Ta članek se bo osredotočil na analizo pojava oksidacije kovin. Tukaj bomo obravnavali splošno predstavo o tem pojavu, se seznanili z nekaterimi sortami in jih preučili na primeru jekla. Bralec se bo naučil tudi sam narediti ta postopek.
Definicija oksidacije
Za začetek se bomo osredotočili na koncept same oksidacije. To je postopek, med katerim se na površini izdelka kot tudi na obdelovancu ustvari oksidni film. To postane mogoče zaradi redoks reakcij. Najpogosteje se takšni ukrepi uporabljajo pri oksidaciji kovin, dekorativnih elementov in za oblikovanje dielektrične plasti. Med glavnimi sortami so naslednje: toplotna, plazemska, kemična in elektrokemična oblika.
raznolikost vrst
Ob opisu zgoraj naštetih vrst lahko o vsaki od njih rečemo, da:
- Termična oblika oksidacije se lahko izvaja med segrevanjem določenega izdelka oz.instrument v atmosferi vodne pare ali kisika. Ko se kovine, kot sta železo in nizko legirano jeklo, oksidirajo, se postopek imenuje modrinjenje.
- Kemična oblika oksidacije je značilna kot proces obdelave z uporabo talin ali raztopin oksidacijskih sredstev. To so lahko predstavniki kromatov, nitratov itd. Najpogosteje se to naredi zato, da se izdelku zagotovi zaščita pred korozijskimi procesi.
- Oksidacija elektrokemijske vrste je značilna po tem, da poteka znotraj elektrolitov. Imenuje se tudi mikrooločna oksidacija.
- Plazemska oblika oksidacije se lahko izvede le v prisotnosti nizkotemperaturne plazme. Vsebovati mora O2. Drugi pogoj je prisotnost DC razelektritve, pa tudi RF in/ali mikrovalovna pečica.
Splošni koncept oksidacije
Za boljše razumevanje, kaj je to - oksidacija kovin, bi bilo zaželeno, da se seznanite tudi s splošnimi, kratkimi značilnostmi oksidacije.
Oksidacija je proces kemične narave, ki ga spremlja povečanje stopnje atomske oksidacije snovi, ki je podvržena temu pojavu. To se zgodi s prenosom negativno nabitih delcev - elektronov iz atoma, ki je redukcijsko sredstvo. Lahko se imenuje tudi darovalec. Prenos elektronov poteka glede na oksidacijski atom, akceptor elektronov.
Včasih lahko med oksidacijo molekule izvirnih spojin postanejo nestabilne in se razpadejo na manjše delce. Pri čemernekateri atomi, ki jih tvorijo molekularni delci, bodo imeli višjo stopnjo oksidacije kot iste vrste atomov, vendar v svojem prvotnem, prvotnem stanju.
Na primeru oksidacije jekla
Kaj je oksidacija kovin? Odgovor na to vprašanje bomo bolje obravnavali s primerom, za katerega bomo uporabili ta postopek z jeklom.
Pod kemično oksidacijo kovina - jeklo razumemo proces opravljanja dela, med katerim se kovinska površina prekrije z oksidnim filmom. Ta operacija se najpogosteje izvaja za oblikovanje zaščitne prevleke ali dajanje nove lastnosti elementu dekorja; to počnejo tudi zato, da ustvarijo dielektrične plasti na jeklenih izdelkih.
Ko že govorimo o kemični oksidaciji, je pomembno vedeti: najprej je izdelek obdelan z neko zlitino ali raztopino kromata, nitrata ali številnih drugih oksidacijskih sredstev. To bo zagotovilo kovinsko zaščito pred učinki korozije. Postopek se lahko izvede tudi z uporabo sestavkov alkalne ali kisle narave.
Kemična oblika oksidacije, ki se izvaja z alkalijami, mora biti izvedena pri temperaturi od 30 do 180 °C. Za takšne postopke je potrebno uporabiti alkalije s primesjo majhne količine oksidantov. Ko je del obdelan z alkalno spojino, ga je treba zelo temeljito sprati in nato posušiti. Včasih je mogoče obdelovanec, ki je že šel skozi postopek oksidacije, dodatno naoljiti.
Podrobnosti o kislinski metodi
Za uporabo metode kislinskih operacij je potrebno uporabiti več kislin, običajno dve ali tri. Glavne snovi te vrste so klorovodikova, ortofosforna in dušikova kislina. Dodane so jim majhne količine manganovih spojin in drugih. Razlikovanje temperaturnih indikatorjev, pri katerih lahko pride do oksidacije kovina - jeklo s kislinsko metodo, je v območju od 30 do 100 ° С.
Kemična oksidacija, opisana za dve metodi, daje človeku možnost, da tako v proizvodnji kot doma pridobi film, ki povzroči dovolj močno zaščito izdelka. Vendar pa bo pomembno vedeti, da bo zaščita jekla in drugih kovin bolj zanesljiva, če se uporablja elektrokemični postopek. To je zaradi prednosti elektrokemičnih. Metoda pred kemično oksidacijo, se slednja manj pogosto uporablja za jeklene predmete.
Anodna oblika oksidacije
Oksidacija kovin lahko poteka z anodnim postopkom. Najpogosteje se postopek elektrokemične oksidacije imenuje anodni. Izvaja se v debelini elektrolitov v trdnem ali tekočem agregacijskem stanju. Tudi uporaba te metode vam bo omogočila, da na predmet nanesete visokokakovosten film:
- Debelina tankoslojne prevleke se giblje od 0,1 do 0,4 mikrometra.
