Questo articolo si concentrerà sull'analisi del fenomeno dell'ossidazione dei metalli. Qui considereremo un'idea generale di questo fenomeno, conosceremo alcune varietà e le studieremo usando l'esempio dell'acciaio. Il lettore imparerà anche come eseguire questo processo da solo.
Definizione di ossidazione
Per cominciare, ci concentreremo sul concetto stesso di ossidazione. Questo è un processo durante il quale viene creato un film di ossido sulla superficie del prodotto, nonché sul pezzo. Diventa possibile grazie alle reazioni redox. Molto spesso, tali misure vengono utilizzate nell'ossidazione di metalli, elementi decorativi e per formare uno strato dielettrico. Tra le principali varietà ci sono le seguenti: forma termica, plasmatica, chimica ed elettrochimica.
Diversità delle specie
Soffermandoci sulla descrizione delle specie sopra elencate, di ciascuna di esse possiamo dire che:
- La forma termica di ossidazione può essere effettuata durante il riscaldamento di un determinato prodotto ostrumento in atmosfere di vapore acqueo o ossigeno. Quando i metalli come il ferro e l'acciaio bassolegato vengono ossidati, il processo viene chiamato brunitura.
- La forma chimica di ossidazione si caratterizza, come processo di lavorazione, attraverso l'uso di fusi o soluzioni di agenti ossidanti. Questi possono essere rappresentanti di cromati, nitrati, ecc. Molto spesso questo viene fatto per proteggere il prodotto dai processi di corrosione.
- L'ossidazione di tipo elettrochimico è caratterizzata dal fatto che avviene all'interno degli elettroliti. Viene anche chiamata ossidazione del microarco.
- La forma di ossidazione del plasma può essere realizzata solo in presenza di plasma a bassa temperatura. Deve contenere O2. La seconda condizione è la presenza di una scarica CC, oltre a RF e/o microonde.
Concetto generale di ossidazione
Per capire meglio di cosa si tratta - l'ossidazione dei metalli, sarebbe anche desiderabile familiarizzare con le caratteristiche generali e brevi dell'ossidazione.
L'ossidazione è un processo di natura chimica, che è accompagnato da un aumento del grado di ossidazione atomica di una sostanza che subisce questo fenomeno. Ciò avviene attraverso il trasferimento di particelle cariche negativamente - elettroni, dall'atomo, che è l'agente riducente. Può anche essere chiamato donatore. Il trasferimento di elettroni avviene rispetto all'atomo ossidante, l'accettore di elettroni.
A volte, durante l'ossidazione, le molecole dei composti originali possono diventare instabili e rompersi in frammenti costituenti più piccoli. in cuialcuni degli atomi formati dalle particelle molecolari avranno un grado di ossidazione maggiore rispetto agli stessi tipi di atomi, ma nel loro stato originario, originario.
Sull'esempio dell'ossidazione dell'acciaio
Cos'è l'ossidazione dei metalli? La risposta a questa domanda sarà considerata meglio con un esempio per il quale utilizzeremo questo processo con l'acciaio.
Sotto l'ossidazione chimica del metallo - acciaio, comprendiamo il processo di esecuzione del lavoro, durante il quale la superficie del metallo sarà ricoperta da una pellicola di ossido. Questa operazione viene eseguita, il più delle volte, per formare un rivestimento protettivo o dare una nuova caratteristica all'elemento decorativo; lo fanno anche per creare strati dielettrici sui prodotti in acciaio.
Parlando di ossidazione chimica, è importante sapere: in primo luogo, il prodotto viene trattato con qualche lega o soluzione di cromato, nitrato o una serie di altri agenti ossidanti. Questo darà al metallo protezione contro gli effetti della corrosione. La procedura può essere eseguita anche utilizzando composizioni di natura alcalina o acida.
La forma chimica di ossidazione, effettuata utilizzando alcali, deve essere effettuata ad una temperatura compresa tra 30 e 180 °C. Per tali procedure, è necessario utilizzare alcali con una miscela di una piccola quantità di agenti ossidanti. Dopo che la parte è stata trattata con un composto alcalino, deve essere risciacquata molto accuratamente e quindi asciugata. A volte un pezzo che ha già subito la procedura di ossidazione può essere ulteriormente oliato.
Dettagli del metodo acido
Per applicare il metodo delle operazioni con gli acidi, è necessario utilizzare diversi acidi, solitamente due o tre. Le principali sostanze di questo tipo sono acido cloridrico, ortofosforico e nitrico. Ad essi viene aggiunta una piccola quantità di composti di manganese e altri La variazione degli indicatori di temperatura in cui può verificarsi l'ossidazione del metallo - acciaio, utilizzando il metodo acido, è compresa tra 30 e 100 ° С.
L'ossidazione chimica, descritta per due metodi, dà la possibilità a una persona di ottenere, sia in produzione che a casa, un film che provochi una protezione sufficientemente forte del prodotto. Tuttavia, sarà importante sapere che la protezione dell'acciaio e di altri metalli sarà più affidabile se viene utilizzata una procedura elettrochimica. È a causa dei vantaggi dell'elettrochimica. metodo sull'ossidazione chimica, quest'ultima è usata meno frequentemente per oggetti in acciaio.
Forma anodica di ossidazione
L'ossidazione dei metalli può avvenire utilizzando il processo anodico. Molto spesso, il processo di ossidazione elettrochimica è chiamato anodico. Viene effettuato nello spessore di elettroliti di uno stato di aggregazione solido o liquido. Inoltre, l'uso di questo metodo ti consentirà di applicare una pellicola di alta qualità all'oggetto:
- Lo spessore del rivestimento a strato sottile varia da 0,1 a 0,4 micrometri.
