Den här artikeln kommer att fokusera på analysen av fenomenet metalloxidation. Här kommer vi att överväga en allmän uppfattning om detta fenomen, bekanta oss med några sorter och studera dem med hjälp av exemplet med stål. Läsaren kommer också att lära sig hur man gör denna process själv.
Definition av oxidation
Till att börja med kommer vi att fokusera på själva begreppet oxidation. Detta är en process under vilken en oxidfilm skapas på produktens yta såväl som på arbetsstycket. Det blir möjligt på grund av redoxreaktionerna. Oftast används sådana åtgärder vid oxidation av metaller, dekorativa element och för att bilda ett dielektriskt skikt. Bland huvudvarianterna finns följande: termisk, plasma, kemisk och elektrokemisk form.
Artmångfald
Närmare beskrivningen av ovan listade arter, om var och en av dem kan vi säga att:
- Termisk form av oxidation kan utföras under uppvärmning av en viss produkt ellerinstrument i atmosfärer av vattenånga eller syre. När metaller som järn och låglegerat stål oxideras kallas processen blåning.
- Den kemiska formen av oxidation karaktäriserar sig själv, som en processprocess, genom användning av smältor eller lösningar av oxidationsmedel. Dessa kan vara representanter för kromater, nitrater etc. Oftast görs detta för att ge produkten skydd mot korrosionsprocesser.
- Oxidation av den elektrokemiska typen kännetecknas av att den sker inuti elektrolyterna. Det kallas också mikrobågeoxidation.
- Plasmaform av oxidation kan endast realiseras i närvaro av lågtemperaturplasma. Den måste innehålla O2. Det andra villkoret är närvaron av en DC-urladdning, såväl som RF och/eller mikrovågsugn.
Allmänt begrepp om oxidation
För att bättre förstå vad detta är - oxidation av metaller, vore det också önskvärt att bekanta dig med de allmänna, korta egenskaperna hos oxidation.
Oxidation är en process av kemisk natur, som åtföljs av en ökning av graden av atomär oxidation av ett ämne som genomgår detta fenomen. Detta sker genom överföring av negativt laddade partiklar - elektroner, från atomen, som är reduktionsmedlet. Det kan också kallas en donator. Överföringen av elektroner görs med avseende på den oxiderande atomen, elektronacceptorn.
Ibland, under oxidation, kan molekylerna i de ursprungliga föreningarna bli instabila och bryta upp i mindre beståndsdelar. Vart inågra av atomerna som bildas av molekylpartiklarna kommer att ha en högre grad av oxidation än samma typer av atomer, men i sitt ursprungliga, ursprungliga tillstånd.
Om exemplet med ståloxidation
Vad är metalloxidation? Svaret på denna fråga kommer att övervägas bättre med ett exempel där vi kommer att använda denna process med stål.
Under kemisk oxidation av metall - stål förstår vi processen att utföra arbete, under vilken metallytan kommer att täckas med en oxidfilm. Denna operation utförs oftast för att bilda en skyddande beläggning eller ge en ny funktion till dekorelementet; de gör också detta för att skapa dielektriska skikt på stålprodukter.
På tal om kemisk oxidation är det viktigt att veta: först behandlas produkten med någon legering eller lösning av kromat, nitrat eller ett antal andra oxidationsmedel. Detta kommer att ge metallen skydd mot effekterna av korrosion. Förfarandet kan också utföras med kompositioner av alkalisk eller sur natur.
Den kemiska formen av oxidation, utförd med alkalier, måste utföras vid en temperatur på 30 till 180 °C. För sådana förfaranden är det nödvändigt att använda alkalier med en blandning av en liten mängd oxidationsmedel. Efter att delen har behandlats med en alkalisk förening måste den sköljas mycket noggrant och sedan torkas. Ibland kan ett arbetsstycke som redan har genomgått oxidationsproceduren oljas in ytterligare.
Detaljer om syrametoden
För att tillämpa metoden för syraoperationer är det nödvändigt att använda flera syror, vanligtvis två eller tre. Huvudämnena av denna typ är s altsyra, ortofosforsyra och salpetersyra. En liten mängd manganföreningar och andra tillsätts till dem. Variationen i temperaturindikatorer där oxidation av metall - stål kan ske, genom att använda syrametoden, ligger i intervallet från 30 till 100 ° С.
Kemisk oxidation, beskriven för två metoder, ger en person möjlighet att få, både i produktion och hemma, en film som ger ett tillräckligt starkt skydd av produkten. Det kommer dock att vara viktigt att veta att skyddet av stål och andra metaller blir mer tillförlitligt om ett elektrokemiskt förfarande används. Det är på grund av fördelarna med elektrokemiska. metod framför kemisk oxidation, den senare används mer sällan för stålföremål.
Anodisk form av oxidation
Oxidation av metaller kan ske med den anodiska processen. Oftast kallas den elektrokemiska oxidationsprocessen anodisk. Det utförs i tjockleken av elektrolyter i fast eller flytande aggregationstillstånd. Användningen av denna metod gör också att du kan applicera en högkvalitativ film på objektet:
- Tjockleken på den tunna beläggningen sträcker sig från 0,1 till 0,4 mikrometer.
