Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Diplomová práce se zaměřuje na teoretický popis technologie anodické oxidace hliníku, hořčíku, zinku a jejich slitin. V práci jsou podrobně popsány metody tvorby oxidické vrstvy a chemické procesy, ke kterým během anodizace dochází. Experimentální část práce se zabývá tvorbou oxidických vrstev na hliníku, hořčíku a zinku o vysoké čistotě za různých podmínek. U všech tří materiálů byly vytvořeny oxidické vrstvy různých tlouštěk. Hliník byl anodizován v lázni 10% H2SO4, hořčík v lázni 1 mol/dm3 NaOH a zinek 0,5 mol/dm3 NaOH. Procesy probíhaly za laboratorní teploty. Na hliníku byla vytvořena souvislá oxidická vrstva. Dále bylo ověřeno pravidlo „312“, které lze orientačně použít pro výpočet tloušťky vzniklé oxidické vrstvy na hliníku. V případě hořčíku použitím nižšího proudu 0,08 a 0,2 A vznikají tmavě zabarvené vrstvy než při volbě vyššího proudu 0,5 A. S rostoucím napětím dochází u hořčíku ke vzniku členitější struktury oxidické vrstvy. Dále bylo u hořčíku pozorováno, že výsledná vrstva se skládá ze dvou subvrstev. U zinku lze vytvořit černě zabarvenou vrstvu při použití napětí 20 V a proudu 0,4–0,5 A. Ve vrstvě byly pozorovány opět dvě subvrstvy. Za nižšího proudu a napětí (0,05 A, 0,17 V) nedochází u zinku ke tvorbě vrstvy, ale dochází ke krystalografickému leptání.The thesis is focused on the theoretical description of the technology of anodizing of aluminium, magnesium, zinc and their alloys. In this work, methods for formation of oxide layers and the used chemical processes are described in detail. The experimental part of this work deals with formation of oxide layers on aluminium, magnesium and zinc of high purity under different conditions. Oxide layers of different thicknesses were created on all three experimental materials. Aluminium was anodized in a bath of 10% H2SO4, magnesium in the bath of 1 mol/dm3 NaOH, and zinc in the bath of 0.5 mol/dm3 NaOH. Processes were carried out at laboratory temperature. On the aluminium, continuous oxide layer was formed. Furthermore rule "312" was verified, that can indicatively be used for calculating the thickness of the resulting oxide layer on the aluminium. When using lower current of 0.08 and 0.2 A for magnesium anodizing, dark colored layer was created comparing to higher current of 0.5 A. More rough appearance of the oxide layer was produced with increasing voltage. Further, it was observed for magnesium that the resulting layer comprises of two sublayers. For zinc, black colored layer was created when the voltage 20 V and current from 0.4 to 0.5 A were used. In the layer, two sublayers were also observed. For lower voltage and current (0.05 A, 0.17 V), formation of the oxide layer on the zinc does not occur, but the crystallographic etching was observed.
