Šajā rakstā galvenā uzmanība tiks pievērsta metālu oksidēšanās fenomena analīzei. Šeit mēs apsvērsim vispārīgu priekšstatu par šo parādību, iepazīsimies ar dažām šķirnēm un izpētīsim tās, izmantojot tērauda piemēru. Lasītājs arī uzzinās, kā šo procesu veikt pats.
Oksidācijas definīcija
Sākumā mēs koncentrēsimies uz pašu oksidācijas jēdzienu. Šis ir process, kura laikā uz izstrādājuma virsmas, kā arī uz sagataves tiek izveidota oksīda plēve. Tas kļūst iespējams redoksreakciju dēļ. Visbiežāk šādus pasākumus izmanto metālu, dekoratīvo elementu oksidēšanā un dielektriskā slāņa veidošanai. Starp galvenajām šķirnēm ir šādas: termiskā, plazmas, ķīmiskā un elektroķīmiskā forma.
Sugu daudzveidība
Paturoties pie iepriekš uzskaitīto sugu apraksta, par katru no tām varam teikt, ka:
- Oksidācijas termisko formu var veikt noteikta produkta karsēšanas vaiinstruments ūdens tvaiku vai skābekļa atmosfērā. Kad tiek oksidēti metāli, piemēram, dzelzs un mazleģētais tērauds, procesu sauc par zilēšanu.
- Oksidācijas ķīmiskā forma sevi raksturo kā apstrādes procesu, izmantojot oksidētāju kausējumus vai šķīdumus. Tie var būt hromātu, nitrātu uc pārstāvji. Visbiežāk tas tiek darīts, lai nodrošinātu produkta aizsardzību pret korozijas procesiem.
- Elektroķīmiskā tipa oksidēšanu raksturo fakts, ka tā notiek elektrolītu iekšpusē. To sauc arī par mikroloka oksidāciju.
- Plazmas oksidācijas formu var realizēt tikai zemas temperatūras plazmas klātbūtnē. Tam jāsatur O2. Otrais nosacījums ir līdzstrāvas izlāde, kā arī RF un/vai mikroviļņu krāsns.
Vispārīgs oksidācijas jēdziens
Lai labāk saprastu, kas tā ir - metālu oksidēšana, būtu vēlams iepazīties arī ar vispārīgiem, īsiem oksidācijas raksturojumiem.
Oksidēšana ir ķīmiska rakstura process, ko pavada vielas atomu oksidēšanās pakāpes paaugstināšanās, kurā notiek šī parādība. Tas notiek, pārnesot negatīvi lādētas daļiņas - elektronus, no atoma, kas ir reducētājs. To var saukt arī par donoru. Elektronu pārnese tiek veikta attiecībā pret oksidējošo atomu, elektronu akceptoru.
Dažreiz oksidācijas laikā sākotnējo savienojumu molekulas var kļūt nestabilas un sadalīties mazākos sastāvdaļu fragmentos. Kurādažiem atomiem, ko veido molekulārās daļiņas, būs augstāka oksidācijas pakāpe nekā tāda paša veida atomiem, bet to sākotnējā, sākotnējā stāvoklī.
Tērauda oksidācijas piemērā
Kas ir metāla oksidēšana? Atbildi uz šo jautājumu labāk apsvērt, izmantojot piemēru, kuram mēs izmantosim šo procesu ar tēraudu.
Zem metāla - tērauda ķīmiskās oksidēšanas mēs saprotam darba veikšanas procesu, kura laikā metāla virsma tiks pārklāta ar oksīda plēvi. Šo darbību visbiežāk veic, lai izveidotu aizsargpārklājumu vai piešķirtu dekora elementam jaunu īpašību; viņi to dara arī, lai uz tērauda izstrādājumiem izveidotu dielektriskus slāņus.
Runājot par ķīmisko oksidēšanu, ir svarīgi zināt: pirmkārt, produkts tiek apstrādāts ar kādu sakausējumu vai hromāta, nitrāta vai vairāku citu oksidētāju šķīdumu. Tas nodrošinās metāla aizsardzību pret korozijas ietekmi. Procedūru var veikt arī, izmantojot sārmainas vai skābes kompozīcijas.
