Ang artikulong ito ay tumutuon sa pagsusuri ng phenomenon ng metal oxidation. Dito ay isasaalang-alang namin ang isang pangkalahatang ideya ng hindi pangkaraniwang bagay na ito, kilalanin ang ilang mga varieties at pag-aralan ang mga ito gamit ang halimbawa ng bakal. Matututuhan din ng mambabasa kung paano gawin ang prosesong ito sa iyong sarili.
Kahulugan ng oksihenasyon
Upang magsimula, tututuon natin ang mismong konsepto ng oksihenasyon. Ito ay isang proseso kung saan ang isang oxide film ay nilikha sa ibabaw na lugar ng produkto, pati na rin sa workpiece. Nagiging posible ito dahil sa mga reaksyon ng redox. Kadalasan, ang mga naturang hakbang ay ginagamit sa oksihenasyon ng mga metal, pandekorasyon na elemento at upang makabuo ng isang dielectric layer. Kabilang sa mga pangunahing uri ay ang mga sumusunod: thermal, plasma, chemical at electrochemical form.
Pagkakaiba-iba ng mga species
Pagsasaalang-alang sa paglalarawan ng mga nakalistang species sa itaas, tungkol sa bawat isa sa kanila ay masasabi nating:
- Thermal na anyo ng oksihenasyon ay maaaring isagawa sa panahon ng pag-init ng isang partikular na produkto oinstrumento sa mga atmospera ng singaw ng tubig o oxygen. Kapag ang mga metal gaya ng iron at low alloy steel ay na-oxidize, ang proseso ay tinatawag na bluing.
- Ang kemikal na anyo ng oksihenasyon ay nagpapakilala sa sarili nito, bilang isang proseso ng pagproseso, sa pamamagitan ng paggamit ng mga natutunaw o mga solusyon ng mga ahente ng oxidizing. Ang mga ito ay maaaring mga kinatawan ng chromates, nitrates, atbp. Kadalasan ito ay ginagawa upang mabigyan ng proteksyon ang produkto laban sa mga proseso ng kaagnasan.
- Oxidation ng uri ng electrochemical ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na ito ay nagaganap sa loob ng mga electrolyte. Tinatawag din itong micro-arc oxidation.
- Plasma na anyo ng oksihenasyon ay maisasakatuparan lamang sa pagkakaroon ng mababang temperatura ng plasma. Dapat itong naglalaman ng O2. Ang pangalawang kundisyon ay ang pagkakaroon ng DC discharge, gayundin ang RF at / o microwave.
Pangkalahatang konsepto ng oksihenasyon
Para mas maunawaan kung ano ito - ang oksihenasyon ng mga metal, kanais-nais ding maging pamilyar sa pangkalahatan at maikling katangian ng oksihenasyon.
Ang Oxidation ay isang proseso na may likas na kemikal, na sinasamahan ng pagtaas ng antas ng atomic oxidation ng isang substance na dumaranas ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Nangyayari ito sa pamamagitan ng paglipat ng mga negatibong sisingilin na mga particle - mga electron, mula sa atom, na siyang ahente ng pagbabawas. Maaari rin itong tawaging donor. Ang paglipat ng mga electron ay ginagawa kaugnay ng oxidizing atom, ang electron acceptor.
Minsan, sa panahon ng oksihenasyon, ang mga molekula ng mga orihinal na compound ay maaaring maging hindi matatag at mabubuwag sa mas maliliit na bahagi ng bumubuo. Kung saanang ilan sa mga atom na nabuo ng mga molekular na particle ay magkakaroon ng mas mataas na antas ng oksihenasyon kaysa sa parehong mga uri ng mga atom, ngunit sa kanilang orihinal, orihinal na estado.
Sa halimbawa ng steel oxidation
Ano ang metal oxidation? Ang sagot sa tanong na ito ay mas maisasaalang-alang kasama ng isang halimbawa kung saan gagamitin namin ang prosesong ito na may bakal.
Sa ilalim ng kemikal na oksihenasyon ng metal - bakal, naiintindihan namin ang proseso ng paggawa, kung saan ang ibabaw ng metal ay tatakpan ng isang oxide film. Ang operasyon na ito ay isinasagawa, kadalasan, upang bumuo ng isang proteksiyon na patong o magbigay ng isang bagong tampok sa elemento ng palamuti; ginagawa rin nila ito upang makalikha ng mga dielectric na layer sa mga produktong bakal.
Sa pagsasalita tungkol sa kemikal na oksihenasyon, mahalagang malaman: una, ang produkto ay ginagamot ng ilang haluang metal o solusyon ng chromate, nitrate, o ilang iba pang mga oxidizing agent. Magbibigay ito ng proteksyon sa metal laban sa mga epekto ng kaagnasan. Ang pamamaraan ay maaari ding isagawa gamit ang mga komposisyon na may alkaline o acidic na kalikasan.
