Επισκόπηση οξειδώσεως χάλυβα

Η μέθοδος οξείδωσης χάλυβα είναι μια δράση που στοχεύει στο σχηματισμό ενός φιλμ οξειδίου σε μια μεταλλική επιφάνεια. Το καθήκον της οξείδωσης είναι να δημιουργήσει επιχρίσματα που θα φέρουν μια διακοσμητική και προστατευτική λειτουργία. Επιπλέον, οι διηλεκτρικές επιστρώσεις σχηματίζονται σε χαλύβδινες κατασκευές με χρήση οξείδωσης.

Περιεχόμενο:

• Χαρακτηριστικά της οξείδωσης
• Χημικός τρόπος
• Ανώδη οξείδωση
• Χαρακτηριστικά του πλάσματος και των θερμικών διεργασιών
• Αυτο οξείδωση
• Προστασία του τιτανίου και των κραμάτων του
• Ασημένια προστασία επιφάνειας
• Προστασία επιφάνειας ορείχαλκου

Χαρακτηριστικά της οξείδωσης

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι οξειδώσεως:

• χημική ουσία ·
• Πλάσμα
• θερμική;
• ηλεκτροχημική.

Χημικός τρόπος

Η χημική οξείδωση σημαίνει επιφανειακή επεξεργασία με ειδικά τήγματα, νιτρικά, χρωμικά διαλύματα, καθώς και άλλα οξειδωτικά μέσα. Ως αποτέλεσμα, είναι δυνατό να αυξηθεί η αντοχή στη διάβρωση του μετάλλου. Τέτοια γεγονότα εκτελούνται χρησιμοποιώντας όξινες ή αλκαλικές συνθέσεις.

Η αλκαλική οξείδωση εκτελείται σε θερμοκρασίες 30-180 μοίρες. Το κύριο συστατικό των συνθέσεων είναι τα αλκάλια και προστίθενται πολύ λίγα οξειδωτικά. Μετά τη διαδικασία, τα μέρη πλένονται και ξηραίνονται. Μερικές φορές μετά την οξείδωση πραγματοποιείται λίπανση.

Η οξείδωση του οξέος διεξάγεται χρησιμοποιώντας διάφορα οξέα (φωσφορικό, υδροχλωρικό, νιτρικό) και μικρές ποσότητες μαγγανίου. Το καθεστώς θερμοκρασίας της διαδικασίας είναι 30-100 μοίρες.

Η χημική οξείδωση αυτών των ποικιλιών καθιστά δυνατή την παραγωγή ταινίας καλής ποιότητας. Αν και πρέπει να σημειωθεί ότι η ηλεκτροχημική μέθοδος επιτρέπει την απόκτηση προϊόντων υψηλότερης ποιότητας.

Η ψυχρή οξείδωση (μαύρισμα) είναι επίσης μια χημική τεχνική. Διεξάγεται με εμβάπτιση του εξαρτήματος στο διάλυμα με περαιτέρω πλύσιμο, ξήρανση και λίπανση. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται μια κρυσταλλική δομή στην επιφάνεια με την παρουσία φωσφορικών και ιόντων. Ένα χαρακτηριστικό της τεχνολογίας είναι η σχετικά χαμηλή θερμοκρασία λειτουργίας (15-25 βαθμοί Κελσίου).

Πλεονεκτήματα του μαυρίσματος σε σύγκριση με την καυτή οξείδωση:

• οι λεπτομέρειες αλλάζουν ελαφρά μόνο τα μεγέθη τους.
• χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας ·
• υψηλό επίπεδο ασφάλειας ·
• χωρίς καπνούς.
• τα προϊόντα έχουν πιο ομοιόμορφο χρώμα.
• η τεχνική επιτρέπει να οξειδωθεί ακόμη και ο χυτοσίδηρος.

Ανώδη οξείδωση

Η ηλεκτροχημική οξείδωση (τεχνική ανόδου) διεξάγεται σε υγρό ή στερεό ηλεκτρολυτικό μέσο. Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει την απόκτηση ταινιών υψηλής αντοχής των ακόλουθων τύπων:

• επικαλύψεις με λεπτό στρώμα (πάχος - 0.1-0.4 μικρά).
• ηλεκτρικοί μονωτήρες ανθεκτικοί στη φθορά (πάχος 2-3 microns).
• προστατευτικές επικαλύψεις (πάχος 0,3-15 μικρά).
• ειδικά στρώματα σμάλτου (επιστρώσεις σμάλτου).

Η ανοδίωση της επιφάνειας του οξειδώσιμου τμήματος πραγματοποιείται σε σχέση με το θετικό δυναμικό. Μια τέτοια επεξεργασία πρέπει να διεξάγεται για την προστασία των τμημάτων των μικροκυκλωμάτων, καθώς και για τη δημιουργία ενός διηλεκτρικού στρώματος σε ημιαγωγούς, χάλυβα, κράματα μετάλλων.

Δώστε προσοχή! Εάν είναι απαραίτητο, η ανοδίωση μπορεί να πραγματοποιηθεί ανεξάρτητα, ωστόσο, είναι απαραίτητο να τηρούνται αυστηρά οι κανονισμοί ασφαλείας, καθώς επιθετικά στοιχεία χρησιμοποιούνται στην εργασία.

