Studies on anodization of magnesium alloy for thermal control applications

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Studies on anodization of magnesium alloy for thermal control applications

Sharma, A.K. / Uma Rani, R. / Giri, K.

Die hier vorgestellten Arbeiten gelten der Prozeßoptimierung beim Anodisieren von Materialien für den Weltraumeinsatz. Es wird untersucht, wie sich die Variierung der Parameter Elektrolyttemperatur, eingesetzte Stromdichte und Nachverdichtung auf die physikalisch-optischen Eigenschaften auswirken. Gearbeitet wird mit Magnesium Alloy ZM 21, das mit modifiziertem Säurefluorid anodisiert wird. Die Oxidschicht bildet sich durch chemische Reaktion zwischen der Magnesiumlegierung und hexavalentem Chrom, welches dabei zu dreivalentem reduziert wird. Als optimale Elektrolyttemperatur erweisen sich 60 bis 90 Grad C bei konstanter Stromdichte von 10 A/ft². Bei 50 Grad C kommt es nur zu einem geringen Badspannungsanstieg mit teilweiser Schichtbildung. Über 82 Grad C und 50 A/ft² Stromdichte kommt es zu keinem wesentlichen Schichtwachstum mehr. Die poröse Oxidschicht wird mit Natriumsilicat hydratisiert, und die Poren schließen sich. Die optischen Eigenschaften Solarabsorptionsgrad und Infrarot-Ausstrahlungsgrad (IR emittance) verbessern sich mit zunehmender Schichtdicke (optimale Schichtdicke = 45 +- 5 Mikrometer). Die günstigen optischen Eigenschaften (Solarabsorptionsgrad = 0,84; IR-Ausstrahlungsgrad = 0,88) werden in den Feuchtigkeits-, Erwärmungs-, Thermovakuum- und thermozyklischen Tests nicht beeinflußt.