Denne artikkelen vil fokusere på analysen av fenomenet metalloksidasjon. Her vil vi vurdere en generell ide om dette fenomenet, bli kjent med noen varianter og studere dem ved å bruke eksemplet med stål. Leseren vil også lære hvordan du gjør denne prosessen selv.
Definisjon av oksidasjon
Til å begynne med vil vi fokusere på selve konseptet oksidasjon. Dette er en prosess der en oksidfilm dannes på overflaten av produktet, så vel som på arbeidsstykket. Det blir mulig på grunn av redoksreaksjonene. Oftest brukes slike tiltak i oksidasjon av metaller, dekorative elementer og for å danne et dielektrisk lag. Blant hovedvariantene er følgende: termisk, plasma, kjemisk og elektrokjemisk form.
Artsmangfold
Når vi dveler ved beskrivelsen av de ovenfor oppførte artene, om hver av dem kan vi si at:
- Termisk form for oksidasjon kan utføres under oppvarming av et bestemt produkt ellerinstrument i atmosfærer av vanndamp eller oksygen. Når metaller som jern og lavlegert stål oksideres, kalles prosessen blåsing.
- Den kjemiske formen for oksidasjon karakteriserer seg selv, som en prosessprosess, gjennom bruk av smelter eller løsninger av oksidasjonsmidler. Disse kan være representanter for kromater, nitrater osv. Oftest gjøres dette for å gi produktet beskyttelse mot korrosjonsprosesser.
- Oksidasjon av den elektrokjemiske typen kjennetegnes ved at den foregår inne i elektrolyttene. Det kalles også mikrobueoksidasjon.
- Plasmaform for oksidasjon kan bare realiseres i nærvær av lavtemperaturplasma. Den må inneholde O2. Den andre betingelsen er tilstedeværelsen av en likestrømsutladning, samt RF og/eller mikrobølgeovn.
Generelt konsept for oksidasjon
For bedre å forstå hva dette er - oksidasjon av metaller, ville det også være ønskelig å gjøre deg kjent med de generelle, korte karakteristikkene ved oksidasjon.
Oksidasjon er en prosess av kjemisk karakter, som er ledsaget av en økning i graden av atomær oksidasjon av et stoff som gjennomgår dette fenomenet. Dette skjer gjennom overføring av negativt ladede partikler - elektroner, fra atomet, som er reduksjonsmidlet. Det kan også kalles en donor. Overføringen av elektroner gjøres med hensyn til det oksiderende atomet, elektronakseptoren.
Noen ganger, under oksidasjon, kan molekylene til de opprinnelige forbindelsene bli ustabile og brytes opp i mindre fragmenter. Hvorinoen av atomene som dannes av molekylpartiklene vil ha en høyere grad av oksidasjon enn de samme typene atomer, men i sin opprinnelige, opprinnelige tilstand.
Om eksemplet med ståloksidasjon
Hva er metalloksidasjon? Svaret på dette spørsmålet vil bli bedre vurdert med et eksempel hvor vi vil bruke denne prosessen med stål.
Under kjemisk oksidasjon av metall - stål forstår vi prosessen med å utføre arbeid, hvor metalloverflaten vil bli dekket med en oksidfilm. Denne operasjonen utføres oftest for å danne et beskyttende belegg eller gi en ny funksjon til dekorelementet; de gjør dette også for å lage dielektriske lag på stålprodukter.
Når vi snakker om kjemisk oksidasjon, er det viktig å vite: Først behandles produktet med en legering eller løsning av kromat, nitrat eller en rekke andre oksidasjonsmidler. Dette vil gi metallet beskyttelse mot virkningene av korrosjon. Prosedyren kan også utføres ved bruk av blandinger av alkalisk eller sur natur.
Den kjemiske formen for oksidasjon, utført ved bruk av alkalier, må utføres ved en temperatur på 30 til 180 °C. For slike prosedyrer er det nødvendig å bruke alkalier med en blanding av en liten mengde oksidasjonsmidler. Etter at delen er behandlet med en alkalisk forbindelse, må den skylles veldig grundig og deretter tørkes. Noen ganger kan et arbeidsstykke som allerede har gjennomgått oksidasjonsprosedyren oljes i tillegg.
Detaljer om syremetoden
For å bruke metoden for syreoperasjoner, er det nødvendig å bruke flere syrer, vanligvis to eller tre. Hovedstoffene av denne typen er s altsyre, ortofosforsyre og salpetersyre. En liten mengde manganforbindelser og andre tilsettes dem. Variasjonen i temperaturindikatorer der oksidasjon av metall - stål kan oppstå, ved bruk av syremetoden, ligger i området fra 30 til 100 ° С.
Kjemisk oksidasjon, beskrevet for to metoder, gir en person mulighet til å få, både i produksjon og hjemme, en film som gir en tilstrekkelig sterk beskyttelse av produktet. Det vil imidlertid være viktig å vite at beskyttelsen av stål og andre metaller vil være mer pålitelig hvis en elektrokjemisk prosedyre brukes. Det er på grunn av fordelene med elektrokjemisk. metode fremfor kjemisk oksidasjon, sistnevnte brukes sjeldnere for stålobjekter.
Anodisk form for oksidasjon
Oksidasjon av metaller kan skje ved bruk av anodisk prosess. Oftest kalles den elektrokjemiske oksidasjonsprosessen anodisk. Det utføres i tykkelsen av elektrolytter i fast eller flytende aggregeringstilstand. Bruken av denne metoden vil også tillate deg å påføre en høykvalitetsfilm på objektet:
- Tykkelsen på tynnsjiktsbelegget varierer fra 0,1 til 0,4 mikrometer.