- Le proprietà di isolamento elettrico e di resistenza all'usura sono possibili se lo spessore lo èoscillano da due a tre a trecento micron.
- Rivestimento protettivo=0,3 – 15 micron.
- Si possono applicare strati con proprietà simili allo sm alto. Gli specialisti spesso chiamano tale rivestimento sm altato a pellicola.
La caratteristica del prodotto che è stato anodizzato è la presenza di un potenziale positivo. Questa procedura è consigliata per proteggere gli elementi dei circuiti integrati, nonché per creare un rivestimento dielettrico sulla superficie di semiconduttori, leghe e acciai.
Il processo di ossidazione dei metalli di tipo anodizzato può, se lo desidera, essere eseguito da qualsiasi persona a casa, a casa. Tuttavia, sarà molto importante rispettare tutte le condizioni di sicurezza, e questo deve essere fatto incondizionatamente. Ciò è dovuto all'uso di composti molto aggressivi in questo metodo.
Uno dei casi speciali di anodizzazione è il metodo di ossidazione del microarco. Consente a una persona di ottenere una serie di rivestimenti unici con parametri elevati di tipo decorativo, resistente al calore, protettivo, isolante e anticorrosivo. La forma del microarco del processo può essere eseguita solo sotto l'influenza della corrente alternata o pulsata nello spessore degli elettroliti che hanno un carattere leggermente alcalino. Il metodo in esame consente di ottenere uno spessore del rivestimento da duecento a duecentocinquanta micron. Dopo l'operazione, la superficie diventerà simile alla ceramica.
Processo di azzurramento
Nella terminologia professionale si chiama ossidazione dei metalli ferrosibluing.
Quando si parla di brunitura dell'acciaio, come l'ossidazione, l'annerimento o l'azzurramento, si può dire che si tratta di un processo durante il quale si forma uno strato di ossido di ferro su ghisa o acciaio bassolegato. Di norma, lo spessore di un tale film è compreso tra uno e dieci micron. Lo spessore dello strato determina anche la presenza di un certo colore di tinta. A seconda dell'aumento dello spessore dello strato di pellicola, i colori possono essere: giallo, marrone, ciliegia, viola, blu e grigio.
Attualmente ci sono diversi tipi di bluing:
- Il tipo alcalino si caratterizza per l'utilizzo di opportune soluzioni, con aggiunta di agenti ossidanti, in condizioni di temperatura da 135 a 150 gradi Celsius.
- La brunitura di tipo acido utilizza soluzioni acide e metodi chimici o elettrochimici.
- La forma termica di lavorazione è caratterizzata dall'utilizzo di temperature sufficientemente elevate (da 200 a 400 °C). Il processo avviene nello spessore dell'atmosfera di vapore acqueo surriscaldato. Se viene utilizzata una miscela di ammoniaca e alcol, i requisiti di temperatura aumentano a 880 ° C e nei sali fusi - da 400 a 600 ° C. L'uso di un'atmosfera d'aria richiede il pre-rivestimento della superficie della parte con un sottile strato di vernice, che dovrebbe essere asf alto o olio.
Introduzione all'ossidazione termica
L'ossidazione termica dei metalli è una tecnica in cui un film di ossido viene applicato all'acciaio inspazio dell'atmosfera del vapore acqueo. Possono essere utilizzati anche altri mezzi contenenti ossigeno con temperature sufficientemente elevate. È abbastanza difficile eseguire il trattamento termico a casa e quindi, di norma, non viene eseguito. Parlando del tipo di ossidazione del plasma, è importante sapere che è quasi impossibile farlo a casa.
Auto-operazione
L'ossidazione del metallo a casa può essere eseguita in modo indipendente. Il modo più semplice è sottoporre i prodotti siderurgici a tale lavorazione. Per fare ciò, è necessario prima lucidare o pulire la parte su cui verrà eseguito il lavoro di ossidazione. Successivamente, gli ossidi devono essere rimossi dalla superficie utilizzando soluzioni al 5% di H2SO4 (acido solforico). Il prodotto deve essere mantenuto nel liquido per sessanta secondi.
Passaggi successivi
Dopo che è passata la fase di immissione della parte nel bagno acido, va lavata sotto acqua tiepida e passivata o, in altre parole, fatta bollire l'oggetto per cinque minuti. Per fare ciò, utilizzare una soluzione di acqua dalla rete idrica con cinquanta grammi di semplice sapone da bucato. Qui il calcolo è per 1 litro di liquido. Dopo aver eseguito tutte queste azioni, siamo giunti alla fine dell'ossidazione. Per implementare la procedura, devi:
- Utilizzare contenitori sm altati e privi di scheggiature o graffi all'interno.
- Riempire il contenitore con acqua e diluire con la giusta quantità di grammi di soda caustica (per 1 litro=50 grammi).
- Sposta la nave daacqua sul fornello e adagiarvi sopra il prodotto.
- Riscaldare la miscela a circa 135-150°C.
Dopo 90 minuti, puoi estrarre la parte e contemplare il tuo lavoro.
Alcuni dati
Il lettore saprà che se una tale operazione è necessaria, ma in assenza di abilità o desiderio, tale richiesta può essere indirizzata a vari specialisti. L'ossidazione dei metalli a Mosca, ad esempio, può essere eseguita sia da specialisti in vari campi di servizi, sia a casa, da persone. Alcuni tipi di tali mezzi per conferire protezione alla parte possono essere piuttosto costosi. Nella capitale della Federazione Russa, il tipo di ossidazione anodizzato sarà piuttosto costoso, ma fornirà un indicatore di alta affidabilità all'oggetto. Per trovare specialisti in questo caso, è sufficiente digitare una query di ricerca di Google, ad esempio: "esecuzione dell'ossidazione chimica in … (una certa città o regione)", o qualcosa di simile.
