Innovative sealing process for anodized aluminum

This thesis is concerned with the development of innovative sealing treatments for porous anodized aluminum. During the anodizing process formation of an oxidized layer occurs. This oxide layer is porous and forms interstitial pathways that allows corrosive ion exchange between the surface and the substrate. To combat this, the anodic pores must be sealed with a process called “sealing”. The sealing of the anodic oxide is traditionally performed by means of hot sealing, medium temperature sealing, or cold sealing. The traditional hot and medium temperature sealing processes require high-energy expenditure, while the traditional cold sealing is a process based on nickel, which has a high degree of toxicity and is highly allergenic. A nickel and fluorine free sealing process was developed by using natural polymer, lignin in aqueous solution. During the sealing treatments, parameters like treatment time, composition of the solution, and sealing temperature were changed in order to see the effect it causes on the corrosion resistance. After sealing process, corrosion evaluation was done by potentiodynamic testing for the characterization of sample surface. The effective results were sorted and repeated to confirm the positive effect of the sealing treatment. This innovative way of sealing the anodic pores shows a better corrosion resistance than the unsealed samples and comparable with the layer obtained by GASER OSSIDO DURO Slr. method. This method is possible for future application, after further certain improvement, to apply in industry field.

Questa tesi riguarda lo sviluppo di trattamenti innovativi di fissaggio per l'alluminio anodizzato poroso. Durante il processo di anodizzazione si verifica la formazione di uno strato ossidato. Questo strato di ossido è poroso e forma percorsi interstiziali che permettono lo scambio di ioni corrosivi tra la superficie e il substrato. Per evitare questo, i pori anodici devono essere sigillati con un processo chiamato "fissaggio". La sigillatura di ossido anodico è tradizionalmente effettuata per mezzo di saldatura a caldo, saldatura a media temperatura, o sigillatura a freddo. I processi tradizionali di fissaggio a temperature calde e medie richiedono dispendio di molta energia, mentre il tradizionale fissaggio a freddo è un processo basato su nichel, che ha un elevato grado di tossicità ed è altamente allergenico. Un processo di sigillatura senza nichel e fluoro è stato sviluppato utilizzando un polimero naturale, la lignin, in soluzione acquosa. Durante i trattamenti di sigilatura, parametri come tempo di trattamento, la composizione della soluzione, e la temperatura di tenuta sono stati cambiati per vedere l'effetto che essi provocano sulla resistenza alla corrosione. Dopo il processo di sigillatura, il comportamento a corrosione è stato studiato tramite test di polarizzazione potenziodinamica per la caratterizzazione della superficie del campione. I risultati effettivi sono stati ordinati e ripetuti per confermare l'effetto positivo del trattamento di sigillatura. Questo modo innovativo di sigillare i pori anodici presenta una resistenza alla corrosione migliore rispetto ai campioni non sigillati e comparabile con lo strato ottenuto con il metodo Gaser Ossido Duro SRL. L`applicazione di questo metodo, dopo ulteriori modifiche e miglioramenti, sarà possibile in futuro in ambito industriale.