Engineering

Pembentukan Lapisan oksida pada proses anodizing

By

on

Biasanya hasil proses dari anodizing dengan menggunakan larutan elektrolit asam sulfat akan menghasilkan lapisan yang berpori pada permukaan lapisan oksidanya . Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Mulanya, arus yang melewati elektroda aluminium memiliki tegangan yang tinggi, hal ini dikarenakan arus hanya melewati logam aluminium. Kemudian kuat arus yang mengalir berangsur-angsur turun dikarenakan barrier atau non porous layer yang rapat dan tipis mulai terbentuk. Karena terbentuknya lapisan oksida pada permukaan aluminium mka hal ini menyebabkan hambatan menjadi lebih besar dibandingkan dengan aluminium itu sendiri (periode a).
Semakin tebal lapisan oksida yang terbentuk maka hambatan menjadi lebih tinggi dan  menyebabkan arus yang mengalir menjadi semakin menurun (periode b). Kecenderungan kurva keatas pada (periode b) berdasar pada lapisan oksida yang terbentuk akan kasar pada barrier layer. Aliran arus akan lebih terkonsentrasi pada permukaan  yang lebih tipis dan menyebabkan temperature elektrolit meningkat sehingga terjadi peluruhan pada daerah ini.

Peluruhan akan terus terjadi dan menyebabkan lapisan yang semakin tipis, hal ini menyebabkan resistaensi didaerah ini lebih kecil  yang menyebabkan arus akan meningkat (periode c). Pada tahap ini pembentukan lapisan porous oksida mulai terbentuk dan arus akan stabil, dimana kecapatan pembentukan dan peluruhan tetap atau stabil (periode d).
Proses peluruhan yang terjadi ada dua, yaitu peluruhan secara kimia (chemical dissolution) dan peluruhan karena medan listrik yang terlalu besar dan terkonsentrasi (field-assisted dissolution). Tingkat keasaman dari elektrolit yang menyebabkan terjadinya peluruhan secara kimia sedangkan kenaikan temperature pada ketebalan lapisan yang lebih tipis menyebabkan peluruhan karena medan listrik yang terkonsentrasi pada barrier layer.

Arus searah yang mulai dijalankan pada sel anodizing dengan elektrolit yang digunakan yaitu larutan asam sulfat maka katoda akan bermuatan negative dan anoda akan bermuatan positif. Asam sulfat akan terurai menjadi kation dan ion. Kation akan bergerak menuju katoda dan di sisi lain akan dinetralkan oleh electron katoda sehingga terbentuk gas.

Pada permukaan anoda (antara logam dan lapisan barrier) pada gambar diatas  terjadi reksi antara ion Al dengan oksida atau hidroksida untuk menghasilkan aluminium oksida (ion hidrogen akan terlepas menuju larutan dan membentuk gas H).
Ketebalan lapisan oksida yang terbentuk dari proses nodizing dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain current density, waktu proses, jenis elektrolit dan lain-lain. Pada gambar dibawah ini dijelaskan tentang pengaruh current density (rapat arus) terhadap pertumbuhan lapisan oksida dimana secara teori peningkatan ketebalan akan terjadi secara konstan sedangkan pada prkteknya peningkatan ketebalan lapisan oksida akan semakin menurun, hal ini dipengaruhi oleh adanya peluruhan local joule’s heating yang disesbkan pemakain current density yang terlalu besar.
Sekian dulu penjelasan dari saya dan semoga bermanfaat bagi para pembaca. Untuk postingan selanjutnya saya akan menjelaskan mengenai Elektrolit yang biasa digunakan pada proses anodizing.

Komentar