アルマイト処理と電源について

このQ&Aのポイント
  • アルマイト処理中に発生する高電流に対応するため、AC/DCコンバーターの選定に苦労しています。
  • アルマイト処理時に陽極に接続する側は機器の-側であることが理解できました。
  • 予備実験でのコーヒー滴の流れ方から、電流の流れ方を確認することができました。
回答を見る
  • ベストアンサー

アルマイト処理と、電源について

実験でアルマイト処理をやっているのですが 結構電流が流れるらしく、アダプターサイズの小型のAC/DCコンバーター(12V 1A)ではすぐに発熱して電流が止まってしまいます。 そこで大型の物をと検索してみたのですが、出力電圧は調整できても電流量を調整出来る物はないようです(2万円程度の範囲の物まで)。 高価な機器を焼損させたくないので電流量を調整したいのですが、どのような方法がありますでしょうか? また、アルマイトの場合、アルマイトする側を陽極につなぐそうなのですが コンバーターから出ている、+側ではなく-側につないだアルミがアルマイトされているように見えました。 実質的に陽極になるのは機器の-側と理解してよろしいのでしょうか? ちなみにアルマイト前の予備実験で、塗らしたティッシュにコーヒーを垂らして電流を流すと -側から+側へコーヒー滴が流れていました。 よろしくお願いします。

noname#77902
noname#77902
  • 化学
  • 回答数2
  • ありがとう数2

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • c80s3xxx
  • ベストアンサー率49% (1631/3289)
回答No.1

アルマイト処理ができるような電流だと,定電流電源は高価です.もっと電流が少なければ安いのもありますが. まあ,お金をかけないなら一般的な定電圧電源を使って,人間が電流をモニターして (電流計を入れるか,電源装置に電流計が付いているものを使う) 適当な範囲になるように電圧を調節し続けるということになるでしょう.アルミのサイズにもよるでしょうが,実験室規模でも50V10Aクラスの電源装置がいるでしょう.電圧を変えられて,しかもこの電流が取れるようなものは,2万円では無理ですね.また,膨大なジュール熱が発生するので,電解液も冷しつづけないと処理自体を制御できません. アルマイト処理は結局のところ金属アルミニウムの電解酸化処理です.したがって,陽極でおこり,外部の電源装置では必ず+側につないだ方でおこります.

noname#77902
質問者

補足

ご意見ありがとうございます。 随分前に安く買って押し入れの奥にしまってあった5-15V 6AのAC/DCコンバーターを出して試してみたら出来ました。 電解液の温度によって反応と電流が随分変動するのですが、現状では電圧でコントロールしています。 どうすれば良質なアルマイト層ができるのかこれからデータを取っていく段階ですが スライドボリュームで電流をコントロールする方法がいいのではないかと思い始めました。 出来上がった物は導通テストでも電流が流れず、とりあえず成功したようです。 電圧は12V~6V、電流は1A~6Aの範囲で、反応時間は15分間取りました。 予断ですが5年前と比べてAC/DCコンバーターのような基本的な機器の種類が少なくなって、値段も高くなっているようです。 当時7000円で買えたのですが、これに相当する物がいくら検索しても見当たりません。 同じスペックで外観が多少上等な機種が約3倍の値段が付いています。

その他の回答 (1)

  • c80s3xxx
  • ベストアンサー率49% (1631/3289)
回答No.2

> スライドボリュームで電流をコントロールする方法がいいのではないかと思い始めました。 あまり薦められません. そもそも,A オーダーの電流を流せるようなボリュームは入手しづらくなってますし,電力損がここで某大に発生するわけで. 電流計を見ながら電圧を変えるのが一番確実です.

noname#77902
質問者

お礼

ありがとうございました。参考にさせて頂きます。

関連するQ&A

  • 電力と発熱量の関係について

    電子機器の発熱量は、電流ではなく、電力(I×V)に比例するのはなぜでしょうか? たとえば、ある機器に1A流れる場合、かける電圧が高いほうが電力が高い(=発熱量大きい) ということになります。しかし、電流がまったく同じなので、発熱量が同じと感じるのですが。。

  • 水の電気分解で、陽極ステンレス・陰極チタンとすると電流が流れるのに、逆にすると流れません、なぜでしょうか?

