See artikkel keskendub metallide oksüdatsiooni nähtuse analüüsile. Siin käsitleme selle nähtuse üldist ideed, tutvume mõne sordiga ja uurime neid terase näitel. Lugeja õpib ka seda protsessi ise tegema.
Oksüdatsiooni määratlus
Alustuseks keskendume oksüdatsiooni mõistele. See on protsess, mille käigus nii toote pinnale kui ka töödeldavale detailile tekib oksiidkile. See muutub võimalikuks tänu redoksreaktsioonidele. Kõige sagedamini kasutatakse selliseid meetmeid metallide, dekoratiivelementide oksüdeerimiseks ja dielektrilise kihi moodustamiseks. Peamiste sortide hulgas on järgmised: termiline, plasma, keemiline ja elektrokeemiline vorm.
Liigiline mitmekesisus
Pealedes ül altoodud liikide kirjeldusel, võime igaühe kohta öelda järgmist:
- Oksüdatsiooni termiline vorm võib toimuda teatud toote kuumutamisel võiseade veeauru või hapniku atmosfääris. Kui metallid, nagu raud ja vähelegeeritud teras, oksüdeeritakse, nimetatakse seda protsessi siniseks.
- Oksüdatsiooni keemiline vorm iseloomustab ennast töötlemisprotsessina oksüdeerivate ainete sulandite või lahuste kasutamise kaudu. Need võivad olla kromaatide, nitraatide jne esindajad. Enamasti tehakse seda selleks, et tagada toote kaitse korrosiooniprotsesside eest.
- Elektrokeemilist tüüpi oksüdatsiooni iseloomustab asjaolu, et see toimub elektrolüütide sees. Seda nimetatakse ka mikrokaare oksüdatsiooniks.
- Plasma oksüdatsiooni saab teostada ainult madala temperatuuriga plasma juuresolekul. See peab sisaldama O2. Teine tingimus on alalisvoolulahendus, samuti RF ja/või mikrolaineahi.
Üldine oksüdatsioonikontseptsioon
Et paremini mõista, mis see on – metallide oksüdatsioon, oleks soovitav tutvuda ka oksüdatsiooni üldiste lühikarakteristikutega.
Oksüdatsioon on keemilist laadi protsess, millega kaasneb selle nähtuse läbinud aine aatomoksüdatsiooni astme suurenemine. See toimub negatiivselt laetud osakeste – elektronide – ülekandumise kaudu aatomilt, mis on redutseerija. Seda võib nimetada ka doonoriks. Elektronide ülekanne toimub oksüdeeriva aatomi, elektroni aktseptori suhtes.
Mõnikord võivad oksüdatsiooni käigus algsete ühendite molekulid muutuda ebastabiilseks ja laguneda väiksemateks koostisosadeks. Kusmõnedel molekulaarosakestest moodustatud aatomitel on kõrgem oksüdatsiooniaste kui sama tüüpi aatomitel, kuid nende algses olekus.
Terase oksüdatsiooni näitel
Mis on metalli oksüdatsioon? Vastust sellele küsimusele saab paremini kaaluda näitega, mille puhul kasutame seda protsessi terasega.
Metalli - terase keemilise oksüdatsiooni all mõistame töö tegemise protsessi, mille käigus metallpind kaetakse oksiidkilega. Seda toimingut tehakse enamasti kaitsekatte moodustamiseks või dekoratsioonielemendile uue funktsiooni andmiseks; nad teevad seda ka selleks, et luua terastoodetele dielektrilisi kihte.
Keemilisest oksüdatsioonist rääkides on oluline teada: esiteks töödeldakse toodet mõne sulami või kromaadi, nitraadi või mitme muu oksüdeeriva aine lahusega. See kaitseb metalli korrosioonimõjude eest. Protseduuri võib läbi viia ka aluselise või happelise koostisega.
