Αυτό το άρθρο θα επικεντρωθεί στην ανάλυση του φαινομένου της οξείδωσης μετάλλων. Εδώ θα εξετάσουμε μια γενική ιδέα αυτού του φαινομένου, θα εξοικειωθούμε με ορισμένες ποικιλίες και θα τις μελετήσουμε χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του χάλυβα. Ο αναγνώστης θα μάθει επίσης πώς να κάνει αυτή τη διαδικασία μόνος του.
Ορισμός της οξείδωσης
Για αρχή, θα επικεντρωθούμε στην έννοια της ίδιας της οξείδωσης. Αυτή είναι μια διαδικασία κατά την οποία δημιουργείται ένα φιλμ οξειδίου στην επιφάνεια του προϊόντος, καθώς και στο τεμάχιο εργασίας. Γίνεται δυνατό λόγω των οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων. Τις περισσότερες φορές, τέτοια μέτρα χρησιμοποιούνται για την οξείδωση μετάλλων, διακοσμητικών στοιχείων και για να σχηματίσουν ένα διηλεκτρικό στρώμα. Μεταξύ των κυριότερων ποικιλιών είναι οι εξής: θερμική, πλασματική, χημική και ηλεκτροχημική μορφή.
Ποικιλότητα ειδών
Μένοντας στην περιγραφή των παραπάνω ειδών, για καθένα από αυτά μπορούμε να πούμε ότι:
- Η θερμική μορφή οξείδωσης μπορεί να πραγματοποιηθεί κατά τη θέρμανση ενός συγκεκριμένου προϊόντος ήόργανο σε ατμόσφαιρες υδρατμών ή οξυγόνου. Όταν οξειδώνονται μέταλλα όπως ο σίδηρος και ο χάλυβας χαμηλής κραματοποίησης, η διαδικασία ονομάζεται γαλάζιο.
- Η χημική μορφή της οξείδωσης χαρακτηρίζεται, ως διαδικασία επεξεργασίας, μέσω της χρήσης τήγματος ή διαλυμάτων οξειδωτικών παραγόντων. Αυτά μπορεί να είναι εκπρόσωποι χρωμικών, νιτρικών αλάτων, κ.λπ. Τις περισσότερες φορές αυτό γίνεται για να παρέχεται στο προϊόν προστασία έναντι των διεργασιών διάβρωσης.
- Οξείδωση ηλεκτροχημικού τύπου χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι λαμβάνει χώρα μέσα στους ηλεκτρολύτες. Ονομάζεται επίσης οξείδωση μικρο-τόξου.
- Μορφή οξείδωσης πλάσματος μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο με την παρουσία πλάσματος χαμηλής θερμοκρασίας. Πρέπει να περιέχει Ο2. Η δεύτερη προϋπόθεση είναι η παρουσία εκκένωσης DC, καθώς και ραδιοσυχνοτήτων ή/και φούρνου μικροκυμάτων.
Γενική έννοια της οξείδωσης
Για να κατανοήσετε καλύτερα τι είναι αυτό - η οξείδωση των μετάλλων, θα ήταν επίσης επιθυμητό να εξοικειωθείτε με τα γενικά, σύντομα χαρακτηριστικά της οξείδωσης.
Η οξείδωση είναι μια διαδικασία χημικής φύσης, η οποία συνοδεύεται από αύξηση του βαθμού ατομικής οξείδωσης μιας ουσίας που υφίσταται αυτό το φαινόμενο. Αυτό συμβαίνει μέσω της μεταφοράς αρνητικά φορτισμένων σωματιδίων – ηλεκτρονίων, από το άτομο, που είναι ο αναγωγικός παράγοντας. Μπορεί επίσης να ονομάζεται δότης. Η μεταφορά των ηλεκτρονίων γίνεται σε σχέση με το οξειδωτικό άτομο, τον δέκτη ηλεκτρονίων.
Μερικές φορές, κατά τη διάρκεια της οξείδωσης, τα μόρια των αρχικών ενώσεων μπορεί να γίνουν ασταθή και να διασπαστούν σε μικρότερα συστατικά μέρη. Ενμερικά από τα άτομα που σχηματίζονται από τα μοριακά σωματίδια θα έχουν υψηλότερο βαθμό οξείδωσης από τους ίδιους τύπους ατόμων, αλλά στην αρχική, αρχική τους κατάσταση.
