Dit artikel gaat over de analyse van het fenomeen metaaloxidatie. Hier zullen we een algemeen idee van dit fenomeen beschouwen, kennis maken met enkele variëteiten en deze bestuderen met behulp van het voorbeeld van staal. De lezer leert ook hoe u dit proces zelf kunt doen.
Definitie van oxidatie
Om te beginnen zullen we ons concentreren op het concept van oxidatie zelf. Dit is een proces waarbij zowel op het oppervlak van het product als op het werkstuk een oxidefilm ontstaat. Het wordt mogelijk door de redoxreacties. Meestal worden dergelijke maatregelen gebruikt bij de oxidatie van metalen, decoratieve elementen en om een diëlektrische laag te vormen. De belangrijkste varianten zijn de volgende: thermische, plasma-, chemische en elektrochemische vorm.
Soortendiversiteit
Wat betreft de beschrijving van de hierboven vermelde soorten, over elk van hen kunnen we zeggen dat:
- Thermische vorm van oxidatie kan worden uitgevoerd tijdens het verwarmen van een bepaald product ofinstrument in een atmosfeer van waterdamp of zuurstof. Wanneer metalen zoals ijzer en laaggelegeerd staal worden geoxideerd, wordt het proces blauwing genoemd.
- De chemische vorm van oxidatie kenmerkt zich, als verwerkingsproces, door het gebruik van smelten of oplossingen van oxidatiemiddelen. Dit kunnen vertegenwoordigers zijn van chromaten, nitraten, enz. Meestal wordt dit gedaan om het product te beschermen tegen corrosieprocessen.
- Oxidatie van het elektrochemische type wordt gekenmerkt door het feit dat het plaatsvindt in de elektrolyten. Het wordt ook wel micro-arc-oxidatie genoemd.
- Plasma-vorm van oxidatie kan alleen worden gerealiseerd in aanwezigheid van plasma bij lage temperatuur. Het moet O2 bevatten. De tweede voorwaarde is de aanwezigheid van een DC-ontlading, evenals RF en / of magnetron.
Algemeen concept van oxidatie
Om beter te begrijpen wat dit is - de oxidatie van metalen, zou het ook wenselijk zijn om vertrouwd te raken met de algemene, korte kenmerken van oxidatie.
Oxidatie is een proces van chemische aard, dat gepaard gaat met een toename van de mate van atomaire oxidatie van een stof die dit fenomeen ondergaat. Dit gebeurt door de overdracht van negatief geladen deeltjes - elektronen, van het atoom, dat het reductiemiddel is. Het kan ook een donor worden genoemd. De overdracht van elektronen gebeurt met betrekking tot het oxiderende atoom, de elektronenacceptor.
Soms kunnen de moleculen van de oorspronkelijke verbindingen tijdens oxidatie onstabiel worden en uiteenvallen in kleinere samenstellende fragmenten. Waarinsommige van de atomen die door de moleculaire deeltjes worden gevormd, zullen een hogere oxidatiegraad hebben dan dezelfde soorten atomen, maar in hun oorspronkelijke, oorspronkelijke staat.
Op het voorbeeld van staaloxidatie
Wat is metaaloxidatie? Het antwoord op deze vraag kan beter worden overwogen met een voorbeeld waarvoor we dit proces met staal zullen gebruiken.
Onder de chemische oxidatie van metaal - staal verstaan we het proces van het doen van werk, waarbij het metalen oppervlak wordt bedekt met een oxidefilm. Deze bewerking wordt meestal uitgevoerd om een beschermende coating te vormen of een nieuw kenmerk aan het decorelement te geven; ze doen dit ook om diëlektrische lagen op staalproducten te creëren.
Over chemische oxidatie gesproken, het is belangrijk om te weten: eerst wordt het product behandeld met een legering of oplossing van chromaat, nitraat of een aantal andere oxidatiemiddelen. Dit geeft het metaal bescherming tegen de effecten van corrosie. De procedure kan ook worden uitgevoerd met samenstellingen van alkalische of zure aard.
