Dieser Artikel konzentriert sich auf die Analyse des Phänomens der Metalloxidation. Hier werden wir uns eine allgemeine Vorstellung von diesem Phänomen machen, einige Sorten kennenlernen und sie am Beispiel von Stahl untersuchen. Der Leser wird auch lernen, wie man diesen Prozess selbst durchführt.
Definition von Oxidation
Zunächst konzentrieren wir uns auf das Konzept der Oxidation selbst. Dies ist ein Prozess, bei dem sowohl auf der Oberfläche des Produkts als auch auf dem Werkstück ein Oxidfilm entsteht. Möglich wird dies durch die Redoxreaktionen. Am häufigsten werden solche Maßnahmen bei der Oxidation von Metallen, dekorativen Elementen und zur Bildung einer dielektrischen Schicht verwendet. Zu den Hauptarten gehören die folgenden: thermische, Plasma-, chemische und elektrochemische Form.
Artenvielf alt
Bei der Beschreibung der oben aufgeführten Arten können wir über jede von ihnen Folgendes sagen:
- Thermische Form der Oxidation kann während des Erhitzens eines bestimmten Produkts oder durchgeführt werdenGerät in Atmosphären aus Wasserdampf oder Sauerstoff. Wenn Metalle wie Eisen und niedriglegierter Stahl oxidiert werden, nennt man diesen Vorgang Bläuen.
- Die chemische Form der Oxidation zeichnet sich als Verarbeitungsprozess durch den Einsatz von Schmelzen oder Lösungen von Oxidationsmitteln aus. Dies können Vertreter von Chromaten, Nitraten etc. sein. Meist geschieht dies, um das Produkt vor Korrosionsprozessen zu schützen.
- Oxidation elektrochemischer Art ist dadurch gekennzeichnet, dass sie innerhalb des Elektrolyten stattfindet. Es wird auch Mikrolichtbogenoxidation genannt.
- Plasmaform der Oxidation kann nur in Gegenwart von Niedertemperaturplasma realisiert werden. Es muss O2 enth alten. Die zweite Bedingung ist das Vorhandensein einer Gleichstromentladung sowie von HF und/oder Mikrowellen.
Allgemeiner Begriff der Oxidation
Um besser zu verstehen, was das ist - die Oxidation von Metallen, wäre es wünschenswert, sich auch mit den allgemeinen, kurzen Merkmalen der Oxidation vertraut zu machen.
Oxidation ist ein Prozess chemischer Natur, der von einer Erhöhung des Grades der atomaren Oxidation einer Substanz begleitet wird, die diesem Phänomen unterliegt. Dies geschieht durch die Übertragung von negativ geladenen Teilchen - Elektronen - vom Atom, das das Reduktionsmittel ist. Es kann auch Spender genannt werden. Der Elektronentransfer erfolgt in Bezug auf das oxidierende Atom, den Elektronenakzeptor.
Manchmal können die Moleküle der ursprünglichen Verbindungen während der Oxidation instabil werden und in kleinere Bestandteile zerfallen. DabeiEinige der Atome, die von den Molekülpartikeln gebildet werden, haben einen höheren Oxidationsgrad als die gleichen Atomarten, aber in ihrem ursprünglichen, ursprünglichen Zustand.
Am Beispiel der Stahloxidation
Was ist Metalloxidation? Die Antwort auf diese Frage soll anhand eines Beispiels besser betrachtet werden, für das wir dieses Verfahren mit Stahl anwenden werden.
Unter der chemischen Oxidation von Metall - Stahl verstehen wir den Arbeitsvorgang, bei dem die Metalloberfläche mit einem Oxidfilm überzogen wird. Dieser Vorgang wird meistens durchgeführt, um eine Schutzbeschichtung zu bilden oder dem Dekorelement ein neues Merkmal zu verleihen; Sie tun dies auch, um dielektrische Schichten auf Stahlprodukten zu erzeugen.
Apropos chemische Oxidation, es ist wichtig zu wissen: Zuerst wird das Produkt mit einer Legierung oder Lösung von Chromat, Nitrat oder einer Reihe anderer Oxidationsmittel behandelt. Dadurch wird das Metall vor Korrosionseinflüssen geschützt. Das Verfahren kann auch mit Mitteln alkalischer oder saurer Natur durchgeführt werden.