Ang kemikal na anyo ng oksihenasyon, na isinasagawa sa pamamagitan ng paggamit ng alkalis, ay dapat isagawa sa temperaturang 30 hanggang 180 °C. Para sa mga naturang pamamaraan, kinakailangan na gumamit ng alkalis na may isang admixture ng isang maliit na halaga ng mga oxidizing agent. Matapos ang bahagi ay tratuhin ng isang alkaline compound, dapat itong banlawan nang lubusan at pagkatapos ay tuyo. Minsan ang isang workpiece na dumaan na sa proseso ng oksihenasyon ay maaaring dagdagan ng langis.
Mga detalye ng paraan ng acid
Upang ilapat ang paraan ng pagpapatakbo ng acid, kailangang gumamit ng ilang acid, kadalasang dalawa o tatlo. Ang mga pangunahing sangkap ng ganitong uri ay hydrochloric, orthophosphoric at nitric acids. Ang isang maliit na halaga ng mga compound ng manganese at iba pa ay idinagdag sa kanila. Ang pagkakaiba-iba sa mga tagapagpahiwatig ng temperatura kung saan ang oksihenasyon ng metal - bakal ay maaaring mangyari, sa pamamagitan ng paggamit ng paraan ng acid, ay nasa saklaw mula 30 hanggang 100 ° С.
Chemical oxidation, na inilarawan para sa dalawang pamamaraan, ay nagbibigay sa isang tao ng pagkakataon na makakuha, sa paggawa at sa bahay, ng isang pelikula na nagdudulot ng sapat na malakas na proteksyon ng produkto. Gayunpaman, mahalagang malaman na ang proteksyon ng bakal at iba pang mga metal ay magiging mas maaasahan kung gumamit ng electrochemical procedure. Ito ay dahil sa mga pakinabang ng electrochemical. paraan sa chemical oxidation, ang huli ay hindi gaanong ginagamit para sa mga bagay na bakal.
Anodic na anyo ng oksihenasyon
Ang oxidation ng mga metal ay maaaring maganap gamit ang anodic process. Kadalasan, ang proseso ng electrochemical oxidation ay tinatawag na anodic. Isinasagawa ito sa kapal ng mga electrolyte ng isang solid o likidong estado ng pagsasama-sama. Gayundin, ang paggamit ng paraang ito ay magbibigay-daan sa iyong maglapat ng mataas na kalidad na pelikula sa bagay:
- Ang kapal ng thin layer coating ay mula 0.1 hanggang 0.4 micrometers.
- Electrical insulating at wear-resistant properties ay posible kung ang kapal aynagbabago mula dalawa hanggang tatlo hanggang tatlong daang micron.
- Protective coating=0.3 – 15 microns.
- Maaaring ilapat ang mga layer na may mga katangiang katulad ng enamel. Kadalasang tinatawag ng mga espesyalista ang naturang film enamel coating.
Ang katangian ng produktong na-anodize ay ang pagkakaroon ng positibong potensyal. Inirerekomenda ang pamamaraang ito upang maprotektahan ang mga elemento ng integrated circuits, gayundin upang lumikha ng dielectric coating sa ibabaw ng semiconductors, alloys at steels.
Ang proseso ng oksihenasyon ng anodized na uri ng mga metal ay maaaring, kung ninanais, gawin ng sinumang tao sa bahay, sa bahay. Gayunpaman, napakahalaga na sumunod sa lahat ng kundisyon sa kaligtasan, at dapat itong gawin nang walang kondisyon. Ito ay dahil sa paggamit ng mga napaka-agresibong compound sa paraang ito.
Isa sa mga espesyal na kaso ng anodizing ay ang paraan ng microarc oxidation. Pinapayagan nito ang isang tao na makakuha ng isang bilang ng mga natatanging coatings na may mataas na mga parameter ng isang pandekorasyon, init-lumalaban, proteksiyon, insulating at anti-corrosion na uri. Ang microarc form ng proseso ay maaaring isagawa lamang sa ilalim ng impluwensya ng alternating o pulsed current sa kapal ng electrolytes na may bahagyang alkaline na karakter. Ang pamamaraan na isinasaalang-alang ay ginagawang posible upang makakuha ng isang kapal ng patong mula sa dalawang daan hanggang dalawang daan at limampung microns. Pagkatapos ng operasyon, ang ibabaw ay magiging katulad ng mga ceramics.
Proseso ng pag-bluing
Oxidation ng ferrous metals sa propesyonal na terminolohiya ay tinatawagnamumula.
Kung pinag-uusapan ang tungkol sa pag-blue ng bakal, tulad ng pag-oxidize, pag-black o bluing, masasabi nating ito ay isang proseso kung saan nabubuo ang isang layer ng iron oxide sa cast iron o low alloy steel. Bilang isang patakaran, ang kapal ng naturang pelikula ay nasa saklaw mula sa isa hanggang sampung microns. Tinutukoy din ng kapal ng layer ang pagkakaroon ng isang tiyak na kulay ng tint. Depende sa pagtaas ng kapal ng layer ng pelikula, ang mga kulay ay maaaring: dilaw, kayumanggi, cherry, lila, asul at kulay abo.
