Šiame straipsnyje pagrindinis dėmesys bus skiriamas metalų oksidacijos reiškinio analizei. Čia mes apsvarstysime bendrą šio reiškinio idėją, susipažinsime su kai kuriomis veislėmis ir išnagrinėsime jas plieno pavyzdžiu. Skaitytojas taip pat sužinos, kaip šį procesą atlikti pats.
Oksidacijos apibrėžimas
Pirmiausia sutelksime dėmesį į pačią oksidacijos sąvoką. Tai procesas, kurio metu ant gaminio paviršiaus, taip pat ant ruošinio, susidaro oksido plėvelė. Tai tampa įmanoma dėl redokso reakcijų. Dažniausiai tokios priemonės naudojamos oksiduojant metalus, dekoratyvinius elementus ir siekiant suformuoti dielektrinį sluoksnį. Tarp pagrindinių veislių yra šios: terminė, plazminė, cheminė ir elektrocheminė forma.
Rūšių įvairovė
Atsižvelgiant į aukščiau išvardytų rūšių aprašymą, apie kiekvieną iš jų galime pasakyti, kad:
- Šiluminė oksidacijos forma gali būti atliekama kaitinant tam tikrą produktą arbaprietaisas vandens garų ar deguonies atmosferoje. Kai oksiduojami metalai, pvz., geležis ir mažai legiruotas plienas, procesas vadinamas mėlynavimu.
- Cheminė oksidacijos forma apibūdinama kaip apdorojimo procesas, naudojant lydalus arba oksiduojančių medžiagų tirpalus. Tai gali būti chromatų, nitratų ir kt. atstovai. Dažniausiai tai daroma siekiant apsaugoti gaminį nuo korozijos procesų.
- Elektrocheminio tipo oksidacijai būdinga tai, kad ji vyksta elektrolitų viduje. Ji taip pat vadinama mikrolanko oksidacija.
- Plazminė oksidacijos forma gali būti įgyvendinta tik esant žemos temperatūros plazmai. Jame turi būti O2. Antroji sąlyga yra nuolatinės srovės iškrova, taip pat RF ir (arba) mikrobangų krosnelė.
Bendra oksidacijos samprata
Norint geriau suprasti, kas tai yra – metalų oksidacija, taip pat būtų pageidautina susipažinti su bendromis, trumpomis oksidacijos charakteristikomis.
Oksidacija yra cheminio pobūdžio procesas, kurį lydi medžiagos, kuriai būdingas šis reiškinys, atominės oksidacijos laipsnio padidėjimas. Tai atsitinka pernešant neigiamo krūvio daleles – elektronus iš atomo, kuris yra reduktorius. Jis taip pat gali būti vadinamas donoru. Elektronų perdavimas vyksta oksiduojančio atomo, elektronų akceptoriaus, atžvilgiu.
Kartais oksidacijos metu pradinių junginių molekulės gali tapti nestabilios ir suskaidyti į mažesnius sudedamuosius fragmentus. Kuriamekai kurie atomai, sudaryti iš molekulinių dalelių, turės didesnį oksidacijos laipsnį nei tos pačios rūšies atomai, tačiau jų pradinė, pradinė būsena.
Plieno oksidacijos pavyzdžiu
Kas yra metalo oksidacija? Atsakymą į šį klausimą geriau apsvarstykite pavyzdyje, kuriame naudosime šį procesą su plienu.
Cheminės metalo – plieno oksidacijos metu suprantame darbų atlikimo procesą, kurio metu metalo paviršius bus padengtas oksidine plėvele. Ši operacija dažniausiai atliekama siekiant suformuoti apsauginę dangą arba suteikti dekoro elementui naują ypatybę; jie taip pat tai daro norėdami sukurti dielektrinius sluoksnius ant plieno gaminių.
Kalbant apie cheminę oksidaciją, svarbu žinoti: pirma, produktas yra apdorojamas kokiu nors lydiniu arba chromato, nitrato ar daugelio kitų oksiduojančių medžiagų tirpalu. Tai suteiks metalui apsaugą nuo korozijos poveikio. Procedūrą taip pat galima atlikti naudojant šarminės arba rūgštinės prigimties kompozicijas.
