Untersuchung der Sekundärstruktur von anodischen Deckschichten auf Aluminium durch Farbstoffaufnahmen

Zusammenfassung

Der zeitliche Verlauf der Farbstoffaufnahme an den beiden aufeinanderliegenden Al₂O₃-Schichten bei anodisch oxydiertem Aluminium wird in beiden Fällen durch die „Anlaufparabel“ dargestellt.

Die Gültigkeit dieser Gleichung bestätigt die Bildung eines Lackes zwischen dem benutzten Farbstoff und dem Aluminiumoxyd bei beiden Schichten.

Die Geschwindigkeitskonstante für die erste Schicht desx ₁-Al₂O₃ ist der Stromdichte proportional, mit welcher die Oxydation vorgenommen wurde; für die zweite Schicht desx ₂-Al₂O₃ ist dasK″ unabhängig von der Stromdichte.

In dem Diagramm desK″ gegen die Stromdichte zeigt sich ein Sprung in den Eigenschaften der beiden Schichten bei 8600 Coul/dm² (9,55 A/dm² · 15 · 60), d.h. an demselben Punkt, an dem er sich auch in der Arbeit (1) gezeigt hatte. Diese Lage des Sprunges bestätigt die Messungen und die Ergebnisse der beiden Arbeiten.

Außerdem wurde so von neuem bewiesen, daß an der Grundschicht anliegendesx ₁-Al₂O₃ porös ist und infolgedessen die Geschwindigkeit der Farbstoffaufnahme von seiner Gesamtoberfläche abhängt, d. h. von seiner Dicke (1) und deshalb von der Stromdichte.

Im Gegensatz dazu ist die daraufliegende Schicht vonx ₂-Al₂O₃ weniger porös; infolgedessen ist die Geschwindigkeit der Farbstoffaufnahme unabhängig von seiner Dicke (1) und von der Stromdichte, mit der die Oxydation durchgeführt worden ist (1).

Die Gültigkeit der Arrheniusschen Gleichung für beide Schichten erlaubt auch die Bestimmung der Aktivierungsenergie, deren Wert (identisch für beide Schichten), auf Grund der Theorie der Fehlordnung und der Gültigkeit der Anlaufparabel, den Ablauf einer Platzwechselreaktion beweist.

Durch die vorliegende Arbeit im Zusammenhang mit der Arbeit (1) wurde das Bild von der anodischen Oxydation des Aluminiums und von der Farbstoffaufnahme vervollständigt, sowohl vom Standpunkt der Sekundärstruktur des Oxyds (hier wurde zum erstenmal die Anwesenheit von zwei übereinanderliegenden Oxydschichten in der Zone der Hauptschicht mit deutlich verschiedenen Eigenschaften bewiesen), als auch vom Standpunkt der Reaktionskinetik aus (hier wurde der Reaktionsmechanismus aufgedeckt).