SU1678900A1 - Solution for chemical oxidation of aluminum and its alloys - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к химической обработке металлов, в частности к химическому оксидированию изделий из алюмини  и его сплавов, и может быть использовано в производстве радиоэлектронной аппаратуры . Цель - снижение электрического переходного сопротивлени  покрытий при одновременном повышении их защитных свойств Раствор содержит, г/л. фосфат аммони  или щелочного металла 15 - 30, хлорид аммони  или щелочного металла 20 - 50, цитрат аммони  или щелочного металла 10-25, молибдат аммони  или щелочного металла 4 - 12 и N, N1 -дифенилгуанидин 0,2 - 0,6. Снижение электрического переходного сопротивлени  покрытий при одновременном повышении их защитных свойств достигаетс  введением в состав раствора цитрата аммони  или щелочного металла, молибдата аммони  или щелочного металла и N, Nl -дифенилгуа- нидина. 1 табл. сл сThe invention relates to the chemical treatment of metals, in particular to the chemical oxidation of products from aluminum and its alloys, and can be used in the manufacture of electronic equipment. The goal is to reduce the electrical transient resistance of coatings while simultaneously increasing their protective properties. The solution contains, g / l. ammonium or alkali metal phosphate 15-30, ammonium or alkali metal chloride 20-50, ammonium or alkali citrate 10-25, ammonium molybdate or alkali metal 4-12 and N, N1-diphenylguanidine 0.2-0.6. A decrease in the electrical transient resistance of the coatings while enhancing their protective properties is achieved by introducing ammonium or alkali metal, ammonium molybdate or alkali metal and N, Nl-diphenylguanidine into the composition of the solution of ammonium citrate or alkali metal. 1 tab. cl

Description

Изобретение относитс  к химической обработке металлов, в частности к химическому оксидированию изделий из алюмини  и его сплавов, и может быть использовано в производстве радиоэлектронной аппаратуры в радиоэлектронной и других машиностроительных отрасл х промышленности.The invention relates to the chemical processing of metals, in particular to the chemical oxidation of products from aluminum and its alloys, and can be used in the manufacture of electronic equipment in the electronic and other engineering industries.

Цель изобретени  - снижение электрического переходного сопротивлени  покрытий при одновременном повышении их защитных свойств.The purpose of the invention is to reduce the electrical transient resistance of coatings while simultaneously increasing their protective properties.

Предлагаемый раствор содержит, г/л: Фосфат аммони  или щелочного металла15 - 30 Хлорид аммони  или щелочного металла20 - 50 Цитрат аммони  или щелочного металла10-25The proposed solution contains, g / l: Phosphate of ammonium or alkali metal15 - 30 Chloride of ammonium or alkali metal20 - 50 Ammonium citrate or alkali metal10-25

Молибдат аммони  или щелочного металлаAmmonium or Alkali Molybdate

,1,one

4-124-12

N, N1 -дифенилгуанидин0,2 - 0,6N, N1 -diphenylguanidine 0.2 - 0.6

Приготовление раствора осуществл ют следующим образом.Preparation of the solution is carried out as follows.

Сначала отвешивают расчетные количества всех компонентов и в отдельных емкост х раствор ют их (кроме молибдата) в теплой (60 - 70°С) воде. N, N1 -дифенилгуанидин раствор ют в слегка подкисленной воде. Затем последовательно сливают вместе растворы фосфата, хлорида и цитрата. Смесь растворов перемешивают, довод т кислотой (например, фосфорной или сол ной ) до рН 1 - 3 и высыпают соль молибдата. После растворени  молибдата ввод т расXJFirst, the calculated quantities of all components are weighed out and in separate containers they are dissolved (except for molybdate) in warm (60 - 70 ° C) water. N, N1-diphenylguanidine is dissolved in slightly acidified water. Then the solutions of phosphate, chloride and citrate are sequentially poured together. The mixture of solutions is stirred, adjusted with acid (e.g., phosphoric or hydrochloric) to a pH of 1 - 3 and the molybdate salt is poured. After dissolution, the molybdate is introduced.

твор N, N -дифенилгуанидина. корректируют до рН 1 - 3 и довод т водой общий объем раствора до необходимого значени .N, N-diphenylguanidine. adjust to pH 1 - 3 and bring the total volume of the solution to water to the desired value.

Процесс нанесени  покрытий включает в себ  следующие стадии.The coating process includes the following steps.

