Effect of electrolyte temperature on the thickness of anodic aluminium oxide (AAO) layer

Efecto de la temperatura del electrolito en el espesor de la capa de óxido de aluminio anódico (AAO)

Se ha estudiado el efecto de la temperatura del electrolito en el espesor de la capa de óxido resultante. A diferencia de otros estudios publicados anteriormente, el objetivo de este artículo era controlar la relación entre la temperatura del electrolito y el espesor de la capa de AAO resultante en interacción con otros factores de entrada que afectan al proceso de anodizado en condiciones de proceso especiales, es decir, una menor concentración de ácido sulfúrico, ácido oxálico, ácido bórico y cloruro sódico. De acuerdo con el Diseño de Experimentos (DOE), se llevaron a cabo 80 pruebas experimentales individuales. Utilizando el análisis estadístico y la inteligencia artificial para la evaluación, se desarrolló el modelo computacional que predice el espesor de la capa de óxido en el rango de 5 / μm a 15 / μm con tolerancia ± 0,5 / μm.

INTRODUCCIÓN

La oxidación anódica del aluminio es el tratamiento superficial más antiguo y más utilizado de las piezas de aluminio, que se lleva a cabo para mejorar las propiedades anticorrosión y con el fin de mejorar la estética de la superficie. Se trata del proceso de enriquecimiento de la superficie del material con oxígeno formando una capa de alúmina porosa (AAO - Anodic Aluminium Oxide) [1]. La historia de la oxidación electroquímica del aluminio se remonta a 1923, cuando se patentó el proceso Bengough-Stuart como protección anticorrosión del aluminio.

Este proceso utilizaba una corriente eléctrica para mejorar la capa superficial de óxido de aluminio en una solución de ácido de cromo. Un gran número de estudios sobre el uso de ácidos como el sulfúrico, el oxálico y el bórico han hecho que todo el proceso de oxidación anódica del aluminio sea más económico y mucho más seguro para la salud humana [2]. Así pues, hoy en día los electrolitos más utilizados son el ácido sulfúrico, el ácido oxálico y, en cierta medida, el ácido bórico. También se ha ampliado el número de formas en las que es posible crear una capa de AAO. Estos métodos difieren entre sí no sólo por la composición del electrolito, el tamaño de la tensión conectada, la temperatura del electrolito utilizado en el que la oxidación de la superficie se lleva a cabo, el tiempo de oxidación, sino también por las características de la capa de oxidación [3]. En el contexto de la investigación global del proceso tecnológico de la oxidación anódica del aluminio se estudia sobre todo la relación entre la temperatura del electrolito y las dimensiones geométricas de los poros. Otro grupo muy poblado de estudios sigue la relación entre las dimensiones geométricas de los poros pero en relación con los electrolitos utilizados.