Kaip mes visi žinome, metaliniai produktai, kurių pagrindinis komponentas yra geležis, paprastai rūdys, jei jie nėra tinkamai apsaugoti (išskyrus nerūdijantį plieną). Taip yra todėl, kad metalo paviršiaus geležies atomai sujungiami su ore esančiu deguonimi, kad susidarytų geležies oksidas. Geležies oksidas atrodo rausvai rudas, kuris yra įprastas rūdis, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.
Priežastis, kodėl nerūdijantis plienas nerūdija, yra ta, kad jo cheminėje kompozicijoje yra ne mažiau kaip 10,5% chromo. Kai nerūdijantis plienas yra veikiamas oro ar vandens, chromo elementas reaguos su deguonimi prieš geležį ir sudarys labai tankų pasyvavimo sluoksnį, taip apsaugodamas nerūdijančio plieno matricą nuo tolesnės oksidacijos ir korozijos.
Tiesą sakant, aliuminis yra tas pats kaip geležis. Aliuminis ir jo lydiniai taip pat reaguos su aliuminio atomais jų paviršiuje ir ore deguonies, kad susidarytų aliuminio oksidas, tačiau spalva yra pilka arba tamsiai pilka, o ne rūdis. Tačiau šis aliuminio oksidas atlieka tą pačią funkciją kaip ir nerūdijančio plieno chromo oksidas, sudarydamas apsauginį sluoksnį ant metalo paviršiaus, kad būtų išvengta tolesnio vidinio metalo oksidacijos, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.
Praktikoje mes matėme, kad kai kurios plieninės dalys rūdija ypač blogai, o kai kurios net rūdyti, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje, o aliuminis yra retas. Įdomu, ar čia kyla klausimas: kodėl aliuminio oksidas ir chromo oksidas gali sudaryti apsauginį sluoksnį, tačiau geležies oksidas negali?
Tiesą sakant, svarbiausia yra tai, ar suformuotas oksido sluoksnis yra tankus, ar ne. Jei oksido sluoksnis yra labai tankus, išoriniams koroziniams junginiams (pvz., Chloridams, sulfidams ir kt.) Sunku patekti į vidų, kad būtų korozija nauji metalai, todėl tolesnė korozija nebus. Šis paveikslas yra aliuminio ir geležies oksidų palyginimas. Geležies oksidas yra laisvas ir poringas, todėl lengvai nulupta, o aliuminio oksidas yra tankus ir tvirtai priglunda prie substrato.
Tada vėl kyla klausimas, kodėl geležies oksidas nėra tankus ir netinka? Tam reikia paaiškinti išsamesnes chemijos ir fizikos žinias. Dėl rūdžių principo sudėtingumo nėra aišku viename ar dviejuose sakiniuose, tačiau mes galime tiesiog tai paaiškinti:
Tiesą sakant, jei oras yra absoliučiai sausas (be drėgmės), geležies oksidas (nesvarbu, ar Fe2O3, ar Fe3O4) taip pat yra stabilus junginys, kuris nesukels paviršiaus nulupimo ir tolesnio vidinio metalo korozijos. Tikroji rūdžių kritimo ir vidaus korozijos priežastis yra hidratuoto geležies oksido Fe2O3 · NH2O ir geležies hidroksido (FeO (OH) Fe (OH) 3), kurie yra pagrindiniai rūdžių komponentai, kuriuos matome kasdieniame gyvenime. Po hidratuoto geležies hidroksido derinimo su geležimi, jis plečiasi tūriu ir yra lengvai išsipūtusi ir įtrūkęs. Kita vertus, tai taip pat leidžia negalėti efektyviai prilipti prie geležinės matricos ir lengvai nulupti. Kai stiklas atskleis naują metalą apačioje, jis vėl oksiduos ir rūdys, o tada ciklas pasikartos, kol visi metalai nebus sušvelninti ir korozija.
Normaliomis sąlygomis aliuminio oksidas nereaguos su vandeniu ir „rūdys“ kaip geležis, tačiau jis bus korozija tam tikromis atšiauriomis sąlygomis. Pavyzdžiui, esant stiprioms rūgštims ar stiprioms šarminėms sąlygoms, oksido sluoksnio skilimo greitis aliuminio paviršiuje bus didesnis nei jo generavimo greitis. Norint išvengti šios situacijos, aliuminis be jokio paviršiaus apdorojimo turėtų būti naudojamas pH diapazone nuo 4,5 iki 8,5.
Kita dažna aliuminio korozijos priežastis yra elektrocheminė korozija. Kai du skirtingi metalai yra panardinami į vandenį, susidaro silpna baterija ar grandinė. Dėl šios priežasties elektronai teka tarp metalų, išeikvojant labiau elektrochemiškai aktyvius iš dviejų metalų. Aliuminis turi didesnį elektrocheminį potencialą nei dauguma kitų metalų, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau. Todėl, jei tarp aliuminio ir švelnaus plieno ar nerūdijančio plieno susidaro grandinė, aliuminis greitai sugadins.
Vaizdas iš korozijos ir korozijos prevencijos vadovo
Todėl tai nereiškia, kad aliuminis nėra linkęs į rūdis ir koroziją, ir nereikia jokio paviršiaus anti-korozijos apdorojimo. Kai aliuminiui gresia korozija, vis tiek reikia tinkamo apdorojimo, pavyzdžiui, anodizuoti, miltelių padengimas, izoliacijos izoliacija ir kt.(文章来源: iMechanics 机械)
