Ovaj članak će se usredotočiti na analizu fenomena oksidacije metala. Ovdje ćemo razmotriti opću ideju ovog fenomena, upoznati se s nekim sortama i proučiti ih na primjeru čelika. Čitatelj će također naučiti kako sami napraviti ovaj proces.
Definicija oksidacije
Za početak ćemo se usredotočiti na sam koncept oksidacije. Ovo je proces tijekom kojeg se stvara oksidni film na površini proizvoda, kao i na radnom komadu. To postaje moguće zbog redoks reakcija. Najčešće se takve mjere koriste u oksidaciji metala, ukrasnih elemenata i za stvaranje dielektričnog sloja. Među glavnim varijantama su sljedeće: toplinski, plazma, kemijski i elektrokemijski oblik.
Različitost vrsta
Zadržavajući se na opisu gore navedenih vrsta, za svaku od njih možemo reći da:
- Termički oblik oksidacije može se provesti tijekom zagrijavanja određenog proizvoda iliinstrument u atmosferi vodene pare ili kisika. Kada se metali kao što su željezo i niskolegirani čelik oksidiraju, proces se naziva plavljenje.
- Kemijski oblik oksidacije karakterizira se, kao proces obrade, korištenjem talina ili otopina oksidacijskih sredstava. To mogu biti predstavnici kromata, nitrata itd. Najčešće se to radi kako bi se proizvodu pružila zaštita od procesa korozije.
- Oksidaciju elektrokemijskog tipa karakterizira činjenica da se odvija unutar elektrolita. Također se naziva mikro-lučna oksidacija.
- Plazma oblik oksidacije može se ostvariti samo u prisutnosti plazme niske temperature. Mora sadržavati O2. Drugi uvjet je prisutnost istosmjernog pražnjenja, kao i RF i/ili mikrovalna.
Opći koncept oksidacije
Da bismo bolje razumjeli što je to - oksidacija metala, također bi bilo poželjno upoznati se s općim, kratkim karakteristikama oksidacije.
Oksidacija je proces kemijske prirode, koji je popraćen povećanjem stupnja atomske oksidacije tvari koja je podvrgnuta ovom fenomenu. To se događa prijenosom negativno nabijenih čestica - elektrona, s atoma, koji je redukcijski agens. Može se nazvati i donatorom. Prijenos elektrona se vrši u odnosu na oksidirajući atom, akceptor elektrona.
Ponekad, tijekom oksidacije, molekule izvornih spojeva mogu postati nestabilne i razbiti se na manje sastavne fragmente. Pri čemuneki od atoma formiranih od strane molekularnih čestica imat će viši stupanj oksidacije od iste vrste atoma, ali u svom izvornom, izvornom stanju.
Na primjeru oksidacije čelika
Što je oksidacija metala? Odgovor na ovo pitanje bolje ćemo razmotriti na primjeru za koji ćemo koristiti ovaj proces s čelikom.
Pod kemijskom oksidacijom metal - čelik razumijevamo proces izvođenja rada, tijekom kojeg će metalna površina biti prekrivena oksidnim filmom. Ova se operacija najčešće provodi za stvaranje zaštitnog premaza ili davanje nove značajke elementu dekoracije; oni to također čine kako bi stvorili dielektrične slojeve na čeličnim proizvodima.
Kad smo već kod kemijske oksidacije, važno je znati: prvo se proizvod tretira nekom slitinom ili otopinom kromata, nitrata ili niza drugih oksidacijskih sredstava. To će dati metalnu zaštitu od učinaka korozije. Postupak se također može izvesti pomoću pripravaka alkalne ili kisele prirode.
Kemijski oblik oksidacije, koji se provodi korištenjem lužina, mora se provesti na temperaturi od 30 do 180 °C. Za takve postupke potrebno je koristiti lužine s primjesom male količine oksidacijskih sredstava. Nakon što je dio tretiran alkalnim spojem, potrebno ga je vrlo temeljito isprati i zatim osušiti. Ponekad se izradak koji je već prošao postupak oksidacije može dodatno nauljiti.
Pojedinosti o kiseloj metodi
Za primjenu metode kiselinskih operacija potrebno je koristiti nekoliko kiselina, najčešće dvije ili tri. Glavne tvari ove vrste su klorovodična, ortofosforna i dušična kiselina. Dodana im je mala količina spojeva mangana i drugih. Varijacija temperaturnih pokazatelja u kojima može doći do oksidacije metal - čelik kiselinskom metodom je u rasponu od 30 do 100 ° C.
Kemijska oksidacija, opisana za dvije metode, daje osobi mogućnost da, kako u proizvodnji tako i kod kuće, dobije film koji uzrokuje dovoljno jaku zaštitu proizvoda. Međutim, bit će važno znati da će zaštita čelika i drugih metala biti pouzdanija ako se koristi elektrokemijski postupak. To je zbog prednosti elektrokemijskih. Metoda umjesto kemijske oksidacije, potonja se rjeđe koristi za čelične predmete.
Anodni oblik oksidacije
Oksidacija metala može se odvijati anodnim postupkom. Najčešće se proces elektrokemijske oksidacije naziva anodnim. Provodi se u debljini elektrolita čvrstog ili tekućeg agregatnog stanja. Također, korištenje ove metode omogućit će vam nanošenje visokokvalitetnog filma na objekt:
- Debljina tankoslojnog premaza kreće se od 0,1 do 0,4 mikrometara.
- Električna izolacijska svojstva i svojstva otpornosti na habanje moguća su ako je debljinavarirati od dvije do tri do tri stotine mikrona.