Oksüdatsiooni keemiline vorm, mis viiakse läbi leeliste abil, tuleb läbi viia temperatuuril 30–180 °C. Selliste protseduuride jaoks on vaja kasutada leeliseid koos väikese koguse oksüdeerivate ainete seguga. Pärast osa töötlemist leeliselise ühendiga tuleb see väga põhjalikult loputada ja seejärel kuivatada. Mõnikord võib oksüdatsiooniprotseduuri juba läbinud tooriku täiendav alt õlitada.
Happemeetodi üksikasjad
Happeoperatsioonide meetodi rakendamiseks on vaja kasutada mitut hapet, tavaliselt kahte või kolme. Seda tüüpi peamised ained on vesinikkloriid-, ortofosfor- ja lämmastikhape. Neile lisatakse väike kogus mangaaniühendeid jm. Temperatuuriindikaatorite kõikumine, milles metalli ja terase oksüdeerumine võib toimuda happemeetodil, on vahemikus 30 kuni 100 ° С.
Kahe meetodi puhul kirjeldatud keemiline oksüdatsioon annab inimesele võimaluse saada nii tootmises kui ka kodus kile, mis tagab tootele piisav alt tugeva kaitse. Siiski on oluline teada, et terase ja muude metallide kaitse on elektrokeemilise protseduuri kasutamisel usaldusväärsem. Selle põhjuseks on elektrokeemia eelised. meetodit keemilise oksüdatsiooni asemel kasutatakse terasest esemete puhul harvemini.
Oksüdatsiooni anoodiline vorm
Metallide oksüdeerimine võib toimuda anoodilise protsessi abil. Kõige sagedamini nimetatakse elektrokeemilist oksüdatsiooniprotsessi anoodseks. See viiakse läbi tahke või vedela agregatsiooni olekus elektrolüütide paksuses. Samuti võimaldab selle meetodi kasutamine objektile kanda kvaliteetset kilet:
- Õhukese kihi katte paksus jääb vahemikku 0,1–0,4 mikromeetrit.
- Elektrisolatsiooni- ja kulumiskindlad omadused on võimalikud, kui paksus onkõikuda kahe kuni kolme kuni kolmesaja mikroni vahel.
- Kaitsekate=0,3–15 mikronit.
- Võib peale kanda emailiga sarnaste omadustega kihte. Spetsialistid nimetavad sellist kilet sageli emailkatteks.
Anodeeritud toote omadus on positiivse potentsiaali olemasolu. See protseduur on soovitatav integraallülituste elementide kaitsmiseks, samuti pooljuhtide, sulamite ja teraste pinnale dielektrilise katte tekitamiseks.
Anodeeritud tüüpi metallide oksüdeerimise protsessi saab soovi korral läbi viia iga inimene kodus, kodus. Siiski on väga oluline järgida kõiki ohutustingimusi ja seda tuleb teha tingimusteta. Selle põhjuseks on väga agressiivsete ühendite kasutamine selles meetodis.
Üks anodeerimise erijuhtudest on mikrokaare oksüdatsiooni meetod. See võimaldab inimesel saada mitmeid ainulaadseid kõrgete parameetritega dekoratiivseid, kuumakindlaid, kaitsvaid, isoleerivaid ja korrosioonivastaseid katteid. Protsessi mikrokaare vormi saab läbi viia ainult kergelt leeliselise iseloomuga elektrolüütide paksuse vahelduv- või impulssvoolu mõjul. Vaadeldav meetod võimaldab saada katte paksuse kahesajast kuni kahesaja viiekümne mikronini. Pärast operatsiooni muutub pind keraamikaga sarnaseks.
Bluing-protsess
Mustmetallide oksüdatsiooni erialaterminoloogias nimetataksesinakas.
