Какво е анодизираният метал и как се използва

Анодизирането е процес на създаване на тънко защитно покритие върху повърхността на метал, който представлява важен инструмент за производството на материали с множество търговски приложения. Анодизираният алуминий – най-универсалният анодизиран метал – се използва в широк спектър от продукти, от декоративни потребителски артикули до прецизни компоненти за авиационната и космическата индустрия.

Процесът на анодизиране

При анодизирането металът, който подлежи на обработка (най-често алуминий), и инертен материал (обикновено въглерод, олово, никел или неръждаема стомана) се поставят в анодизираща вана и се свързват към източник на постоянен ток. Алуминият се свързва към положителния полюс, а инертният материал – към отрицателния. Когато токът протече през веригата, електроните се привличат от повърхността на алуминия към инертния материал, където реагират с отделянето на водороден газ. Йонизацията на повърхността на алуминия му позволява да взаимодейства с водата във ваната, образувайки оксиден слой върху повърхността на метала. Химичният състав на ваната определя дали полученият оксиден слой ще бъде бариерен или порьозен.

Бариерни оксиди

Когато бариерен оксид се образува върху повърхността на метал, той формира плътен и равномерен филм, който съпротивлява на протичането на електрически ток. Някои метали – алуминий, тантал и ниобий – са способни да изградят бариерен филм, достатъчно дебел за търговска употреба. Алуминий, покрит с такъв бариерен оксид, може да функционира като електролитен кондензатор.

Порьозни анодни оксиди

Алуминият, анодизиран в определени киселинни електролитни вани, придобива дебел оксиден слой, гъсто покрит с микроскопични пори. Този слой може да предотврати корозията, да осигури електрическа изолация и да защити повърхността на метала по различни начини. Цветът на оксидния слой може да бъде променен чрез органични киселини в анодизиращата вана или чрез двустепенен процес, при който други метали се отлагат в порите на слоя. Допълнителен цвят може да се постигне и чрез боядисване на покритието.

Приложения

Анодизираният алуминий намира най-разнообразни приложения. Прозрачно анодизирано покритие се нанася върху архитектурни алуминиеви елементи, фотолитографски плаки и автомобилни декоративни части, за да се предотврати корозията. Оцветени анодизирани покрития се използват в архитектурни и декоративни цели. Специален процес, известен като твърдо анодизиране, създава устойчиво на износване оксидно покритие, подходящо за инженерни приложения, където се изисква висока дълготрайност. Порьозните покрития имат значение и за нанотехнологиите – там порите служат като шаблон за изграждане на наножици и нанотръбички.