Στο παράδειγμα της οξείδωσης χάλυβα
Τι είναι η οξείδωση μετάλλων; Η απάντηση σε αυτήν την ερώτηση θα εξεταστεί καλύτερα με ένα παράδειγμα για το οποίο θα χρησιμοποιήσουμε αυτή τη διαδικασία με χάλυβα.
Κάτω από τη χημική οξείδωση μετάλλου - χάλυβα, κατανοούμε τη διαδικασία εκτέλεσης εργασιών, κατά την οποία η μεταλλική επιφάνεια θα καλυφθεί με μια μεμβράνη οξειδίου. Αυτή η λειτουργία πραγματοποιείται, τις περισσότερες φορές, για να σχηματίσει μια προστατευτική επίστρωση ή να δώσει ένα νέο χαρακτηριστικό στο στοιχείο διακόσμησης. το κάνουν επίσης για να δημιουργήσουν διηλεκτρικά στρώματα σε προϊόντα χάλυβα.
Μιλώντας για χημική οξείδωση, είναι σημαντικό να γνωρίζετε: πρώτα, το προϊόν υποβάλλεται σε επεξεργασία με κάποιο κράμα ή διάλυμα χρωμικού, νιτρικού ή ορισμένων άλλων οξειδωτικών παραγόντων. Αυτό θα δώσει στο μέταλλο προστασία από τις επιπτώσεις της διάβρωσης. Η διαδικασία μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας συνθέσεις αλκαλικής ή όξινης φύσης.
Η χημική μορφή οξείδωσης, που πραγματοποιείται με τη χρήση αλκαλίων, πρέπει να πραγματοποιείται σε θερμοκρασία 30 έως 180 °C. Για τέτοιες διαδικασίες, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν αλκάλια με ένα μείγμα μικρής ποσότητας οξειδωτικών παραγόντων. Αφού το εξάρτημα έχει υποστεί επεξεργασία με αλκαλική ένωση, πρέπει να ξεπλυθεί πολύ καλά και στη συνέχεια να στεγνώσει. Μερικές φορές ένα τεμάχιο εργασίας που έχει ήδη περάσει από τη διαδικασία οξείδωσης μπορεί να λαδωθεί επιπλέον.
Λεπτομέρειες για την όξινη μέθοδο
Για να εφαρμόσετε τη μέθοδο των όξινων επεμβάσεων, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε πολλά οξέα, συνήθως δύο ή τρία. Οι κύριες ουσίες αυτού του τύπου είναι το υδροχλωρικό, το ορθοφωσφορικό και το νιτρικό οξύ. Σε αυτές προστίθεται μια μικρή ποσότητα ενώσεων μαγγανίου και άλλων Η διακύμανση των δεικτών θερμοκρασίας στους οποίους μπορεί να συμβεί οξείδωση μετάλλου - χάλυβα, με τη χρήση της όξινης μεθόδου, κυμαίνεται από 30 έως 100 ° C.
Η χημική οξείδωση, που περιγράφεται για δύο μεθόδους, δίνει σε ένα άτομο την ευκαιρία να αποκτήσει, τόσο στην παραγωγή όσο και στο σπίτι, ένα φιλμ που προκαλεί επαρκώς ισχυρή προστασία του προϊόντος. Ωστόσο, θα είναι σημαντικό να γνωρίζετε ότι η προστασία του χάλυβα και άλλων μετάλλων θα είναι πιο αξιόπιστη εάν χρησιμοποιηθεί ηλεκτροχημική διαδικασία. Αυτό οφείλεται στα πλεονεκτήματα των ηλεκτροχημικών. μέθοδος έναντι της χημικής οξείδωσης, η τελευταία χρησιμοποιείται λιγότερο συχνά για χαλύβδινα αντικείμενα.
Ανοδική μορφή οξείδωσης
Η οξείδωση των μετάλλων μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας την ανοδική διαδικασία. Τις περισσότερες φορές, η διαδικασία ηλεκτροχημικής οξείδωσης ονομάζεται ανοδική. Εκτελείται σε πάχος ηλεκτρολυτών στερεάς ή υγρής κατάστασης συσσωμάτωσης. Επίσης, η χρήση αυτής της μεθόδου θα σας επιτρέψει να εφαρμόσετε ένα φιλμ υψηλής ποιότητας στο αντικείμενο:
- Το πάχος της επίστρωσης λεπτής στρώσης κυμαίνεται από 0,1 έως 0,4 μικρόμετρα.
- Οι ιδιότητες ηλεκτρικής μόνωσης και αντοχής στη φθορά είναι δυνατές εάν το πάχος είναικυμαίνονται από δύο έως τριακόσια έως τριακόσια μικρά.
