факт, что образцы, анодированные в стандартном электролите (№1, таблица 1), обнаружили пониженную коррозионную стойкость по сравнению с образцами из предлагаемого электролита (по результатам испытаний в камере солевого тумана и по капельной пробе).

5) Следует особо отметить, что наиболее высокие показатели защитных свойств оксидных пленок получены в электролите, где присутствуют обе органические добавки: производное акридина и производное фенилсульфинамида.

Испытания, проведенные на образцах сплава АМг, анодированных в тех же электролитах (таблица 1), показали аналогичные сравнительные результаты: во всех случаях оксидные слои, полученные в предлагаемом электролите, показали более высокое защитное действие, чем при анодировании в известном и стандартном электролитах.

Электролит может быть рекомендован для применения в машиностроении и строительстве, особенно в приморских районах.

ТАБЛИЦА 1.
Составы электролитов анодирования.
КОНЦЕНТРАЦИИ КОМПОНЕНТОВ, г/л.
Компоненты электролита. НОМЕРА ЭЛЕКТРОЛИТОВ.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
1. Серная кислота. 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200
2. Щавелевая кислота. – – 30 30 – – – – – – – – – – – – – – –
3. Уксусная кислота. – – 0,1 0,1 – – – – – – – – – – – – – – –
4. Борная кислота. – – 5,0 5,0 – – – – – – – – – – – – – – –
5. Глицерин. – – 5,0 5,0 – – – – – – – – – – – – – – –
6. Йодпроизводное акридина. – – – – 0,5 0,5 1,0 1,0 1,5 1,5 – – – – 1,5 – – – –
7. Хлорпроизводное акридина. – – – – – – – – – – 0,5 1,0 1,5 – – 1,5 – – –
8. Производное фенилсульфинамидина. – – – – 0,3 0,3 0,7 0,7 1,0 1,0 0,3 0,7 1,0 1,0 – – – – –
9. Акридин. – – – – – – – – – – – – – – – – 1,0 1,0 –
10. Хлорид натрия. – 1,0 – 1,0 – 1,0 – 1,0 – 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 – 1,0 1,0

ТАБЛИЦА 2.
Результаты испытаний защитного действия оксидных покрытий, полученных при анодировании в различных электролитах.
ВИД ИСПЫТАНИЙ.
Номер электролита Капельная проба, мин. Камера солевого Тумана По ГОСТ 9.031-74
Время появления 1-го очага коррозии, сутки. показатель коррозии, %. Выделение меди. Частотный показатель коррозии
1 49 27 3 нет –
2 26 12 45 да 36
3 50 24 7 да 9
4 32 17 19 да 23
5 55 29 1 нет –
6 50 23 4 нет –
7 62 – – нет –
8 58 26 3 нет –
9 65 – – нет –
10 64 – – нет –
11 52 27 5 нет –
12 59 25 4 нет –
13 65 30 2 нет –
14 38 18 5 да 6
15 49 23 4 нет –
16 48 25 3 нет –
17 52 27 2 нет –
18 45 23 6 да 4
19 27 13 35 да 30

Формула изобретения

Электролит для осаждения основных оксидных покрытий на алюминии и его сплавах на основе серной кислоты, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 10-метил-9-(п-аминофенил)-акридиний иодид или хлорид, а также N,N1-бис(о-бромбензоил)-фенилсульфинамидин при следующем соотношении компонентов, г/л:

Серная кислота 180-240
10-Метил-9-(п-аминофенил)-акридиний иодид или хлорид 0,5-1,5
N,N1-бис(о-Бромбензоил)-фенилсульфинамидин 0,3-1,0


MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 11.02.2008

Извещение опубликовано: 10.12.2009 БИ: 34/2009


Categories: BD_2287000-2287999