Tento článek se zaměří na analýzu fenoménu oxidace kovů. Zde zvážíme obecnou představu o tomto jevu, seznámíme se s některými odrůdami a studujeme je na příkladu oceli. Čtenář se také naučí, jak tento proces provést sami.
Definice oxidace
Pro začátek se zaměříme na samotný koncept oxidace. Jedná se o proces, během kterého se na povrchu výrobku i na obrobku vytváří oxidový film. Je to možné díky redoxním reakcím. Nejčastěji se taková opatření používají při oxidaci kovů, dekorativních prvků a za účelem vytvoření dielektrické vrstvy. Mezi hlavní odrůdy patří: tepelná, plazmová, chemická a elektrochemická forma.
Rozmanitost druhů
Když se budeme zabývat popisem výše uvedených druhů, o každém z nich můžeme říci, že:
- Tepelná forma oxidace může být provedena při ohřevu určitého produktu popřpřístroj v atmosféře vodní páry nebo kyslíku. Když se kovy jako železo a nízkolegovaná ocel oxidují, proces se nazývá modření.
- Chemická forma oxidace se sama o sobě vyznačuje jako proces zpracování pomocí tavenin nebo roztoků oxidačních činidel. Mohou to být zástupci chromanů, dusičnanů atd. Nejčastěji se tak děje za účelem poskytnutí ochrany produktu před korozními procesy.
- Oxidace elektrochemického typu se vyznačuje tím, že probíhá uvnitř elektrolytů. Říká se jí také mikrooblouková oxidace.
- Plazmovou formu oxidace lze realizovat pouze v přítomnosti nízkoteplotního plazmatu. Musí obsahovat O2. Druhou podmínkou je přítomnost stejnosměrného výboje a také vysokofrekvenčního a/nebo mikrovlnného výboje.
Obecný koncept oxidace
Abyste lépe pochopili, co to je - oxidace kovů, bylo by také žádoucí seznámit se s obecnou, krátkou charakteristikou oxidace.
Oxidace je proces chemické povahy, který je doprovázen zvýšením stupně atomové oxidace látky, která tomuto jevu podléhá. Děje se tak přenosem záporně nabitých částic – elektronů, z atomu, který je redukčním činidlem. Může být také nazýván dárcem. Přenos elektronů se provádí s ohledem na oxidující atom, akceptor elektronů.
Někdy se během oxidace mohou molekuly původních sloučenin stát nestabilními a rozpadnout se na menší dílčí fragmenty. V čemněkteré atomy tvořené molekulárními částicemi budou mít vyšší stupeň oxidace než stejné typy atomů, ale ve svém původním, původním stavu.
Na příkladu oxidace oceli
Co je oxidace kovů? Odpověď na tuto otázku bude lépe zvažovat na příkladu, pro který tento proces použijeme s ocelí.
Chemickou oxidací kovu - oceli rozumíme proces vykonávání práce, při které bude povrch kovu pokryt oxidovým filmem. Tato operace se provádí nejčastěji za účelem vytvoření ochranného povlaku nebo poskytnutí nového prvku dekoračnímu prvku; dělají to také proto, aby vytvořili dielektrické vrstvy na ocelových výrobcích.
Když už mluvíme o chemické oxidaci, je důležité vědět: nejprve je produkt ošetřen nějakou slitinou nebo roztokem chromanů, dusičnanů nebo řadou dalších oxidačních činidel. To poskytne kovu ochranu proti účinkům koroze. Postup lze také provést za použití směsí alkalické nebo kyselé povahy.
Chemická forma oxidace, prováděná pomocí alkálií, musí být prováděna při teplotě 30 až 180 °C. Pro takové postupy je nutné používat alkálie s příměsí malého množství oxidačních činidel. Poté, co byl díl ošetřen alkalickou sloučeninou, musí být velmi důkladně opláchnut a poté vysušen. Někdy lze obrobek, který již prošel procesem oxidace, dodatečně naolejovat.
Podrobnosti o kyselé metodě
Pro aplikaci metody kyselých operací je nutné použít několik kyselin, obvykle dvě nebo tři. Hlavními látkami tohoto typu jsou kyselina chlorovodíková, ortofosforečná a dusičná. Přidává se k nim malé množství sloučenin manganu apod. Kolísání teplotních ukazatelů, ve kterých může docházet k oxidaci kov - ocel kyselou metodou, leží v rozmezí od 30 do 100 ° С.
Chemická oxidace, popsaná pro dva způsoby, dává člověku možnost získat ve výrobě i doma film, který způsobí dostatečně silnou ochranu produktu. Bude však důležité vědět, že ochrana oceli a jiných kovů bude spolehlivější, pokud se použije elektrochemický postup. Je to kvůli výhodám elektrochemie. metoda oproti chemické oxidaci, ta se u ocelových předmětů používá méně často.
Anodová forma oxidace
Oxidace kovů může probíhat pomocí anodického procesu. Nejčastěji se elektrochemický oxidační proces nazývá anodický. Provádí se v tloušťce elektrolytů v pevném nebo kapalném stavu agregace. Použití této metody vám také umožní nanést na objekt vysoce kvalitní film:
- Tloušťka tenké vrstvy povlaku se pohybuje od 0,1 do 0,4 mikrometrů.
- Elektrická izolace a odolnost proti opotřebení jsou možné, pokud je tloušťkakolísat od dvou do tří do tří set mikronů.