- Προστατευτική επίστρωση=0,3 – 15 μικρά.
- Μπορούν να εφαρμοστούν στρώματα με ιδιότητες παρόμοιες με το σμάλτο. Οι ειδικοί συχνά αποκαλούν μια τέτοια επίστρωση σμάλτου μεμβράνης.
Το χαρακτηριστικό του προϊόντος που έχει ανοδιωθεί είναι η παρουσία θετικού δυναμικού. Αυτή η διαδικασία συνιστάται για την προστασία των στοιχείων των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, καθώς και για τη δημιουργία διηλεκτρικής επικάλυψης στην επιφάνεια ημιαγωγών, κραμάτων και χάλυβα.
Η διαδικασία οξείδωσης μετάλλων ανοδιωμένου τύπου μπορεί, εάν επιθυμείται, να πραγματοποιηθεί από οποιοδήποτε άτομο στο σπίτι, στο σπίτι. Ωστόσο, θα είναι πολύ σημαντικό να τηρούνται όλες οι προϋποθέσεις ασφαλείας και αυτό πρέπει να γίνεται άνευ όρων. Αυτό οφείλεται στη χρήση πολύ επιθετικών ενώσεων σε αυτή τη μέθοδο.
Μία από τις ιδιαίτερες περιπτώσεις ανοδίωσης είναι η μέθοδος της οξείδωσης με μικροτόξο. Επιτρέπει σε ένα άτομο να αποκτήσει έναν αριθμό μοναδικών επιστρώσεων με υψηλές παραμέτρους διακοσμητικού, ανθεκτικού στη θερμότητα, προστατευτικού, μονωτικού και αντιδιαβρωτικού τύπου. Η μορφή μικροτόξου της διαδικασίας μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο υπό την επίδραση εναλλασσόμενου ή παλμικού ρεύματος στο πάχος των ηλεκτρολυτών που έχουν ελαφρώς αλκαλικό χαρακτήρα. Η υπό εξέταση μέθοδος καθιστά δυνατή την απόκτηση πάχους επικάλυψης από διακόσια έως διακόσια πενήντα μικρά. Μετά την επέμβαση, η επιφάνεια θα γίνει παρόμοια με κεραμική.
Διαδικασία μπλε
Οξείδωση σιδηρούχων μετάλλων στην επαγγελματική ορολογία ονομάζεταιμπλε.
Όταν μιλάμε για μπλε χρώμα του χάλυβα, όπως οξείδωση, μαύρισμα ή γαλάζιο, μπορούμε να πούμε ότι πρόκειται για μια διαδικασία κατά την οποία σχηματίζεται ένα στρώμα οξειδίου του σιδήρου σε χυτοσίδηρο ή χάλυβα χαμηλού κράματος. Κατά κανόνα, το πάχος μιας τέτοιας μεμβράνης κυμαίνεται από ένα έως δέκα μικρά. Το πάχος του στρώματος καθορίζει επίσης την παρουσία ενός συγκεκριμένου χρώματος απόχρωσης. Ανάλογα με την αύξηση του πάχους της στρώσης του φιλμ, τα χρώματα μπορεί να είναι: κίτρινο, καφέ, κερασί, μωβ, μπλε και γκρι.
Αυτή τη στιγμή υπάρχουν διάφοροι τύποι μπλε:
- Ο αλκαλικός τύπος χαρακτηρίζεται από τη χρήση κατάλληλων διαλυμάτων, με προσθήκη οξειδωτικών παραγόντων, σε συνθήκες θερμοκρασίας από 135 έως 150 βαθμούς Κελσίου.
- Το μπλε τύπου οξέος χρησιμοποιεί όξινα διαλύματα και χημικές ή ηλεκτροχημικές μεθόδους.
- Η θερμική μορφή επεξεργασίας χαρακτηρίζεται από τη χρήση επαρκώς υψηλών θερμοκρασιών (από 200 έως 400 °C). Η διαδικασία λαμβάνει χώρα στο πάχος της ατμόσφαιρας υπερθερμασμένου υδρατμού. Εάν χρησιμοποιείται μείγμα αμμωνίας-αλκοόλης, τότε οι απαιτήσεις θερμοκρασίας αυξάνονται στους 880 °C και σε λιωμένα άλατα - από 400 έως 600 °C. Η χρήση ατμόσφαιρας αέρα απαιτεί προεπικάλυψη της επιφάνειας του εξαρτήματος με ένα λεπτό στρώμα βερνικιού, το οποίο πρέπει να είναι άσφαλτο ή λάδι.