- Zaštitni premaz=0,3 – 15 mikrona.
- Mogu se nanositi slojevi sa svojstvima sličnim caklini. Stručnjaci takav filmski emajlirani premaz često nazivaju.
Obilježje proizvoda koji je anodiziran je prisutnost pozitivnog potencijala. Ovaj postupak se preporučuje kako bi se zaštitili elementi integriranih krugova, kao i za stvaranje dielektrične prevlake na površini poluvodiča, legura i čelika.
Proces oksidacije eloksiranih metala može, po želji, izvesti svaka osoba kod kuće, kod kuće. Međutim, bit će vrlo važno pridržavati se svih sigurnosnih uvjeta, a to se mora učiniti bezuvjetno. To je zbog upotrebe vrlo agresivnih spojeva u ovoj metodi.
Jedan od posebnih slučajeva anodiziranja je metoda mikrolučne oksidacije. Omogućuje osobi da dobije niz jedinstvenih premaza s visokim parametrima dekorativnog, otpornog na toplinu, zaštitnog, izolacijskog i antikorozivnog tipa. Mikrolučni oblik procesa može se provesti samo pod utjecajem izmjenične ili impulsne struje u debljini elektrolita koji imaju blago alkalni karakter. Metoda koja se razmatra omogućuje dobivanje debljine premaza od dvjesto do dvjesto pedeset mikrona. Nakon operacije, površina će postati slična keramici.
Proces plavljenja
Oksidacija crnih metala u stručnoj se terminologiji nazivaplaviti.
Kada govorimo o plavljenju čelika, kao što je oksidacija, crnjenje ili plavljenje, možemo reći da je to proces tijekom kojeg se na lijevanom željezu ili niskolegiranom čeliku formira sloj željeznog oksida. U pravilu, debljina takvog filma leži u rasponu od jednog do deset mikrona. Debljina sloja također određuje prisutnost određene boje nijanse. Ovisno o povećanju debljine sloja filma, boje mogu biti: žuta, smeđa, trešnja, ljubičasta, plava i siva.
Trenutno postoji nekoliko vrsta plave boje:
- Alkalni tip karakterizira korištenje odgovarajućih otopina, uz dodatak oksidacijskih sredstava, u uvjetima temperature od 135 do 150 stupnjeva Celzija.
- Plarenje kiselinom koristi kisele otopine i kemijske ili elektrokemijske metode.
- Termički oblik obrade karakterizira korištenje dovoljno visokih temperatura (od 200 do 400 °C). Proces se odvija u debljini atmosfere pregrijane vodene pare. Ako se koristi mješavina amonijaka i alkohola, tada se temperaturni zahtjevi povećavaju na 880 °C, au rastaljenim solima - od 400 do 600 °C. Upotreba zračne atmosfere zahtijeva prethodno premazivanje površine dijela tankim slojem laka, koji bi trebao biti asf alt ili ulje.
Uvod u toplinsku oksidaciju
Termička oksidacija metala je tehnika u kojoj se oksidni film nanosi na čelik uprostor atmosfere vodene pare. Mogu se koristiti i drugi mediji s dovoljno visokim temperaturama koji sadrže kisik. Kod kuće je prilično teško provesti toplinsku obradu, pa se u pravilu ne izvodi. Govoreći o plazma vrsti oksidacije, važno je znati da je to gotovo nemoguće učiniti kod kuće.
Samo-operacija
Oksidacija metala kod kuće može se obaviti samostalno. Najlakši način je takvoj obradi podvrgnuti čelične proizvode. Da biste to učinili, prvo morate polirati ili očistiti dio na kojem će se izvršiti oksidacijski rad. Zatim, okside treba ukloniti s površine pomoću otopina od pet posto H2SO4 (sumporne kiseline). Proizvod se mora držati u tekućini šezdeset sekundi.
Sljedeći koraci
Nakon što prođe faza stavljanja dijela u kiselu kupelj, treba ga oprati pod toplom vodom i pasivizirati ili, drugim riječima, prokuhati predmet pet minuta. Da biste to učinili, koristite otopinu vode iz vodovoda s pedeset grama jednostavnog sapuna za pranje rublja. Ovdje je izračun za 1 litru tekućine. Provodeći sve ove radnje, došli smo do kraja oksidacije. Za provedbu postupka morate:
- Koristite posude koje su emajlirane i nemaju trunke ili ogrebotine iznutra.
- Napunite posudu vodom i razrijedite s odgovarajućom količinom grama kaustične sode (po 1 litri=50 grama).
- Premjestite plovilo izvode na štednjak i stavite proizvod na vrh.
- Zagrijte smjesu na oko 135-150°C.
Nakon 90 minuta, možete izvući dio i razmišljati o vlastitom djelu.
Neki podaci
Čitatelj će znati da ako je takva operacija potrebna, ali u nedostatku vještine ili želje, takav se zahtjev može uputiti raznim stručnjacima. Oksidaciju metala u Moskvi, na primjer, mogu obavljati i stručnjaci u različitim područjima usluga, i kod kuće, ljudi. Neke vrste takvih sredstava za zaštitu dijela mogu biti prilično skupe. U glavnom gradu Ruske Federacije, anodizirani tip oksidacije bit će prilično skup, ali će objektu dati visok pokazatelj pouzdanosti. Da biste pronašli stručnjake u takvom slučaju, dovoljno je upisati Google upit za pretraživanje, na primjer: "izvođenje kemijske oksidacije u … (određenom gradu ili regiji)", ili nešto slično.