- Elektriskt isolerande och slitstarka egenskaper är möjliga om tjockleken ärfluktuera från två till tre till trehundra mikron.
- Skyddsbeläggning=0,3 – 15 mikron.
- Lager med egenskaper som liknar emalj kan appliceras. Specialister kallar ofta en sådan film för emaljbeläggning.
Kännetecknande för produkten som har anodiserats är närvaron av en positiv potential. Denna procedur rekommenderas för att skydda elementen i integrerade kretsar, samt för att skapa en dielektrisk beläggning på ytan av halvledare, legeringar och stål.
Processen med oxidation av anodiserade metaller kan, om så önskas, utföras av vilken person som helst hemma, hemma. Det kommer dock att vara mycket viktigt att följa alla säkerhetsvillkor, och detta måste göras förutsättningslöst. Detta beror på användningen av mycket aggressiva föreningar i denna metod.
Ett av de speciella fallen av anodisering är metoden för mikrobågeoxidation. Det tillåter en person att få ett antal unika beläggningar med höga parametrar av en dekorativ, värmebeständig, skyddande, isolerande och korrosionsskyddande typ. Processens mikrobågeform kan endast utföras under påverkan av växelström eller pulserande ström i tjockleken av elektrolyter som har en lätt alkalisk karaktär. Metoden under övervägande gör det möjligt att erhålla en beläggningstjocklek från tvåhundra till tvåhundrafemtio mikron. Efter operationen kommer ytan att bli lik keramik.
Blåningsprocess
Oxidation av järnmetaller i professionell terminologi kallasblånar.
När vi talar om blånande av stål, såsom oxidering, svärtning eller blånande, kan vi säga att detta är en process under vilken ett lager av järnoxid bildas på gjutjärn eller låglegerat stål. Som regel ligger tjockleken på en sådan film i intervallet från en till tio mikron. Lagrets tjocklek bestämmer också närvaron av en viss nyansfärg. Beroende på ökningen av filmskiktets tjocklek kan färgerna vara: gul, brun, körsbär, lila, blå och grå.
För närvarande finns det flera typer av blåning:
- Alkalisk typ kännetecknas av användningen av lämpliga lösningar, med tillsats av oxidationsmedel, under temperaturförhållanden från 135 till 150 grader Celsius.
- Blåning av syratyp använder sura lösningar och kemiska eller elektrokemiska metoder.
- Den termiska formen av bearbetning kännetecknas av användningen av tillräckligt höga temperaturer (från 200 till 400 °C). Processen äger rum i atmosfärens tjocklek av överhettad vattenånga. Om en ammoniak-alkoholblandning används ökar temperaturkraven till 880 °C och i smälta s alter - från 400 till 600 °C. Användningen av luftatmosfär kräver förbeläggning av delens yta med ett tunt lager lack, som ska vara asf alt eller olja.
Introduktion till termisk oxidation
Termisk oxidation av metaller är en teknik där en oxidfilm appliceras på stål iutrymmet i vattenångatmosfären. Andra syreh altiga medier med tillräckligt höga temperaturer kan också användas. Det är ganska svårt att utföra värmebehandling hemma, och därför utförs det som regel inte. På tal om plasmatyp av oxidation är det viktigt att veta att det är nästan omöjligt att göra detta hemma.
Självdrift
Oxidation av metall hemma kan göras självständigt. Det enklaste sättet är att utsätta stålprodukter för sådan bearbetning. För att göra detta måste du först polera eller rengöra den del på vilken oxidationsarbetet kommer att utföras. Därefter bör oxider avlägsnas från ytan genom att använda lösningar av fem procent H2SO4 (svavelsyra). Produkten måste förvaras i vätskan i sextio sekunder.
Nästa steg
Efter att steget att placera delen i syrabadet har passerat ska den tvättas under varmt vatten och passiveras eller, med andra ord, koka föremålet i fem minuter. För att göra detta, använd en lösning av vatten från vattenförsörjningen med femtio gram enkel tvättsåpa. Här är beräkningen för 1 liter vätska. Efter att ha utfört alla dessa åtgärder har vi kommit till slutet av oxidationen. För att implementera proceduren måste du:
- Använd behållare som är emaljerade och inte har några nagg eller repor på insidan.
- Fyll behållaren med vatten och späd med lämplig mängd gram kaustiksoda (per 1 liter=50 gram).
- Flytta fartyget frånvatten på spisen och placera produkten ovanpå.
- Värm blandningen till ca 135-150°C.
Efter 90 minuter kan du dra ut delen och begrunda ditt eget arbete.
Vissa data
Läsaren kommer att veta att om en sådan operation behövs, men i avsaknad av skicklighet eller önskan, kan en sådan begäran riktas till olika specialister. Oxidation av metaller i Moskva, till exempel, kan utföras både av specialister inom olika tjänsteområden och hemma, av människor. Vissa typer av sådana medel för att ge skydd åt delen kan vara ganska dyra. I Ryska federationens huvudstad kommer den anodiserade typen av oxidation att vara ganska dyr, men det kommer att ge en hög tillförlitlighetsindikator för objektet. För att hitta specialister i ett sådant fall räcker det att skriva in en Google-sökfråga, till exempel: "utför kemisk oxidation i … (en viss stad eller region)", eller något liknande.
