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令和6年10月7日 (月)

アノード酸化

語釈1.

主にアルミニウムニオブ

2Nb+5H2O<->Nb2O5+10H(+)
(反応-224)
タンタル
2Ta+5H2O<->Ta2O5+10H(+)
(反応-360)
などの金属電解液中でアノード分極して酸化するウェットプロセス表面処理です

アルミニウム(Al)アノード酸化するアルマイト加工などは有名金属バット1)電解コンデンサ誘電体の生成にも使います2)

アルミニウムアノード酸化するときの電解液にはホウ酸リン酸(H3PO4(aq))アジピン酸アンモニウム(NH4OOC(CH2)4COONH4)などの緩衝性のある水溶液使うとバリアー型の酸化皮膜が生成しますこのときのイオン電流電場強度対して指数的に増加するため高電場機構呼ばれています

2Al + 3H2O  Al2O3 + 6H+ +6e-

  2Al + 3H2O →   Al2O3 + 6H+ + 6e-
(反応-477)

アルミニウム溶解するので硫酸(H2SO4)シュウ使うとポーラス型の酸化皮膜となります

Al2O3 + 6H+  2Al3+ + 3H2O

  Al2O3 + 6H+ ←   2Al3+ + 3H2O
(反応-478)

皮膜中に取り込まれた電解質アニオン移動方向アニオン種類によって異なります

ホウ酸イオンは皮膜ほとんど移動しないがリン酸イオンは皮膜内側にクロム酸イオンモリブデン酸イオンタングステン酸イオンなどは皮膜外側へ移動します

アノード酸化可能な最大電圧ブレークダウン電圧 VB 〔Vといいます

3)4)

関連講義

無機化学実験,工業化学への応用電池アノード酸化チングディスプレイ工業化学への応用(電池,アノード酸化,エッチング,ディスプレイ)(2009)5)

関連書籍

6)

電解法による酸化皮膜目次7)


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