Oksidācijas ķīmiskā forma, kas tiek veikta, izmantojot sārmus, jāveic temperatūrā no 30 līdz 180 °C. Šādām procedūrām nepieciešams izmantot sārmus ar nelielu oksidētāju piejaukumu. Pēc tam, kad daļa ir apstrādāta ar sārmainu savienojumu, tā ir ļoti rūpīgi jāizskalo un pēc tam jāizžāvē. Dažreiz apstrādājamo priekšmetu, kas jau ir izgājis oksidēšanas procedūru, var papildus ieeļļot.
Sīkāka informācija par skābes metodi
Lai pielietotu skābes darbību metodi, nepieciešams izmantot vairākas skābes, parasti divas vai trīs. Galvenās šāda veida vielas ir sālsskābe, ortofosforskābe un slāpekļskābe. Tiem pievieno nelielu daudzumu mangāna savienojumu un citus Temperatūras indikatoru izmaiņas, kurās var notikt metāla - tērauda oksidēšanās, izmantojot skābes metodi, ir robežās no 30 līdz 100 ° С.
Ķīmiskā oksidēšana, kas aprakstīta divām metodēm, dod cilvēkam iespēju gan ražošanā, gan mājas apstākļos iegūt plēvi, kas rada pietiekami spēcīgu produkta aizsardzību. Tomēr būs svarīgi zināt, ka tērauda un citu metālu aizsardzība būs uzticamāka, ja tiks izmantota elektroķīmiskā procedūra. Tas ir saistīts ar elektroķīmijas priekšrocībām. metodi, salīdzinot ar ķīmisko oksidēšanu, pēdējo retāk izmanto tērauda priekšmetiem.
Anodiskā oksidācijas forma
Metālu oksidēšana var notikt, izmantojot anoda procesu. Visbiežāk elektroķīmiskās oksidācijas procesu sauc par anodu. To veic cietā vai šķidrā agregācijas stāvokļa elektrolītu biezumā. Turklāt šīs metodes izmantošana ļaus objektam uzklāt augstas kvalitātes plēvi:
- Plānslāņa pārklājuma biezums svārstās no 0,1 līdz 0,4 mikrometriem.
- Elektroizolācijas un nodilumizturīgas īpašības ir iespējamas, ja biezums irsvārstās no diviem līdz trīs līdz trīssimt mikroniem.
- Aizsargpārklājums=0,3–15 mikroni.
- Var uzklāt slāņus ar emaljai līdzīgām īpašībām. Speciālisti šādu plēvi bieži sauc par emaljas pārklājumu.
Anodētā produkta īpašība ir pozitīva potenciāla klātbūtne. Šī procedūra ir ieteicama, lai aizsargātu integrālo shēmu elementus, kā arī izveidotu dielektrisku pārklājumu uz pusvadītāju, sakausējumu un tēraudu virsmas.
Anodēta tipa metālu oksidēšanas procesu pēc vēlēšanās var veikt jebkura persona mājās, mājās. Taču ļoti svarīgi būs ievērot visus drošības nosacījumus, un tas jādara bez nosacījumiem. Tas ir saistīts ar ļoti agresīvu savienojumu izmantošanu šajā metodē.
Viens no īpašajiem anodēšanas gadījumiem ir mikroloka oksidēšanas metode. Tas ļauj cilvēkam iegūt vairākus unikālus pārklājumus ar augstiem dekoratīva, karstumizturīga, aizsargājoša, izolējoša un pretkorozijas tipa pārklājumiem. Procesa mikroloka formu var veikt tikai maiņstrāvas vai impulsa strāvas ietekmē elektrolītu biezumā, kam ir nedaudz sārmains raksturs. Apskatāmā metode ļauj iegūt pārklājuma biezumu no divsimt līdz divsimt piecdesmit mikroniem. Pēc operācijas virsma kļūs līdzīga keramikai.
Bluing process
Melno metālu oksidēšanu profesionālajā terminoloģijā sauczilēšana.
Runājot par tērauda zilēšanu, piemēram, oksidēšanu, melnēšanu vai zilēšanu, mēs varam teikt, ka tas ir process, kura laikā uz čuguna vai mazleģētā tērauda veidojas dzelzs oksīda slānis. Parasti šādas plēves biezums ir robežās no viena līdz desmit mikroniem. Slāņa biezums nosaka arī noteiktas nokrāsas krāsas klātbūtni. Atkarībā no plēves slāņa biezuma pieauguma krāsas var būt: dzeltena, brūna, ķiršu, violeta, zila un pelēka.