Cheminė oksidacijos forma, atliekama naudojant šarmus, turi būti atliekama 30–180 °C temperatūroje. Tokioms procedūroms būtina naudoti šarmus su nedideliu oksiduojančių medžiagų kiekiu. Po to, kai dalis buvo apdorota šarminiu junginiu, ją reikia labai kruopščiai nuplauti ir tada išdžiovinti. Kartais ruošinį, kuris jau buvo oksiduotas, galima papildomai sutepti alyva.
Išsami informacija apie rūgšties metodą
Norint taikyti rūgšties operacijų metodą, reikia naudoti kelias rūgštis, dažniausiai dvi ar tris. Pagrindinės šio tipo medžiagos yra druskos, ortofosforo ir azoto rūgštys. Į juos dedama nedidelis kiekis mangano junginių ir kt. Temperatūros rodiklių, kuriuose gali vykti metalo-plieno oksidacija, svyravimai, naudojant rūgšties metodą, svyruoja nuo 30 iki 100 °С.
Cheminė oksidacija, aprašyta dviem būdais, suteikia žmogui galimybę tiek gaminant, tiek namuose gauti plėvelę, kuri užtikrina pakankamai stiprią gaminio apsaugą. Tačiau bus svarbu žinoti, kad plieno ir kitų metalų apsauga bus patikimesnė, jei bus taikoma elektrocheminė procedūra. Taip yra dėl elektrochemijos pranašumų. metodas, palyginti su chemine oksidacija, pastarasis rečiau naudojamas plieniniams objektams.
Anodinė oksidacijos forma
Metalų oksidacija gali vykti naudojant anodinį procesą. Dažniausiai elektrocheminis oksidacijos procesas vadinamas anodiniu. Jis atliekamas kietos arba skystos agregacijos elektrolitų storio. Be to, naudojant šį metodą, ant objekto bus galima užklijuoti aukštos kokybės plėvelę:
- Plono sluoksnio dangos storis svyruoja nuo 0,1 iki 0,4 mikrometro.
- Elektrą izoliuojančios ir dilimui atsparios savybės galimos, jei storis yrasvyruoti nuo dviejų iki trijų iki trijų šimtų mikronų.
- Apsauginė danga=0,3–15 mikronų.
- Galima dengti sluoksnius, kurių savybės panašios į emalį. Specialistai tokią plėvelę dažnai vadina emalio danga.
Anoduoto gaminio savybė yra teigiamo potencialo buvimas. Ši procedūra rekomenduojama norint apsaugoti integrinių grandynų elementus, taip pat sukurti dielektrinę dangą ant puslaidininkių, lydinių ir plieno paviršiaus.
Anoduoto tipo metalų oksidacijos procesą, jei pageidaujama, bet kuris asmuo gali atlikti namuose, namuose. Tačiau bus labai svarbu laikytis visų saugos sąlygų, ir tai turi būti daroma besąlygiškai. Taip yra dėl to, kad šiame metode naudojami labai agresyvūs junginiai.
Vienas iš ypatingų anodavimo atvejų yra mikrolanko oksidacijos metodas. Tai leidžia žmogui gauti daugybę unikalių dekoratyvinių, karščiui atsparių, apsauginių, izoliuojančių ir antikorozinių dangų su aukštais parametrais. Proceso mikrolanko forma gali būti atliekama tik veikiant kintamajai arba impulsinei srovei elektrolitų, turinčių šiek tiek šarminį, storį. Nagrinėjamas metodas leidžia gauti dangos storį nuo dviejų šimtų iki dviejų šimtų penkiasdešimt mikronų. Po operacijos paviršius taps panašus į keramiką.
Bluing procesas
Juodųjų metalų oksidacija profesinėje terminijoje vadinamamėlynuoja.
Kalbant apie plieno pamėlynavimą, pvz., oksidavimą, pajuodinimą ar mėlynavimą, galime teigti, kad tai procesas, kurio metu ant ketaus arba mažai legiruoto plieno susidaro geležies oksido sluoksnis. Paprastai tokios plėvelės storis svyruoja nuo vieno iki dešimties mikronų. Sluoksnio storis taip pat lemia tam tikros atspalvio spalvos buvimą. Priklausomai nuo plėvelės sluoksnio storio padidėjimo, spalvos gali būti: geltona, ruda, vyšninė, violetinė, mėlyna ir pilka.