Сначала ровные пластины размером 50 х 20 х 2 мм из алюмини  марки АО и его сплавов марки АМг-6 и Д16 AT (шероховатость поверхности R 1,25 мк) обезжиривают обычным способом в органическом растворителе (например, бензине) и в растворе , содержащем двухзамещенный фосфат натри  (10- 15 г/л) и кальцинированную соду (5-7 г/л). Затем обезжиренные образцы подвергают травлению в растворе едкого натра (100 - 120 г/л) при 50 - 60°С в течение 0,5 - 1,5 мин и после промывки в гор чей и холодной воде - осветлению при комнатной температуре в растворе азотной кислоты (1 : 1) в течение 1 - 5 мин. После тщательной промывки провод т химическое оксидирование образцов. Врем  оксидировани  при комнатной температуре 20- 60 мин в зависимости от состава раствора, а при более высоких температурах (например 80 - 90°С) - 3 - 5 мин. Процесс оксидировани  прекращают при достижении желтого или светло-зеленого цвета образцов . Покрытые образцы промывают в гор чей воде и сушат в сушильном шкафу.First, flat plates 50 x 20 x 2 mm in size made of aluminum of the AO brand and its alloys AMg-6 and D16 AT (surface roughness R 1.25 microns) are degreased in the usual way in an organic solvent (for example, gasoline) and in a solution containing two-substituted sodium phosphate (10-15 g / l) and soda ash (5-7 g / l). Then, the defatted samples are etched in a solution of sodium hydroxide (100-120 g / l) at 50-60 ° C for 0.5-1.5 minutes and, after washing in hot and cold water, are clarified at room temperature in a nitrogen acids (1: 1) for 1 - 5 minutes. After thorough washing, chemical oxidation of the samples is carried out. The oxidation time at room temperature is 20–60 min, depending on the composition of the solution, and at higher temperatures (for example, 80–90 ° C), 3–5 min. The oxidation process is stopped when the yellow or light green color of the samples is reached. The coated samples are washed in hot water and dried in a drying oven.

Плотность одноразовой загрузки раствора составл ет не более 2,0 дм /л. В процессе работы значение рН раствора измен етс  в сторону увеличени , что приводит к существенному замедлению скорости процесса химического оксидировани  еще до выработки раствора. Дл  предотвращени  снижени  скорости образовани  покрытий необходимо периодически корректировать рН до исходного значени .The density of a single solution loading is not more than 2.0 dm / l. During operation, the pH value of the solution changes upwards, which leads to a significant slowdown in the rate of chemical oxidation before the solution is produced. To prevent a decrease in the rate of formation of the coatings, it is necessary to periodically adjust the pH to the initial value.

Переходное электрическое сопротивление оксидных покрытий измер ют с помощью миллиомметра Е6-18/1 по четырехпроводной схеме с использованием токовых и потенциальных проводников. С этой целью две пластины с исследуемым покрытием помещают в специальное приспособление из диэлектрического материала , в котором надежный контакт между пластинами со строго определенной площадью (5 см2) обеспечиваетс  нагрузкой весом 100 г на всю контактирующую поверхность. Дл  включени  пластин в электрическую схему используют ножевые электроды, которые подвод т к поверхности пластин, не соприкасающихс  между собой.The transient electrical resistance of oxide coatings is measured with a millimeter E6-18 / 1 by a four-wire circuit using current and potential conductors. For this purpose, two plates with the test coating are placed in a special device made of dielectric material, in which reliable contact between the plates with a strictly defined area (5 cm2) is provided by a load of 100 g on the entire contacting surface. To insert the plates into the electrical circuit, knife electrodes are used which lead to the surface of the plates that are not in contact with each other.

Защитные свойства покрытий определ ют методом ускоренных испытаний с помощью выдержки образцов в 5%-ном растворе NaCI. Осмотр образцов с помощью микроскопа БМС-1 (4- кратное увеличение) провод т один раз в сутки. В случае обнаружени  на поверхности образцов точек коррозии в виде белого налета испытани  прекращают и последние сутки в результат испытаний не засчитывают.The protective properties of the coatings are determined by the method of accelerated testing by holding the samples in a 5% NaCl solution. Samples were examined with a BMS-1 microscope (4x magnification) once a day. If corrosion points are detected on the surface of the samples as white bloom, the tests are stopped and the last day does not count as the test result.

Составы опробованных растворов иThe compositions of the tested solutions and

результаты испытаний оксидных химических покрытий представлены в таблице .test results of oxide chemical coatings are presented in the table.