    夏休みの自由研究で水の電気分解をしました。 電極は、5*5cmのステンレス(SUS304)とチタンを用意しました。(いずれも東急ハンズで購入) ステンレス(SUS304)の電気抵抗は72マイクロオーム/cm http://www.coguchi.com/data_s/stainless/stainless1/index.html チタンの電気抵抗は55マイクロオーム/cm http://www.youdocan.ne.jp/sinsozai.html です ちなみに銅は0度で1.55マイクロオーム/cmでニクロム(ステンレスの親戚)は107.3マイクロオーム/cm http://www-lab.ee.uec.ac.jp/text/misc/Metal_R.html チタンもステンレスも電気を通しにくい(=発熱しやすい)素材ですが・・・電食を避けるために、手近な材料として選定しました。 電源は菊水の安定化電源(12V18A) 電源から電極までのリード線の抵抗は片側0.03オームです。 電極は電解質に浸し・接合部は18Kメッキの端子をプラスチックのビス・ナットで固定してあります。 電解液は1%mol 水温25度 のNaOHを使いました。 このとき非常に奇妙な現象が起こります。 いずれも電圧10V・電極のギャップは2mmです 1.陽極ステンレス 陰極ステンレス 電流8.0A 水素・酸素が多量に発生する 茶色い析出物ができる 2.陽極ステンレス 陰極チタン  電流10.55A 電流は1より多いものの、気体発生は1.の半分にもみたない 3.陽極チタン 陰極ステンレス 電流0.2A 間違いではありません。何回測定しても同じ0.2Aです 4.陽極チタン 陰極チタン 電流0.1A 間違いではありません。何回測定しても同じ0.1Aです ここで、質問です 1.陽極と陰極の材質を入れ替えた場合、なぜ、電流の流れやすさ(=抵抗?)が変わるのでしょうか。(まるで、ダイオードです) (しかも、陽極ステンレス・陰極チタンとした場合・ステンレス-ステンレスより多く電流が流れるが、発生量は少ない) 2.チタンはステンレスより電気抵抗が少ないのになぜ、電流が流れないのしょうか?(酸化被膜かと思って、接点を磨きましたが同じです。) 3.オームの法則から電極の抵抗+電解質の抵抗(?)は それぞれ、10V/8.0A-0.03*2(リード線)=1.19オーム それぞれ、10V/10.55A-0.03*2=0.89オーム それぞれ、10V/0.2A-0.03*2=49.9オーム それぞれ、10V/0.1A-0.03*2=99.9オーム となりますが、テスターで直接計測すると計測不能です。(絶縁されているように見えます)なぜでしょう? (ある程度以上の電圧がないと電気分解ができず電流が流れない=抵抗が測れないからでしょうか) 4.ものの本には、析出量(電気分解された物質の量は)、流れた「電気量」(電流x時間)に比例する(ファラデーの第一法則)とあります 電極間の距離を近づけてもっと電流を流せば多量に水素と酸素が発生する「はず」ですが、そうはなりません。 ステンレス-ステンレスで1mmまで近づけると、あっという間に「湯沸かし器」状態になってしまいまい、かつ発生量は殆ど変化しません。 これは、「泡の抵抗」とかも関係するのでしょうか? 5.となると・・・100V10Aと10V10Aでは(同じ電流が流れるように電極の距離を調整した場合)、 酸素・水素の発生量は「同じ」で、100V10Aの方は大部分熱エネルギーになってしまうということでしょうか?すみませんDC100Vが取れないもので・・・) この温度上昇をさせずに、効率的に電気分解をするにはどのような工夫が必要でしょうか? 6.色々な装置を見ると、陽極にはニッケル・陰極には鉄を使ったものがありますが、電極の材質として最も適切なものは何でしょうか? http://www.sunwell.co.jp/whats/system.html (試しにニッケルメッキの金具を陽極にしましがた、あっという間にメッキがはがれ点々と錆びてしまいました。電極をチタン材に白金メッキしたもので実験したいのですが、白金や金はとても高すぎて手がでません。SUS316Lならば電食なく使えると考えてよいのでしょうか?(それでも発熱するだろうな・・・) 7.茶色い析出物は何でしょう?(陽極側に発生する。ステンレスの鉄分のサビかと思いますが・・・) 8.もっと効率的な(収量の多い)・発熱の少ない方法がありましたらご教唆ください。 特に電極の材料・形状について教えてください。 他にも、DCでなく高周波で分解するとか、パルス変調をかけるとか・・・(液温が上がると収量が増えることだけは確認できました。) 追記:自分で実験してから聞け!という声もあるかと思いますが、高1なので高価な実験材料・機材が買えないのです・・・。よろしくお願いします。

  • 雷障害

    雷が落ちた場合、電話や弱電回路にアース側から電流がのってきて、機器回路を焼損することがよくありますが、配電方式で三相四線式(低圧側が星形結線)の場合、それを防げると聞きますが、詳しく教えて下さい。