Šiuo metu yra keletas mėlynumo tipų:
- Šarminiam tipui būdingas tinkamų tirpalų naudojimas, pridedant oksiduojančių medžiagų, esant 135–150 laipsnių Celsijaus temperatūrai.
- Rūgšties tipo mėlynavimui naudojami rūgštiniai tirpalai ir cheminiai arba elektrocheminiai metodai.
- Šiluminė apdorojimo forma pasižymi pakankamai aukšta temperatūra (nuo 200 iki 400 °C). Procesas vyksta perkaitintų vandens garų atmosferos storyje. Jei naudojamas amoniako-alkoholio mišinys, tada temperatūros reikalavimai padidėja iki 880 °C, o išlydytose druskose - nuo 400 iki 600 °C. Norint naudoti oro atmosferą, reikia iš anksto padengti dalies paviršių plonu lako sluoksniu, kuris turėtų būti asf altas arba alyva.
Šiluminės oksidacijos įvadas
Šiluminė metalų oksidacija yra metodas, kai ant plieno padengiama oksido plėvelėvandens garų atmosferos erdvė. Taip pat gali būti naudojamos kitos deguonies turinčios terpės, kurių temperatūra yra pakankamai aukšta. Namuose atlikti terminį apdorojimą yra gana sunku, todėl, kaip taisyklė, jis neatliekamas. Kalbant apie plazmos oksidacijos tipą, svarbu žinoti, kad to padaryti namuose beveik neįmanoma.
Savarankiškas veikimas
Metalo oksidaciją namuose galima atlikti savarankiškai. Lengviausias būdas yra apdoroti plieno gaminius. Norėdami tai padaryti, pirmiausia turite nupoliruoti arba išvalyti dalį, kurioje bus atliekamas oksidacijos darbas. Tada oksidai turi būti pašalinti nuo paviršiaus, naudojant penkių procentų H2SO4 (sieros rūgšties) tirpalus. Produktas turi būti laikomas skystyje šešiasdešimt sekundžių.
Kiti veiksmai
Pabaigus detalės įdėjimo į rūgšties vonią etapą, ją reikia nuplauti po šiltu vandeniu ir pasyvinti arba, kitaip tariant, pavirti objektą penkias minutes. Norėdami tai padaryti, naudokite vandens tirpalą iš vandens tiekimo su penkiasdešimt gramų paprasto skalbimo muilo. Čia skaičiuojama 1 litras skysčio. Atlikę visus šiuos veiksmus, priėjome oksidacijos pabaigą. Norėdami įgyvendinti procedūrą, turite:
- Naudokite talpyklas, kurios yra emaliuotos ir kurių viduje nėra drožlių ar įbrėžimų.
- Užpildykite indą vandens ir praskieskite atitinkamu kiekiu gramų kaustinės sodos (1 litrui=50 gramų).
- Perkelkite laivą išvandens ant viryklės ir padėkite gaminį ant viršaus.
- Įkaitinkite mišinį iki maždaug 135–150°C.
Po 90 minučių galite ištraukti dalį ir apmąstyti savo darbą.
Kai kurie duomenys
Skaitytojas žinos, kad prireikus tokios operacijos, tačiau neturint įgūdžių ar noro, su tokiu prašymu galima kreiptis į įvairius specialistus. Pavyzdžiui, metalų oksidaciją Maskvoje gali atlikti tiek įvairių paslaugų sričių specialistai, tiek namuose, patys žmonės. Kai kurios tokios detalės apsaugos priemonės gali būti gana brangios. Rusijos Federacijos sostinėje anoduotas oksidacijos tipas bus gana brangus, tačiau tai suteiks aukštą objekto patikimumo rodiklį. Norint tokiu atveju rasti specialistus, pakanka įvesti Google paieškos užklausą, pvz.: "atlieka cheminę oksidaciją… (tam tikrame mieste ar regione)" ar kažką panašaus.