Šobrīd ir vairāki zilēšanas veidi:
- Sārma tipam ir raksturīga atbilstošu šķīdumu izmantošana, pievienojot oksidētājus, temperatūras apstākļos no 135 līdz 150 grādiem pēc Celsija.
- Skābes tipa zilēšanai izmanto skābus šķīdumus un ķīmiskas vai elektroķīmiskas metodes.
- Apstrādes termisko formu raksturo pietiekami augstas temperatūras izmantošana (no 200 līdz 400 °C). Process notiek pārkarsētu ūdens tvaiku atmosfēras biezumā. Ja izmanto amonjaka-spirta maisījumu, tad temperatūras prasības palielinās līdz 880 °C, bet kausētajos sāļos - no 400 līdz 600 °C. Lai izmantotu gaisa atmosfēru, detaļas virsma ir iepriekš jāpārklāj ar plānu lakas kārtu, kurai jābūt asf altam vai eļļai.
Ievads termiskajā oksidācijā
Metālu termiskā oksidēšana ir paņēmiens, kurā uz tērauda tiek uzklāta oksīda plēve.ūdens tvaiku atmosfēras telpa. Var izmantot arī citus skābekli saturošus līdzekļus ar pietiekami augstu temperatūru. Ir diezgan grūti veikt termisko apstrādi mājās, un tāpēc, kā likums, tā netiek veikta. Runājot par plazmas oksidācijas veidu, ir svarīgi zināt, ka mājās to ir gandrīz neiespējami izdarīt.
Pašdarbība
Metāla oksidēšanu mājas apstākļos var veikt patstāvīgi. Vienkāršākais veids ir pakļaut tērauda izstrādājumus šādai apstrādei. Lai to izdarītu, vispirms ir jānopulē vai jānotīra daļa, uz kuras tiks veikts oksidēšanas darbs. Pēc tam oksīdi jānoņem no virsmas, izmantojot piecu procentu H2SO4 (sērskābes) šķīdumus. Produkts ir jāpatur šķidrumā sešdesmit sekundes.
Nākamās darbības
Pēc tam, kad ir pagājis detaļas ievietošanas posms skābes vannā, tā jānomazgā zem silta ūdens un pasivēta jeb, citiem vārdiem sakot, objekts piecas minūtes jāvāra. Lai to izdarītu, izmantojiet ūdens šķīdumu no ūdens padeves ar piecdesmit gramiem vienkāršu veļas ziepju. Šeit aprēķins attiecas uz 1 litru šķidruma. Pēc visu šo darbību veikšanas esam nonākuši pie oksidācijas beigām. Lai īstenotu procedūru, jums:
- Izmantojiet traukus, kas ir emaljēti un kuru iekšpusē nav šķembu vai skrāpējumu.
- Piepildiet tvertni ar ūdeni un atšķaidiet ar atbilstošu daudzumu gramu kaustiskās sodas (uz 1 litru=50 grami).
- Pārvietojiet kuģi noūdeni uz plīts un novietojiet produktu virsū.
- Uzkarsē maisījumu līdz aptuveni 135-150°C.
Pēc 90 minūtēm varat izņemt daļu un apsvērt savu darbu.
Daži dati
Lasītājs zinās, ka, ja šāda operācija ir nepieciešama, bet, ja nav prasmes vai vēlmes, ar šādu lūgumu var vērsties pie dažādiem speciālistiem. Metālu oksidēšanu, piemēram, Maskavā var veikt gan dažādu pakalpojumu jomu speciālisti, gan mājās, cilvēki. Daži šādu līdzekļu veidi, lai nodrošinātu detaļu aizsardzību, var būt diezgan dārgi. Krievijas Federācijas galvaspilsētā anodētais oksidācijas veids būs diezgan dārgs, taču tas objektam dos augstu uzticamības rādītāju. Lai šādā gadījumā atrastu speciālistus, pietiek ar Google meklēšanas vaicājuma ierakstīšanu, piemēram: "veikt ķīmisko oksidāciju … (noteiktā pilsētā vai reģionā)", vai ko līdzīgu.