- Elektrisk isolerende og slitebestandige egenskaper er mulig hvis tykkelsen ersvinge fra to til tre til tre hundre mikron.
- Beskyttende belegg=0,3 – 15 mikron.
- Lag med egenskaper som ligner på emalje kan påføres. Spesialister kaller ofte en slik film for emaljebelegg.
Karakteristikken til produktet som har blitt anodisert er tilstedeværelsen av et positivt potensial. Denne prosedyren anbefales for å beskytte elementene i integrerte kretser, samt for å lage et dielektrisk belegg på overflaten av halvledere, legeringer og stål.
Prosessen med oksidasjon av anodisert type metaller kan, om ønskelig, utføres av enhver person hjemme, hjemme. Det vil imidlertid være svært viktig å overholde alle sikkerhetsforhold, og dette må gjøres ubetinget. Dette skyldes bruken av svært aggressive forbindelser i denne metoden.
Et av de spesielle tilfellene med anodisering er metoden for mikrobueoksidasjon. Det lar en person oppnå en rekke unike belegg med høye parametere av en dekorativ, varmebestandig, beskyttende, isolerende og anti-korrosjonstype. Mikrobueformen av prosessen kan bare utføres under påvirkning av vekselstrøm eller pulserende strøm i tykkelsen av elektrolytter som har en lett alkalisk karakter. Metoden under vurdering gjør det mulig å oppnå en beleggtykkelse fra to hundre til to hundre og femti mikron. Etter operasjonen vil overflaten bli lik keramikk.
Blåingsprosess
Oksidasjon av jernholdige metaller i fagterminologi kallesblåner.
Når vi snakker om blåfarging av stål, som oksidering, sverting eller blåning, kan vi si at dette er en prosess hvor det dannes et lag med jernoksid på støpejern eller lavlegert stål. Som regel ligger tykkelsen på en slik film i området fra en til ti mikron. Tykkelsen på laget bestemmer også tilstedeværelsen av en viss fargetone. Avhengig av økningen i tykkelsen på filmlaget kan fargene være: gul, brun, kirsebær, lilla, blå og grå.
For øyeblikket finnes det flere typer blåning:
- Alkalisk type kjennetegnes ved bruk av passende løsninger, med tilsetning av oksidasjonsmidler, under temperaturforhold fra 135 til 150 grader Celsius.
- Blåning av syretype bruker sure løsninger og kjemiske eller elektrokjemiske metoder.
- Den termiske formen for prosessering kjennetegnes ved bruk av tilstrekkelig høye temperaturer (fra 200 til 400 °C). Prosessen foregår i tykkelsen av atmosfæren av overopphetet vanndamp. Hvis en ammoniakk-alkoholblanding brukes, øker temperaturkravene til 880 °C, og i smeltede s alter - fra 400 til 600 °C. Bruken av en luftatmosfære krever forhåndsbelegg på overflaten av delen med et tynt lag lakk, som skal være asf alt eller olje.
Introduksjon til termisk oksidasjon
Termisk oksidasjon av metaller er en teknikk der en oksidfilm påføres stål iplass i vanndampatmosfæren. Andre oksygenholdige medier med tilstrekkelig høye temperaturer kan også brukes. Det er ganske vanskelig å utføre varmebehandling hjemme, og derfor utføres det som regel ikke. Når vi snakker om plasma-type oksidasjon, er det viktig å vite at det er nesten umulig å gjøre dette hjemme.
Selvdrift
Oksidering av metall hjemme kan gjøres uavhengig. Den enkleste måten er å utsette stålprodukter for slik bearbeiding. For å gjøre dette må du først polere eller rengjøre delen som oksidasjonsarbeidet skal utføres på. Deretter bør oksider fjernes fra overflaten ved å bruke løsninger av fem prosent H2SO4 (svovelsyre). Produktet må holdes i væsken i seksti sekunder.
Neste trinn
Etter at trinnet med å legge delen i syrebadet har passert, bør den vaskes under varmt vann og passiveres eller med andre ord koke gjenstanden i fem minutter. For å gjøre dette, bruk en løsning av vann fra vannforsyningen med femti gram enkel vaskesåpe. Her er regnestykket for 1 liter væske. Etter å ha utført alle disse handlingene, har vi kommet til slutten av oksidasjonen. For å implementere prosedyren må du:
- Bruk beholdere som er emaljert og som ikke har flis eller riper på innsiden.
- Fyll beholderen med vann og fortynn med passende mengde gram kaustisk soda (per 1 liter=50 gram).
- Flytt fartøyet fravann på komfyren og plasser produktet oppå.
- Varm blandingen til ca. 135-150°C.
Etter 90 minutter kan du trekke ut delen og tenke på ditt eget arbeid.
Noen data
Leseren vil vite at dersom en slik operasjon er nødvendig, men i mangel av dyktighet eller ønske, kan en slik forespørsel rettes til ulike spesialister. Oksidasjon av metaller i Moskva, for eksempel, kan utføres både av spesialister innen ulike tjenester, og hjemme, av mennesker. Noen typer slike midler for å gi beskyttelse til delen kan være ganske kostbare. I hovedstaden i den russiske føderasjonen vil den anodiserte typen oksidasjon være ganske dyr, men det vil gi en høy pålitelighetsindikator til objektet. For å finne spesialister i et slikt tilfelle er det nok å skrive inn et Google-søk, for eksempel: "utfører kjemisk oksidasjon i … (en bestemt by eller region)", eller noe lignende.