Εισαγωγή στη θερμική οξείδωση
Η θερμική οξείδωση των μετάλλων είναι μια τεχνική κατά την οποία ένα φιλμ οξειδίου εφαρμόζεται σε χάλυβα σεχώρο της ατμόσφαιρας υδρατμών. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν άλλα μέσα που περιέχουν οξυγόνο με επαρκώς υψηλές θερμοκρασίες. Είναι αρκετά δύσκολο να πραγματοποιηθεί θερμική επεξεργασία στο σπίτι και επομένως, κατά κανόνα, δεν εκτελείται. Μιλώντας για τον τύπο της οξείδωσης του πλάσματος, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ότι είναι σχεδόν αδύνατο να γίνει αυτό στο σπίτι.
Αυτολειτουργία
Η οξείδωση του μετάλλου στο σπίτι μπορεί να γίνει ανεξάρτητα. Ο ευκολότερος τρόπος είναι να υποβληθούν τα προϊόντα χάλυβα σε τέτοια επεξεργασία. Για να γίνει αυτό, πρέπει πρώτα να γυαλίσετε ή να καθαρίσετε το τμήμα στο οποίο θα πραγματοποιηθούν οι εργασίες οξείδωσης. Στη συνέχεια, τα οξείδια θα πρέπει να αφαιρεθούν από την επιφάνεια χρησιμοποιώντας διαλύματα πέντε τοις εκατό H2SO4 (θειικό οξύ). Το προϊόν πρέπει να διατηρηθεί στο υγρό για εξήντα δευτερόλεπτα.
Επόμενα βήματα
Αφού περάσει το στάδιο της τοποθέτησης του εξαρτήματος στο λουτρό οξέος, θα πρέπει να πλυθεί με ζεστό νερό και να παθητικοποιηθεί ή, με άλλα λόγια, να βράσει το αντικείμενο για πέντε λεπτά. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε ένα διάλυμα νερού από την παροχή νερού με πενήντα γραμμάρια απλού σαπουνιού πλυντηρίου. Εδώ ο υπολογισμός είναι για 1 λίτρο υγρού. Έχοντας πραγματοποιήσει όλες αυτές τις ενέργειες, έχουμε φτάσει στο τέλος της οξείδωσης. Για να εφαρμόσετε τη διαδικασία, πρέπει:
- Χρησιμοποιήστε δοχεία που είναι εμαγιέ και δεν έχουν τσιπς ή γρατσουνιές στο εσωτερικό.
- Γεμίστε το δοχείο με νερό και αραιώστε με την κατάλληλη ποσότητα γραμμαρίων καυστικής σόδας (ανά 1 λίτρο=50 γραμμάρια).
- Μετακινήστε το σκάφος απόνερό στη σόμπα και τοποθετήστε το προϊόν από πάνω.
- Ζεσταίνουμε το μείγμα στους 135-150°C περίπου.
Μετά από 90 λεπτά, μπορείτε να τραβήξετε το μέρος και να σκεφτείτε τη δική σας δουλειά.
Μερικά δεδομένα
Ο αναγνώστης θα γνωρίζει ότι εάν χρειάζεται μια τέτοια επέμβαση, αλλά ελλείψει δεξιοτήτων ή επιθυμίας, ένα τέτοιο αίτημα μπορεί να απευθύνεται σε διάφορους ειδικούς. Η οξείδωση μετάλλων στη Μόσχα, για παράδειγμα, μπορεί να πραγματοποιηθεί τόσο από ειδικούς σε διάφορους τομείς υπηρεσιών όσο και στο σπίτι, από ανθρώπους. Ορισμένοι τύποι τέτοιων μέσων παροχής προστασίας στο εξάρτημα μπορεί να είναι αρκετά ακριβοί. Στην πρωτεύουσα της Ρωσικής Ομοσπονδίας, ο ανοδιωμένος τύπος οξείδωσης θα είναι αρκετά ακριβός, αλλά θα δώσει υψηλό δείκτη αξιοπιστίας στο αντικείμενο. Για να βρείτε ειδικούς σε μια τέτοια περίπτωση, αρκεί να πληκτρολογήσετε ένα ερώτημα αναζήτησης Google, για παράδειγμα: "εκτέλεση χημικής οξείδωσης σε … (συγκεκριμένη πόλη ή περιοχή)", ή κάτι παρόμοιο.