- Ochranný povlak=0,3 – 15 mikronů.
- Lze použít vrstvy s vlastnostmi podobnými sm altu. Specialisté často nazývají takový filmový sm altovaný povlak.
Charakteristikou produktu, který byl eloxován, je přítomnost pozitivního potenciálu. Tento postup se doporučuje pro ochranu prvků integrovaných obvodů a také pro vytvoření dielektrického povlaku na povrchu polovodičů, slitin a ocelí.
Proces oxidace kovů eloxovaného typu může na přání provádět kdokoli doma, doma. Bude však velmi důležité dodržovat všechny bezpečnostní podmínky, a to je nutné bezpodmínečně. To je způsobeno použitím velmi agresivních sloučenin v této metodě.
Jedním ze speciálních případů eloxování je metoda mikroobloukové oxidace. Umožňuje člověku získat řadu jedinečných povlaků s vysokými parametry dekorativního, tepelně odolného, ochranného, izolačního a antikorozního typu. Mikroobloukovou formu procesu lze provádět pouze pod vlivem střídavého nebo pulzního proudu v tloušťce elektrolytů, které mají mírně alkalický charakter. Uvažovaný způsob umožňuje získat tloušťku povlaku od dvou set do dvou set padesáti mikronů. Po operaci bude povrch podobný keramice.
Proces modření
Oxidace železných kovů se v odborné terminologii nazývámodření.
Když mluvíme o modření oceli, jako je oxidace, černění nebo modření, můžeme říci, že se jedná o proces, během kterého se na litině nebo nízkolegované oceli vytvoří vrstva oxidu železa. Tloušťka takové fólie se zpravidla pohybuje v rozmezí od jednoho do deseti mikronů. Tloušťka vrstvy také určuje přítomnost určité barvy odstínu. V závislosti na nárůstu tloušťky vrstvy filmu mohou být barvy: žlutá, hnědá, třešňová, fialová, modrá a šedá.
V současné době existuje několik typů modření:
- Alkalický typ se vyznačuje použitím vhodných roztoků s přídavkem oxidačních činidel za podmínek teploty od 135 do 150 stupňů Celsia.
- Kyselinové modření využívá kyselé roztoky a chemické nebo elektrochemické metody.
- Tepelná forma zpracování se vyznačuje použitím dostatečně vysokých teplot (od 200 do 400 °C). Proces probíhá v tloušťce atmosféry přehřáté vodní páry. Pokud se použije směs amoniak-alkohol, pak se požadavky na teplotu zvýší na 880 ° C a v roztavených solích - od 400 do 600 ° C. Použití vzduchové atmosféry vyžaduje předběžné potažení povrchu dílu tenkou vrstvou laku, kterým by měl být asf alt nebo olej.
Úvod do tepelné oxidace
Tepelná oxidace kovů je technika, při které se na ocel nanáší oxidový film.prostoru atmosféry vodní páry. Mohou být také použita jiná média obsahující kyslík s dostatečně vysokými teplotami. Je poměrně obtížné provádět tepelné zpracování doma, a proto se zpravidla neprovádí. Když už mluvíme o plazmovém typu oxidace, je důležité vědět, že je téměř nemožné to udělat doma.
Samostatný provoz
Oxidaci kovu doma lze provádět nezávisle. Nejjednodušší je takové zpracování podrobit ocelové výrobky. Chcete-li to provést, musíte nejprve vyleštit nebo vyčistit část, na které se budou provádět oxidační práce. Dále je třeba z povrchu odstranit oxidy pomocí roztoků pětiprocentní H2SO4 (kyseliny sírové). Produkt musí být uchováván v kapalině po dobu šedesáti sekund.
Další kroky
Po uplynutí fáze umístění dílu do kyselé lázně je třeba jej omýt pod teplou vodou a pasivovat nebo jinými slovy povařit předmět po dobu pěti minut. K tomu použijte roztok vody z vodovodu s padesáti gramy jednoduchého mýdla na praní. Zde je výpočet pro 1 litr tekutiny. Po provedení všech těchto akcí jsme se dostali na konec oxidace. Pro implementaci postupu musíte:
- Používejte nádoby, které jsou sm altované a nemají uvnitř žádné třísky nebo škrábance.
- Naplňte nádobu vodou a zřeďte odpovídajícím množstvím gramů louhu sodného (na 1 litr=50 gramů).
- Přesuňte plavidlo zvodu na sporák a umístěte produkt nahoru.
- Zahřejte směs na asi 135-150°C.
Po 90 minutách můžete součást vytáhnout a přemýšlet o své vlastní práci.
Některá data
Čtenář bude vědět, že je-li taková operace nutná, ale při absenci dovedností nebo přání může být takový požadavek adresován různým specialistům. Oxidaci kovů například v Moskvě mohou provádět jak specialisté v různých oblastech služeb, tak i lidé doma. Některé typy takových prostředků pro udělení ochrany dílu mohou být poměrně drahé. V hlavním městě Ruské federace bude eloxovaný typ oxidace poměrně drahý, ale poskytne objektu vysoký ukazatel spolehlivosti. K vyhledání specialistů v takovém případě stačí zadat vyhledávací dotaz Google, například: "provádí chemickou oxidaci v … (určitém městě nebo regionu)", nebo něco podobného.