Kui rääkida terase sinatamisest, nagu oksüdeerimine, mustamine või sinetamine, siis võib öelda, et tegemist on protsessiga, mille käigus tekib malmile või vähelegeeritud terasele raudoksiidi kiht. Reeglina on sellise kile paksus vahemikus üks kuni kümme mikronit. Kihi paksus määrab ka teatud toonivärvi olemasolu. Olenev alt kilekihi paksuse suurenemisest võivad värvid olla: kollane, pruun, kirss, lilla, sinine ja hall.
Praegu on sinatamist mitut tüüpi:
- Aluselist tüüpi iseloomustab sobivate lahuste kasutamine oksüdeerivate ainete lisamisega temperatuuril 135–150 kraadi Celsiuse järgi.
- Happe tüüpi siniseks muutmisel kasutatakse happelisi lahuseid ja keemilisi või elektrokeemilisi meetodeid.
- Töötlemise termilist vormi iseloomustab piisav alt kõrgete temperatuuride kasutamine (200–400 °C). Protsess toimub ülekuumendatud veeauru atmosfääri paksuses. Kui kasutatakse ammoniaagi-alkoholi segu, tõusevad temperatuurinõuded 880 °C-ni ja sulasoolades - 400-600 °C. Õhuatmosfääri kasutamine eeldab detaili pinna eelkatmist õhukese lakikihiga, mis peaks olema asf alt või õli.
Sissejuhatus termilise oksüdatsiooni kohta
Metallide termiline oksüdatsioon on meetod, mille käigus terasele kantakse oksiidkile.veeauru atmosfääri ruum. Kasutada võib ka muid piisav alt kõrge temperatuuriga hapnikku sisaldavaid aineid. Kodus kuumtöötlust on üsna raske läbi viia ja seetõttu reeglina seda ei tehta. Plasma oksüdatsioonitüübist rääkides on oluline teada, et seda on kodus peaaegu võimatu teha.
Isetoimimine
Metalli oksüdeerimist kodus saab teha iseseisv alt. Lihtsaim viis on terastooted sellisele töötlemisele allutada. Selleks peate esm alt poleerima või puhastama osa, millel oksüdatsioonitööd tehakse. Järgmisena tuleks oksiidid pinn alt eemaldada viieprotsendilise H2SO4 (väävelhappe) lahustega. Toodet tuleb hoida vedelikus kuuskümmend sekundit.
Järgmised sammud
Pärast detaili happevanni asetamise etapi möödumist tuleb see pesta sooja vee all ja passiveerida ehk teisisõnu esemeid viis minutit keeta. Selleks kasutage veevarustusest saadud vee lahust viiekümne grammi lihtsa pesuseebiga. Siin on arvutus 1 liitri vedeliku kohta. Pärast kõigi nende toimingute tegemist oleme jõudnud oksüdatsiooni lõpuni. Protseduuri rakendamiseks peate:
- Kasutage emailitud anumaid, mille sisemus ei ole laastud ega kriimud.
- Täitke anum veega ja lahjendage sobiva koguse grammide seebikiviga (1 liitri kohta=50 grammi).
- Teisalda laev alatesvett pliidile ja asetage toode peale.
- Kuumutage segu temperatuurini umbes 135-150 °C.
90 minuti pärast saate detaili välja tõmmata ja oma tööd mõelda.
Mõned andmed
Lugeja teab, et kui sellist operatsiooni on vaja, kuid oskuste või soovi puudumisel võib sellise sooviga pöörduda erinevate spetsialistide poole. Näiteks metallide oksüdeerimist Moskvas saavad teha nii erinevate teenindusvaldkondade spetsialistid kui ka kodus inimesed. Teatud tüüpi sellised osadele kaitse andmise vahendid võivad olla üsna kallid. Vene Föderatsiooni pealinnas on anodeeritud oksüdatsioonitüüp üsna kallis, kuid see annab objektile kõrge töökindluse näitaja. Spetsialistide leidmiseks sellisel juhul piisab, kui sisestada Google'i otsingupäring, näiteks: "performing chemical oxidation in … (teatud linnas või piirkonnas)" või midagi sarnast.