- Električno izolacijske in odporne na obrabo so možne, če je debelinanihajo od dve do tristo do tristo mikronov.
- Zaščitni premaz=0,3 – 15 mikronov.
- Nanesemo lahko plasti s podobnimi lastnostmi kot emajl. Strokovnjaki takšno filmsko emajlirano prevleko pogosto imenujejo.
Značilnost eloksiranega izdelka je prisotnost pozitivnega potenciala. Ta postopek je priporočljiv za zaščito elementov integriranih vezij, pa tudi za ustvarjanje dielektrične prevleke na površini polprevodnikov, zlitin in jekel.
Postopek oksidacije eloksiranih kovin lahko po želji opravi vsak doma, doma. Vendar pa bo zelo pomembno upoštevati vse varnostne pogoje in to je treba storiti brezpogojno. To je posledica uporabe zelo agresivnih spojin pri tej metodi.
Eden od posebnih primerov eloksiranja je metoda mikrooločne oksidacije. Osebi omogoča pridobitev številnih edinstvenih premazov z visokimi parametri dekorativnega, toplotno odpornega, zaščitnega, izolacijskega in protikorozijskega tipa. Mikroločna oblika procesa se lahko izvaja le pod vplivom izmeničnega ali impulznega toka v debelini elektrolitov, ki imajo rahlo alkalni značaj. Obravnavana metoda omogoča pridobitev debeline prevleke od dvesto do dvesto petdeset mikronov. Po operaciji bo površina postala podobna keramiki.
Proces modrenja
Oksidacija železnih kovin se v strokovni terminologiji imenujemodrinjenje.
Ko govorimo o modrenju jekla, kot je oksidacija, črnjenje ali modrenje, lahko rečemo, da je to proces, med katerim nastane plast železovega oksida na litem železu ali nizko legiranem jeklu. Praviloma je debelina takšnega filma v območju od enega do desetih mikronov. Debelina plasti določa tudi prisotnost določene barve odtenka. Glede na povečanje debeline sloja filma so lahko barve: rumena, rjava, češnjeva, vijolična, modra in siva.
Trenutno obstaja več vrst modriranja:
- Za alkalni tip je značilna uporaba ustreznih raztopin, z dodatkom oksidantov, v pogojih temperature od 135 do 150 stopinj Celzija.
- Kislinsko modrenje uporablja kisle raztopine ter kemične ali elektrokemične metode.
- Za termično obliko obdelave je značilna uporaba dovolj visokih temperatur (od 200 do 400 °C). Postopek poteka v debelini atmosfere pregrete vodne pare. Če se uporablja mešanica amoniaka in alkohola, se temperaturne zahteve povečajo na 880 °C, v staljenih solih pa od 400 do 600 °C. Uporaba zračne atmosfere zahteva predhodno premazovanje površine dela s tanko plastjo laka, ki naj bo asf alt ali olje.
Uvod v toplotno oksidacijo
Termična oksidacija kovin je tehnika, pri kateri se na jeklo nanese oksidni film vprostor atmosfere vodne pare. Uporabljajo se lahko tudi drugi mediji, ki vsebujejo kisik in imajo dovolj visoke temperature. Doma je toplotno obdelavo precej težko izvesti, zato se praviloma ne izvaja. Ko že govorimo o plazemski vrsti oksidacije, je pomembno vedeti, da je to doma skoraj nemogoče izvesti.
Samodejno delovanje
Oksidacija kovine doma se lahko izvede samostojno. Jeklene izdelke najlažje podvržete takšni obdelavi. Če želite to narediti, morate najprej polirati ali očistiti del, na katerem se bo izvajalo oksidacijsko delo. Nato je treba okside odstraniti s površine z raztopinami petodstotne H2SO4 (žveplove kisline). Izdelek je treba hraniti v tekočini šestdeset sekund.
Naslednji koraki
Po preteku faze postavitve dela v kislo kopel ga je treba sprati pod toplo vodo in pasivizirati oziroma, z drugimi besedami, predmet kuhati pet minut. Če želite to narediti, uporabite raztopino vode iz vodovoda s petdesetimi grami preprostega mila za pranje perila. Tukaj je izračun za 1 liter tekočine. Po izvedbi vseh teh dejanj smo prišli do konca oksidacije. Za izvedbo postopka morate:
- Uporabljajte posode, ki so emajlirane in nimajo odrezkov ali prask na notranji strani.
- Napolnite posodo z vodo in razredčite z ustrezno količino gramov kavstične sode (na 1 liter=50 gramov).
- Premaknite plovilo izvode na štedilnik in izdelek položite na vrh.
- Zmes segrejte na približno 135-150°C.
Po 90 minutah lahko izvlečete del in razmišljate o svojem delu.
Nekaj podatkov
Bralec bo vedel, da se lahko, če je takšna operacija potrebna, vendar v odsotnosti spretnosti ali želje, tako zahtevo naslovi na različne strokovnjake. Oksidacijo kovin v Moskvi, na primer, lahko izvajajo tako strokovnjaki na različnih področjih storitev kot doma, ljudje. Nekatere vrste takšnih sredstev za zaščito dela so lahko precej drage. V glavnem mestu Ruske federacije bo anodizirana vrsta oksidacije precej draga, vendar bo objektu dala visok kazalnik zanesljivosti. Za iskanje strokovnjakov v takem primeru je dovolj, da v iskalno poizvedbo v Googlu vnesete na primer: "izvajanje kemične oksidacije v … (določeno mesto ali regijo)", ali kaj podobnega.