Sa kasalukuyan ay may ilang uri ng pag-bluing:
- Ang uri ng alkalina ay nailalarawan sa pamamagitan ng paggamit ng mga naaangkop na solusyon, kasama ang pagdaragdag ng mga oxidizing agent, sa ilalim ng mga kondisyon ng temperatura mula 135 hanggang 150 degrees Celsius.
- Ang uri ng acid na bluing ay gumagamit ng mga acidic na solusyon at mga kemikal o electrochemical na pamamaraan.
- Ang thermal form ng pagproseso ay nailalarawan sa pamamagitan ng paggamit ng sapat na mataas na temperatura (mula 200 hanggang 400 °C). Ang proseso ay nagaganap sa kapal ng kapaligiran ng sobrang init na singaw ng tubig. Kung ang isang ammonia-alcohol mixture ay ginagamit, ang mga kinakailangan sa temperatura ay tumaas sa 880 °C, at sa mga tinunaw na asing-gamot - mula 400 hanggang 600 °C. Ang paggamit ng air atmosphere ay nangangailangan ng pre-coating sa ibabaw ng bahagi ng manipis na layer ng barnis, na dapat ay asp alto o langis.
Introduction to Thermal Oxidation
Thermal oxidation ng mga metal ay isang pamamaraan kung saan ang isang oxide film ay inilalapat sa bakal saespasyo ng atmospera ng singaw ng tubig. Ang iba pang media na naglalaman ng oxygen na may sapat na mataas na temperatura ay maaari ding gamitin. Medyo mahirap na magsagawa ng paggamot sa init sa bahay, at samakatuwid, bilang panuntunan, hindi ito ginaganap. Sa pagsasalita tungkol sa uri ng plasma ng oksihenasyon, mahalagang malaman na halos imposibleng gawin ito sa bahay.
Pagpapatakbo sa sarili
Oxidation ng metal sa bahay ay maaaring gawin nang nakapag-iisa. Ang pinakamadaling paraan ay ang pagpapailalim sa mga produktong bakal sa naturang pagproseso. Upang gawin ito, kailangan mo munang polish o linisin ang bahagi kung saan isasagawa ang gawaing oksihenasyon. Susunod, ang mga oxide ay dapat alisin mula sa ibabaw sa pamamagitan ng paggamit ng mga solusyon ng limang porsyento H2SO4 (sulfuric acid). Dapat itago ang produkto sa likido sa loob ng animnapung segundo.
Mga susunod na hakbang
Pagkatapos lumipas ang yugto ng paglalagay ng bahagi sa acid bath, dapat itong hugasan sa ilalim ng maligamgam na tubig at i-passivate o, sa madaling salita, pakuluan ang bagay sa loob ng limang minuto. Upang gawin ito, gumamit ng solusyon ng tubig mula sa suplay ng tubig na may limampung gramo ng simpleng sabon sa paglalaba. Narito ang pagkalkula ay para sa 1 litro ng likido. Nang maisagawa ang lahat ng mga pagkilos na ito, natapos na natin ang oksihenasyon. Upang ipatupad ang pamamaraan, dapat kang:
- Gumamit ng mga lalagyan na may enamel at walang mga chips o gasgas sa loob.
- Punan ang lalagyan ng tubig at palabnawin ng naaangkop na dami ng gramo ng caustic soda (bawat 1 litro=50 gramo).
- Ilipat ang sisidlan mula satubig sa kalan at ilagay ang produkto sa itaas.
- Painitin ang timpla sa humigit-kumulang 135-150°C.
Pagkalipas ng 90 minuto, maaari mong ilabas ang bahagi at pag-isipan ang sarili mong gawa.
Ilang data
Malalaman ng mambabasa na kung kailangan ang ganitong operasyon, ngunit sa kawalan ng kasanayan o pagnanais, ang naturang kahilingan ay maaaring ituro sa iba't ibang mga espesyalista. Ang oksihenasyon ng mga metal sa Moscow, halimbawa, ay maaaring isagawa kapwa ng mga espesyalista sa iba't ibang larangan ng mga serbisyo, at sa bahay, ng mga tao. Ang ilang mga uri ng naturang paraan ng pagbibigay ng proteksyon sa bahagi ay maaaring medyo mahal. Sa kabisera ng Russian Federation, ang anodized na uri ng oksihenasyon ay magiging medyo mahal, ngunit ito ay magbibigay ng isang mataas na tagapagpahiwatig ng pagiging maaasahan sa bagay. Upang makahanap ng mga espesyalista sa ganoong kaso, sapat na ang pag-type sa isang query sa paghahanap sa Google, halimbawa: "nagsasagawa ng chemical oxidation sa … (isang partikular na lungsod o rehiyon)", o isang katulad na bagay.