  • 電流密度の解釈について

    いつも拝見してます。当方ニッケル電解めっきをしております。初歩的質問ですが電流密度についてのわかり易い説明が見当たらないのここで質問させていただきます。 1.陰極及び陽極電流密度の面積d?は陰極側であれば電極の面積、言い換えれば被めっき物の面積を、陽極側であればアノード電極(カゴ)の面積、又はニッケルアノードの面積を計算するで正しいのでしょうか? 2.A/d?とは例えば面積d?が小さくなればなるほど、流せる電流も少なくなり制約を受けると解釈してるのですが、これを是正する場合陰極及び陽極の面積を拡大すれば、電流値も大きく出来るということで良いのでしょうか? 3.あるところで適正電流密度2~4A/d?とあったのですが、この電流を超えると密度が高くなりすぎて焦げやピットの発生につながると解釈して良いのでしょうか? 4.電流密度を考えるとき浴量、槽容積、槽表面積等の大きさは加味しないで、そのまま解釈して良いのでしょうか?またこれらの量、面積を拡大することで電流密度も変化するのでしょうか? 5.電流密度は陰極と陽極各々の電流密度に分けて考えるのでしょうか?(よく電流密度をひとくくりにして説明してる場合があるのです) 長文になりました。宜しくお願いします

  • 陽極酸化処理 液管理について

    アルミ合金の陽極酸化処理について勉強しています。 文献等には、皮膜品質の為には浴管理が重要だと記載されていました。 また、関連JISにおける条件例(附属書2表1)に溶存アルミニウムの量など明記されているのですが、モニタリングが容易な処理条件(温度や電流密度)はいいとして、、  ・遊離硫酸or蓚酸  ・溶存アルミ量  ・塩素水素イオン についてはどのくらい厳密に監視・管理されているものなのでしょうか? 例えば、温度などと同じく、処理中は常にモニタリングしていて、濃度等は調整されているものですか? それとも毎日サンプリングして分析などされているのですか? 経験測(液の見た目や皮膜の具合)などから液寿命などを判断したりもするのでしょうか? 稚拙な質問で申し訳ありません。 実験レベルではなく、実務について教えていただけると助かります。 宜しくお願いします。

  • 理科の質問です

    理科の問題です 2つの電熱線を用いて、電流、電圧と電熱線の関係を調べる実験をした。 電熱線を直列につなぎ、それぞれ同じ量の水が入ったA、Bの容器に入れて3Vの電圧をかけたところ、電流計は0.1Aを示した。このとき容器Aの電熱線の発熱量は、容器Bの電熱線の2倍であった。  電流を1分間流したとき、ようきAの電熱線の発熱量は何Jか。

  • DCDCコンバータの基礎

    DCDCコンバーターで24Vを12Vに降圧する場合で出力の12Vの機器側に6Aの電流が流れると入力の24V側に流れる電流は3Aになるという事でよいですか。

  • 酸化還元滴定?です

    実験でU字型した試験管にヨウ化カリウムを入れて白金電極をつけ電流をながしたら+側にはまわっと黄色いものがでてきて-側には小さい気泡が見られました。この電気分解で陽極と陰極でどんな反応が起こっているのですか??さらに+側にでた黄色い液体を少量とりレモン果汁を加えたら色がきえました。なぜ色が消えたのでしょうか??教えてください。

  • 同じ電流を流した時抵抗の違いによる電源装置の負荷について

    同じ電流を流した時抵抗の違いによる電源装置の負荷について 実験で加熱炉(炭素型に電流を流して発熱させ熱源としている)を使っているのですが電源装置で流せる電流値の制約から、必要とする温度まで加熱を行うことができません。 そこで炭素より抵抗値の高い材料を使うことで、同じ電流を流した場合でも炭素に比べて高い温度まで加熱を行えると思ったのですが、電流を流す物の抵抗値が高くなることで、同じ電流を流した場合でも電源装置に掛かる負荷は大きくなってしまい、電源装置が耐えられないのかなと思ったのですが、どうなのでしょうか? 電源装置は指定した定電流がながれるような回路になっていますがその仕組みについてよくわかっていないため質問させていただきました。

  • LEDの電流制御の方法?

    つい先日、10W級のコア(1w×9個、並・直列併用)タイプのLEDモジュールを使用していまして(点灯実験)、白色より、昼白色の方が電流をかなり多めに消費しているという壁に突き当たっています。 比較しますと、同クラスのヒートシンクでは100%の光量が得られないという、昼白色側の発熱量がかなり大きい現状でした。パソコンCPU用の300gほどあるヒートシンクが、かなり危険な温度に達するという発熱状態。 つきましては、今、回路全体での、低発熱で高効率を目指していまして・・ LED規定電圧の数倍(2~5培)で、電流値を定格超えないように抑えて点灯させるほうが、理想的かなぁと考えるようになりまして、しかし知識に乏しく電流の制御が不自由です。 簡単なところでは、LEDドライバー+抵抗を用いる方法をはじめとして、定電流ダイオーやトランジスターなどで実験進めていましたが、もっと効率の良い半導体とかあるのではないかと思いつき、質問に至っています。 お勧めなど教えてください。