양극의 온도
아까 보리는 미시공의 밑에서 알루미늄이 용해될 만큼의 고온으로 되어 있다고 추측했다. Hass 실험에 의하면, 장벽형 피막의 황산에 대한 용해성은 온도에 따라 달라진다. 이 결과에 의거해 Hunter들은 다음의 가설을 유도하고 있다. 즉, 21도씨에서 1.27A/dm2로 전해할 경우, 산화 피막은 3725A/min의 속도로 생성한다. 피막의 생성량과 용해량이 같은 경우, 장벽층의 두께가 일정하게 유지되는 것이므로 미시공 밑의 R도 마찬가지로 3725A/min이 된다. 그런데, 21도씨에서의 R은 0.84A/min에 불과하다. 또 윗식에서 3725A/min은 T=124도씨에 상당하는 속도다.
그런데, 15% 황산의 비점은 124도씨 이하이고, 비점 124도씨에 상당하는 황산의 농도는 50%이다. 마찬가지로 43도씨, 10V, 1.83A/dm2의 조건에서 R=4960A/min이 되어야 하며, 이 값에 상당하는 온도는 128도씨이다. 이것은 53% 황산의 비점이다.
이상 2개의 예가 보여주듯이, 미시공 밑에 존재하는 전해액은 124도씨 또는 128도씨의 비점을 갖는 50% 또는 53%의 황산이라고 생각된다.
이 추론에 의해서, Murphy는 구멍 밑에 비점에 도달한 진한 산이 존재한다고 하면, 구멍은 곧장 발달하지 않고 오히려 구멍 밑부분에 옆으로 넓어져서 커질 것으로 생각하고 있다. 그리고, 전해 전류는 농도보다 욕온에 크게 영향받는다. 전류가 욕온에 민감한 사실은 욕온이나 욕농도에 비해 구멍 밑의 온도와 농도가 높다는 생각에서 설명하기 어렵다고 설명하고 있다.
양극상에 다량의 발열이 일어나므로, 양극의 온도가 높아질 것이라는 것은 생각되기 쉬워서, 사실 전해액을 뒤섞음으로써 양극이 냉각되는 현상은 분명하게 볼 수 있다. 하지만 미시공 밑의 온도가 100도씨 이상과 같이 높지는 않고 미시공의 출구와 밑 사이의 온도차는 불과 0.1도씨 정도라는 계산 결과가 있어, 미시공 밑에서의 온도 불변설을 주장하는 이들도 있다.
장벽층의 온도를 직접 계측하기는 불가능하나, 양극 및 이에 근접하는 전해액의 온도 상승 정도를 구하기 위해 다음과 같은 실험이 실시되고 있다. 즉, 두께 0.15mm의 얇은 평형의 열전쌍을 두 개로 접은 알루미늄박 사이에 끼워 양극으로 해서 전해 속에 열기 전력의 시간적 변화를 기록하였다. 또, 알루미늄 근방의 전해액의 온도는 소형의 시미스터(감온부의 긴 지름 1.5mm, 짧은 지름 0.7mm의 달걀 모양)를 양극에 접근시켜서 온도에 의한 전기저항의 변화를 전위차의 변화로써 기록하였다. 그 결과, 알루미늄 및 알루미늄 근방의 온도는 전해 개시와 동시에 상승하였다. 그리고, 전류밀도가 높을수록 온도 상승의 정도는 두드러졌다. 그리고, 뒤섞음 또는 스위치 오프에 의해 온도는 빨리 강하하여 전해액 먼 쪽의 온도와 거의 같게 되었다.
가정 기물의 제조 공정
가정 기물의 규격은 표면 처리에 1종과 2종의 두 종류가 있다. 양극 산화 피막에 적합한 것(1종)과 그 이외의 표면처리의 것(2종)으로 구분되어 있다. 일반적으로 압연판으로 만들어지는 기물의 공정을 설명하자면, 양극산화의 공정은 점선을 ㅗ둘러싼 속의 탈지에서 시작되어, 최종 공정인 봉공 처리로 끝난다.
기계 연마한 기물의 표면에는 연마유라든가 연마 찌끼 등이 부착해 있으므로 비에치 성의 탈지세로 세척한다. 최근 기물의 광택이 까다로워졌으므로, 종래의 알칼리 탈지는 별로 사용하지 않게 되고, 중성세제에 의한 탈지, 에멀전 탈지라든가 3인 산 나트륨을 기반으로 하는 탈지제 등이 주력을 이루게 되었다. 이들 중 어느 것이 좋으냐는 연마 공정과의 관계로 일률적으로 말할 수 없으나, 연마 후에 기물의 표면에 그 영향이 남으므로 주의해야 한다. 황산 알루마이트의 경우에는 탈지 공정을 생략할 수 없으나, 수산 알루마이트의 경우에는 교류분에 의한 전해 탈지의 효과가 전해 중에 일어나므로 탈지 공정은 종종 생략된다.
화학연마는 기물을 인산을 주성분으로 하여, 이것에 질산 및 요소와 같은 방가스제 및 소량의 질산구리와 같은 광택제 등을 가하여 고온의 액 속에서 처리한다. 전해연마는 기물을 양극으로 해서 주로 인사이라든가 인산 크롬산 또는 인산 황상 크롬산 등의 가열한 액 속에서 전해한다.
이와 같은 광택 처리한 것에 대한 양극산화피막의 두께는 많은 물건에서 4~12 마이크로미터 정도이나 광택의 저하를 막기 위해서 7~8 마이크로미터가 바람직하다. 최근, 특히 광택에 주안을 두어 2~4 마이크로미터 전후의 것이 실제로 생산되는데, 이는 공업규격에서 2종으로서 다루어진다.
가정 기물의 양극산화는 종래 배치식 탱크 속으로 틀에 기물을 매달아 사람 손으로 넣고 꺼냈는데, 최근 일손 부족과 능률 향상을 위해 자동 양극산화 장치의 채용이 일반화되었다. 이 방법에 의하면 기물을 틀에 매다는 것과 양극산화처리를 끝낸 기물 틀에서 떼는 것뿐이고, 도중 공정은 기계적으로 처리되므로 피막의 성질도 균일하게 되고, 일손도 적어도 된다. 기물에 적용되는 자동 양극산화 설비로서는 체인 컨베이어 방식이나, 컨베이어와 엘리베이터의 콤비네이션 방식이 채용된다.
전자는 설비 면적을 넓게 요구하나, 구동 스피드가 컨스 탠드로 진동이 적은 것이 특징이다. 후자는 설비 면적은 적어도 되는 것은 이점이지만 엘리베이터의 시동과 정지 및 컨베이어 시동과 정지 시 진동에 대해서 충분히 배려하지 않으면 진동에 의한 접점 이동에 의한 전해 불량이나 기물의 낙하, 기타의 의한 불량이 다발하기 쉬운 것이 단점이다.
양극산화 처리하려고 하는 기물의 형상, 크기, 생산량 등을 생각해서 적당한 방식을 선정해야 한다.
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