Die chemische Oxidation mit Alkalien muss bei einer Temperatur von 30 bis 180 °C durchgeführt werden. Für solche Verfahren ist es erforderlich, Alkalien mit einer Beimischung einer geringen Menge an Oxidationsmitteln zu verwenden. Nachdem das Teil mit einer alkalischen Verbindung behandelt wurde, muss es sehr gründlich gespült und dann getrocknet werden. Manchmal kann ein bereits oxidiertes Werkstück zusätzlich geölt werden.
Details zur Säuremethode
Um die Methode der Säureoperationen anzuwenden, ist es notwendig, mehrere Säuren zu verwenden, normalerweise zwei oder drei. Die Hauptsubstanzen dieser Art sind Salz-, Orthophosphor- und Salpetersäure. Ihnen wird eine kleine Menge Manganverbindungen und andere zugesetzt. Die Variation der Temperaturindikatoren, bei denen eine Oxidation von Metall - Stahl mit der Säuremethode auftreten kann, liegt im Bereich von 30 bis 100 ° C.
Die chemische Oxidation, beschrieben für zwei Methoden, gibt einer Person die Möglichkeit, sowohl in der Produktion als auch zu Hause einen Film zu erh alten, der einen ausreichend starken Schutz des Produkts bewirkt. Allerdings ist es wichtig zu wissen, dass der Schutz von Stahl und anderen Metallen zuverlässiger ist, wenn ein elektrochemisches Verfahren verwendet wird. Das liegt an den Vorteilen der Elektrochemie. Methode gegenüber chemischer Oxidation, letztere wird seltener für Stahlgegenstände verwendet.
Anodische Form der Oxidation
Die Oxidation von Metallen kann im anodischen Verfahren erfolgen. Am häufigsten wird der elektrochemische Oxidationsprozess als anodisch bezeichnet. Sie erfolgt in der Dicke von Elektrolyten in festem oder flüssigem Aggregatzustand. Mit dieser Methode können Sie auch einen hochwertigen Film auf das Objekt auftragen:
- Die Dicke der Dünnschichtbeschichtung reicht von 0,1 bis 0,4 Mikrometer.
- Elektrisch isolierende und verschleißfeste Eigenschaften sind möglich, wenn die Dicke istschwanken zwischen zwei-, drei- und dreihundert Mikron.
- Schutzbeschichtung=0,3 – 15 Mikrometer.
- Schichten mit emailähnlichen Eigenschaften können aufgetragen werden. Fachleute nennen eine solche Folie oft Emaille-Beschichtung.
Die Eigenschaft des eloxierten Produkts ist das Vorhandensein eines positiven Potentials. Dieses Verfahren wird empfohlen, um die Elemente integrierter Sch altkreise zu schützen und um eine dielektrische Beschichtung auf der Oberfläche von Halbleitern, Legierungen und Stählen zu erzeugen.
Der Oxidationsprozess von eloxierten Metallen kann, falls gewünscht, von jeder Person zu Hause durchgeführt werden. Es wird jedoch sehr wichtig sein, alle Sicherheitsbedingungen einzuh alten, und dies muss bedingungslos geschehen. Dies liegt an der Verwendung sehr aggressiver Verbindungen bei dieser Methode.
Einer der Spezialfälle des Eloxierens ist das Verfahren der Mikrobogenoxidation. Es ermöglicht einer Person, eine Reihe einzigartiger Beschichtungen mit hohen Parametern eines dekorativen, hitzebeständigen, schützenden, isolierenden und korrosionsbeständigen Typs zu erh alten. Die Mikrolichtbogenform des Verfahrens kann nur unter Einfluss von Wechsel- oder Impulsstrom in der Dicke von Elektrolyten durchgeführt werden, die einen leicht alkalischen Charakter haben. Das betrachtete Verfahren ermöglicht es, eine Beschichtungsdicke von zweihundert bis zweihundertfünfzig Mikrometer zu erh alten. Nach der Operation ähnelt die Oberfläche Keramik.
Bläuungsprozess
Oxidation von Eisenmetallen in der Fachsprache heißtBlaufärbung.
Wenn wir über das Brünieren von Stahl sprechen, wie Oxidieren, Schwärzen oder Brünieren, können wir sagen, dass dies ein Prozess ist, bei dem sich auf Gusseisen oder niedriglegiertem Stahl eine Eisenoxidschicht bildet. Die Dicke einer solchen Folie liegt in der Regel im Bereich von einem bis zehn Mikrometer. Die Dicke der Schicht bestimmt auch das Vorhandensein einer bestimmten Tönungsfarbe. Abhängig von der Dickenzunahme der Filmschicht können die Farben sein: gelb, braun, kirschrot, lila, blau und grau.