De chemische vorm van oxidatie, uitgevoerd met behulp van alkaliën, moet worden uitgevoerd bij een temperatuur van 30 tot 180 °C. Voor dergelijke procedures is het noodzakelijk om alkaliën te gebruiken met een mengsel van een kleine hoeveelheid oxidatiemiddelen. Nadat het onderdeel is behandeld met een alkalische verbinding, moet het zeer grondig worden gespoeld en vervolgens worden gedroogd. Soms kan een werkstuk dat al door de oxidatieprocedure is gegaan, extra worden geolied.
Details van de zuurmethode
Om de methode van zuurbewerkingen toe te passen, is het noodzakelijk om verschillende zuren te gebruiken, meestal twee of drie. De belangrijkste stoffen van dit type zijn zoutzuur, orthofosforzuur en salpeterzuur. Er wordt een kleine hoeveelheid mangaanverbindingen en andere aan toegevoegd. De variatie in temperatuurindicatoren waarin oxidatie van metaal - staal kan optreden, door gebruik te maken van de zuurmethode, ligt in het bereik van 30 tot 100 ° С.
Chemische oxidatie, beschreven voor twee methoden, geeft een persoon de mogelijkheid om, zowel bij de productie als thuis, een film te verkrijgen die een voldoende sterke bescherming van het product veroorzaakt. Het is echter belangrijk om te weten dat de bescherming van staal en andere metalen betrouwbaarder zal zijn als een elektrochemische procedure wordt gebruikt. Het is vanwege de voordelen van elektrochemisch. methode over chemische oxidatie, de laatste wordt minder vaak gebruikt voor stalen voorwerpen.
Anodische vorm van oxidatie
Oxidatie van metalen kan plaatsvinden met behulp van het anodische proces. Meestal wordt het elektrochemische oxidatieproces anodisch genoemd. Het wordt uitgevoerd in de dikte van elektrolyten van een vaste of vloeibare aggregatietoestand. Door deze methode te gebruiken, kunt u ook een film van hoge kwaliteit op het object aanbrengen:
- De dikte van de dunne laag coating varieert van 0,1 tot 0,4 micrometer.
- Elektrisch isolerende en slijtvaste eigenschappen zijn mogelijk als de dikte isfluctueren van twee tot drie tot driehonderd micron.
- Beschermende coating=0,3 – 15 micron.
- Lagen met eigenschappen die vergelijkbaar zijn met glazuur kunnen worden aangebracht. Specialisten noemen zo'n filmemailcoating vaak.
Het kenmerk van het geanodiseerde product is de aanwezigheid van een positief potentieel. Deze procedure wordt aanbevolen om de elementen van geïntegreerde schakelingen te beschermen en om een diëlektrische coating op het oppervlak van halfgeleiders, legeringen en staal te creëren.
Het proces van oxidatie van geanodiseerde metalen kan, indien gewenst, door iedereen thuis, thuis, worden uitgevoerd. Het zal echter van groot belang zijn om aan alle veiligheidsvoorwaarden te voldoen, en dit moet onvoorwaardelijk gebeuren. Dit komt door het gebruik van zeer agressieve verbindingen in deze methode.
Een van de speciale gevallen van anodiseren is de methode van microarc-oxidatie. Het stelt een persoon in staat om een aantal unieke coatings te verkrijgen met hoge parameters van het decoratieve, hittebestendige, beschermende, isolerende en corrosiewerende type. De microarc-vorm van het proces kan alleen worden uitgevoerd onder invloed van wissel- of pulserende stroom in de dikte van elektrolyten met een licht alkalisch karakter. De onderhavige werkwijze maakt het mogelijk een laagdikte van tweehonderd tot tweehonderdvijftig micron te verkrijgen. Na de operatie wordt het oppervlak vergelijkbaar met keramiek.
Blauwproces
Oxidatie van ferrometalen wordt in professionele terminologie genoemdblauw.
Als we het hebben over blauw worden van staal, zoals oxideren, zwart worden of blauw worden, kunnen we zeggen dat dit een proces is waarbij een laag ijzeroxide wordt gevormd op gietijzer of laaggelegeerd staal. In de regel ligt de dikte van een dergelijke film in het bereik van één tot tien micron. Ook de dikte van de laag bepa alt de aanwezigheid van een bepaalde tintkleur. Afhankelijk van de toename van de dikte van de filmlaag kunnen de kleuren zijn: geel, bruin, kersen, paars, blauw en grijs.