Как показывают результаты опробовани , предлагаемый раствор обеспечиваетAs shown by the test results, the proposed solution provides

получение покрытий с более низким значением переходного сопротивлени  (0,070 - 0,105 мОм/см2) по сравнению с известным (0,310 мОм/см ), что улучшает их функциональные характеристики и позвол ет использовать в слаботочных кабельных разъемах.Coatings with lower transition resistances (0.070 - 0.105 mΩ / cm2) compared with the known (0.310 mΩ / cm), which improves their functional characteristics and allows use in low-current cable connectors.

Более высокие защитные свойства предлагаемых покрытий допускают эксплуатацию покрываемых изделий в морской атмосфере , содержащей хлориды. Важным преимуществом предлагаемого раствора  вл етс  и то, что он может работать при комнатной температуре, упроща  тем самым технологический процесс.Higher protective properties of the proposed coatings allow operation of the products to be covered in a marine atmosphere containing chlorides. An important advantage of the proposed solution is that it can operate at room temperature, thereby simplifying the process.

Технико-экономическим преимуществом предлагаемого раствора  вл етс  снижение электрического переходного сопротивлени  покрытий при одновременном повышении их защитных свойств.The technical and economic advantage of the proposed solution is to reduce the electrical transient resistance of the coatings while simultaneously increasing their protective properties.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Раствор дл  химического оксидировани  алюмини  и его сплавов, содержа- щий фосфат аммони  или щелочного металла и хлорид аммони  или щелочного металла, отличающийс  тем, что, с целью снижени  электрического переходного сопротивлени  покрытий при одновре- менном повышении их защитных свойств, он дополнительно содержит цитрат аммо ни  или щелочного металла, молибдат аммони  или щелочного металла и N, N -дифенилгуанидин при следующем соот- ношении компонентов, г/л:A solution for the chemical oxidation of aluminum and its alloys, containing ammonium or alkali metal phosphate and ammonium or alkali metal chloride, characterized in that, in order to reduce the electrical transient resistance of coatings while simultaneously increasing their protective properties, it also contains ammonium citrate nor alkali metal, ammonium molybdate or alkali metal and N, N-diphenylguanidine at the following ratio of components, g / l: Фосфат аммони  или щелочного металла15-30 Хлорид аммони  или щелочного металла 20 - 50 Цитрат аммони  или щелочного металла 10-25 Молибдат аммони  или щелочного металла4-12Ammonium or alkali metal phosphate15-30 Ammonium or alkali metal chloride 20 - 50 Ammonium or alkali metal citrate 10-25 Ammonium or alkali metal molybdate4-12 . 11 . П i л. ,v..-i.rit...n.j..Л О - О fi. eleven . P i l. , v ..- i.rit ... n.j..Л О - О fi N, N -ДифенилгуанидинN, N -Difenilguanidin Компоненты раствора и свойства покрытийSolution components and coating properties слcl - - 3-5 30-403-5 30-40 90 390 3 2О2O 40 840 8 0,10.1 9090 33 0,310 0,2600.310 0.260 Образцы из алюмини  марки АО. Образцы из сплава Д16 AT.Samples of aluminum grade AO. Samples from alloy D16 AT. 2О2O 40 840 8 0,10.1 9090 33 0,2600,260 1515 30 1030 10 0,20.2 8080 5five 20 30 1520 30 15 66 0,3 20 600.3 20 60 20 35 15 620 35 15 6 0,30.3 2020 6060 20 35 1520 35 15 66 0,4 20 600.4 20 60 20 35 20 820 35 20 8 0,50.5 2020 4040 2525 40 2040 20 -8-eight 0,5 90 30.5 90 3 25 4025 40 2020 8eight 0,6 20 300.6 20 30 30 4030 40 20 1020 10 0,60.6 2020 30thirty 30thirty 50 2550 25 1212 0,60.6 2020 2020 30 50 25 1230 50 25 12 2525 50 3050 30 1313 0,60,70,60,7 20202020 20202020 ,jj 2020 40 2040 20 10ten 20 4020 40 0,105 0,095 0,090 0,075 0,070 0,070 0,070 0,085 0,090 0,090 0,245 0,330 6778999888650.105 0.095 0.090 0.075 0.070 0.070 0.070 0.085 0.090 0.090 0.045 0.330 677899988865 2020 40 2040 20 0,50.5 2020 4040 0,290 30,290 3 О)ABOUT) -J-J 00 (О00 (o о оoh oh