Aktuell gibt es mehrere Arten der Brünierung:
- Der alkalische Typ ist gekennzeichnet durch die Verwendung geeigneter Lösungen unter Zusatz von Oxidationsmitteln unter Temperaturbedingungen von 135 bis 150 Grad Celsius.
- Bläuen vom Säuretyp verwendet saure Lösungen und chemische oder elektrochemische Methoden.
- Die thermische Form der Verarbeitung zeichnet sich durch die Anwendung ausreichend hoher Temperaturen (von 200 bis 400 °C) aus. Der Prozess findet in der Dicke der Atmosphäre aus überhitztem Wasserdampf statt. Wenn ein Ammoniak-Alkohol-Gemisch verwendet wird, steigen die Temperaturanforderungen auf 880 ° C und in geschmolzenen Salzen auf 400 bis 600 ° C. Die Verwendung einer Luftatmosphäre erfordert eine Vorbeschichtung der Oberfläche des Teils mit einer dünnen Lackschicht, die aus Asph alt oder Öl bestehen sollte.
Einführung in die thermische Oxidation
Die thermische Oxidation von Metallen ist eine Technik, bei der ein Oxidfilm auf Stahl aufgetragen wirdRaum der Wasserdampfatmosphäre. Es können auch andere sauerstoffh altige Medien mit ausreichend hohen Temperaturen verwendet werden. Es ist ziemlich schwierig, eine Wärmebehandlung zu Hause durchzuführen, und wird daher in der Regel nicht durchgeführt. Apropos Plasma-Oxidation, es ist wichtig zu wissen, dass es fast unmöglich ist, dies zu Hause zu tun.
Selbstbedienung
Oxidation von Metall zu Hause kann unabhängig durchgeführt werden. Am einfachsten ist es, Stahlprodukte einer solchen Bearbeitung zu unterziehen. Dazu müssen Sie zuerst das Teil polieren oder reinigen, an dem die Oxidationsarbeiten durchgeführt werden. Als nächstes sollten Oxide von der Oberfläche entfernt werden, indem Lösungen von fünfprozentiger H2SO4 (Schwefelsäure) verwendet werden. Das Produkt muss sechzig Sekunden lang in der Flüssigkeit geh alten werden.
Nächste Schritte
Nachdem das Teil in das Säurebad gelegt wurde, sollte es unter warmem Wasser gewaschen und passiviert oder mit anderen Worten fünf Minuten lang gekocht werden. Verwenden Sie dazu eine Lösung aus Wasser aus der Wasserversorgung mit fünfzig Gramm einfacher Waschseife. Hier gilt die Berechnung für 1 Liter Flüssigkeit. Nachdem wir all diese Aktionen durchgeführt haben, sind wir am Ende der Oxidation angelangt. Um das Verfahren zu implementieren, müssen Sie:
- Verwenden Sie emaillierte Behälter, die innen keine Chips oder Kratzer aufweisen.
- Behälter mit Wasser füllen und mit der entsprechenden Gramm-Natronlauge verdünnen (pro 1 Liter=50 Gramm).
- Bewege das Schiff vonWasser auf den Herd und legen Sie das Produkt darauf.
- Mischung auf ca. 135-150°C erhitzen.
Nach 90 Minuten kannst du das Teil herausziehen und deine eigene Arbeit betrachten.
Einige Daten
Der Leser wird wissen, dass, wenn eine solche Operation erforderlich ist, aber die Fähigkeiten oder der Wunsch fehlen, eine solche Anfrage an verschiedene Spezialisten gerichtet werden kann. Die Oxidation von Metallen in Moskau kann beispielsweise sowohl von Spezialisten in verschiedenen Dienstleistungsbereichen als auch von Menschen zu Hause durchgeführt werden. Einige Arten solcher Mittel, um dem Teil Schutz zu verleihen, können ziemlich teuer sein. In der Hauptstadt der Russischen Föderation ist die eloxierte Art der Oxidation ziemlich teuer, verleiht dem Objekt jedoch einen hohen Zuverlässigkeitsindikator. Um in einem solchen Fall Spezialisten zu finden, genügt es, eine Google-Suchanfrage einzugeben, z. B.: "Durchführung einer chemischen Oxidation in … (einer bestimmten Stadt oder Region)" oder ähnliches.