Momenteel zijn er verschillende soorten blauwing:
- Alkaline type wordt gekenmerkt door het gebruik van geschikte oplossingen, met toevoeging van oxidatiemiddelen, onder omstandigheden van temperatuur van 135 tot 150 graden Celsius.
- Acid type blueing maakt gebruik van zure oplossingen en chemische of elektrochemische methoden.
- De thermische verwerkingsvorm wordt gekenmerkt door het gebruik van voldoende hoge temperaturen (van 200 tot 400 °C). Het proces vindt plaats in de dikte van de atmosfeer van oververhitte waterdamp. Als een mengsel van ammoniak en alcohol wordt gebruikt, stijgen de temperatuurvereisten tot 880 ° C en in gesmolten zouten - van 400 tot 600 ° C. Het gebruik van een luchtatmosfeer vereist een pre-coating van het oppervlak van het onderdeel met een dunne laag vernis, die asf alt of olie moet zijn.
Inleiding tot thermische oxidatie
Thermische oxidatie van metalen is een techniek waarbij een oxidefilm wordt aangebracht op staal inruimte van de waterdampatmosfeer. Andere zuurstofhoudende media met voldoende hoge temperaturen kunnen ook worden gebruikt. Het is vrij moeilijk om thuis een warmtebehandeling uit te voeren, en daarom wordt het in de regel niet uitgevoerd. Over het plasma-type oxidatie gesproken, het is belangrijk om te weten dat het bijna onmogelijk is om dit thuis te doen.
Zelfbediening
Oxidatie van metaal thuis kan onafhankelijk worden gedaan. De eenvoudigste manier is om staalproducten aan een dergelijke bewerking te onderwerpen. Om dit te doen, moet u eerst het onderdeel polijsten of reinigen waarop het oxidatiewerk zal worden uitgevoerd. Vervolgens moeten oxiden van het oppervlak worden verwijderd met oplossingen van vijf procent H2SO4 (zwavelzuur). Het product moet zestig seconden in de vloeistof worden bewaard.
Volgende stappen
Nadat de fase van het plaatsen van het onderdeel in het zuurbad voorbij is, moet het onder warm water worden gewassen en gepassiveerd of, met andere woorden, het object gedurende vijf minuten worden gekookt. Gebruik hiervoor een oplossing van water uit de waterleiding met vijftig gram eenvoudige waszeep. Hier is de berekening voor 1 liter vloeistof. Nadat we al deze acties hebben uitgevoerd, zijn we aan het einde van de oxidatie gekomen. Om de procedure te implementeren, moet u:
- Gebruik containers die geëmailleerd zijn en geen chips of krassen hebben aan de binnenkant.
- Vul de container met water en verdun met de juiste hoeveelheid gram natronloog (per 1 liter=50 gram).
- Verplaats het vaartuig vanwater op het fornuis en plaats het product erop.
- Verwarm het mengsel tot ongeveer 135-150°C.
Na 90 minuten kun je het onderdeel eruit halen en je eigen werk overwegen.
Sommige gegevens
De lezer zal weten dat als een dergelijke operatie nodig is, maar bij gebrek aan vaardigheid of verlangen, een dergelijk verzoek aan verschillende specialisten kan worden gericht. Oxidatie van metalen in Moskou bijvoorbeeld kan zowel door specialisten op verschillende dienstenterreinen als thuis door mensen worden uitgevoerd. Sommige soorten van dergelijke middelen om het onderdeel te beschermen, kunnen behoorlijk duur zijn. In de hoofdstad van de Russische Federatie zal het geanodiseerde type oxidatie vrij duur zijn, maar het zal een hoge betrouwbaarheidsindicator aan het object geven. Om in zo'n geval specialisten te vinden, volstaat het om een Google-zoekopdracht in te typen, bijvoorbeeld: "chemische oxidatie uitvoeren in … (een bepaalde stad of regio)", of iets dergelijks.