Μια ειδική περίπτωση ηλεκτροχημικής οξείδωσης είναι η οξείδωση του μικροκαρδίου.Η τεχνική καθιστά δυνατή την επίτευξη μοναδικών διακοσμητικών ιδιοτήτων. Το μέταλλο κερδίζει πρόσθετη αντίσταση στη θερμότητα και αντίσταση στις διεργασίες διάβρωσης.

Η μέθοδος microarc χαρακτηρίζεται από τη χρήση παλμικού ή εναλλασσόμενου ρεύματος σε ένα ελαφρώς αλκαλικό μέσο ηλεκτρολύτη. Έτσι, είναι δυνατόν να ληφθεί ένα πάχος επικάλυψης στην περιοχή των 200-250 μικρών. Το τελικό προϊόν μετά την επεξεργασία καθίσταται παρόμοιο σε εμφάνιση με κεραμικό.

Η οξείδωση του Microarc μπορεί επίσης να διεξάγεται ανεξάρτητα, ωστόσο απαιτείται κατάλληλος εξοπλισμός. Ένα χαρακτηριστικό της διαδικασίας είναι η ασφάλειά της για την ανθρώπινη υγεία. Αυτό το γεγονός καθιστά την τεχνική όλο και πιο δημοφιλής στους τεχνίτες της οικίας.

Χαρακτηριστικά του πλάσματος και των θερμικών διεργασιών

Θερμική οξείδωση σημαίνει τον σχηματισμό ενός φιλμ οξειδίου σε υδρατμό ή σε άλλη ατμόσφαιρα που περιέχει οξύ. Σε αυτή τη διαδικασία χαρακτηρίζεται από υψηλή θερμοκρασία.

Δεν είναι δυνατή η ανεξάρτητη διεξαγωγή μιας τέτοιας λειτουργίας, δεδομένου ότι απαιτείται ένας ακριβός φούρνος όπου το μέταλλο θερμαίνεται στους 350 βαθμούς. Ωστόσο, στην περίπτωση αυτή μιλάμε για χάλυβες χαμηλού κράματος. Στην περίπτωση των μεσαίων κραμάτων και των υψηλά κραματοποιημένων χαλύβων, η θερμοκρασία θα πρέπει να είναι ακόμη υψηλότερη - στην περιοχή των 700 μοιρών. Η συνολική διάρκεια της οξείδωσης με θερμικές μεθόδους είναι περίπου μία ώρα.

Επίσης, δεν θα είναι δυνατή η αναπαραγωγή της διαδικασίας πλάσματος στο σπίτι. Μια τέτοια οξείδωση διεξάγεται σε πλάσμα που περιέχει οξυγόνο χαμηλής θερμοκρασίας. Το ίδιο το πλάσμα μέσο δημιουργείται εξαιτίας μικροκυμάτων και ραδιοσυχνοτήτων. Μερικές φορές είναι ενεργοποιημένο το συνεχές ρεύμα. Ένα χαρακτηριστικό της τεχνολογίας είναι η υψηλή ποιότητα των προϊόντων που λαμβάνονται. Επομένως, η οξείδωση πλάσματος χρησιμοποιείται για τη δημιουργία επικαλύψεων υψηλής ποιότητας σε κρίσιμα προϊόντα, τα οποία περιλαμβάνουν:

• επιφάνειες πυριτίου.
• ημιαγωγοί.
• φωτοκαθόδους.

Αυτο οξείδωση

Η μέθοδος που περιγράφεται εδώ για τη δημιουργία προστατευτικής επίστρωσης σε προϊόντα χάλυβα είναι διαθέσιμη σε όλους. Πρώτον, το τμήμα καθαρίζεται και γυαλίζεται. Στη συνέχεια, τα οξείδια πρέπει να απομακρυνθούν από την επιφάνεια (αποκεφαλισμός). Αποκεφαλίστε το τμήμα για ένα λεπτό χρησιμοποιώντας ένα διάλυμα θειικού οξέος 5%. Μετά από εμβάπτιση, το τμήμα πρέπει να πλυθεί με ζεστό νερό και να παθητικοποιηθεί (βρασμός 5 λεπτών σε ένα διάλυμα ενός λίτρου συνηθισμένου νερού με 50 γραμμάρια σαπουνιού πλυντηρίου που αραιώνεται σε αυτό). Έτσι, η επιφάνεια προετοιμάζεται για τη διαδικασία οξείδωσης.

Η ακολουθία των περαιτέρω ενεργειών:

1. Παίρνουμε ένα δοχείο με επικάλυψη σμάλτου. Δεν πρέπει να γδαρθεί, δεν πρέπει να χαλαρώνεται.
2. Ρίξτε ένα λίτρο νερού μέσα στο δοχείο και προσθέστε 50 γραμμάρια καυστικής σόδας σε αυτό.
3. Τοποθετούμε το δοχείο στη φωτιά και θερμαίνουμε το διάλυμα σε περίπου 150 μοίρες.

Μετά από 1,5 ώρες, το τμήμα μπορεί να αφαιρεθεί - η οξείδωση είναι πλήρης.

Προστασία του τιτανίου και των κραμάτων του

Όπως γνωρίζετε, το τιτάνιο είναι αξιοσημείωτο λόγω της χαμηλής αντοχής στη φθορά. Η οξείδωση του τιτανίου και των κραμάτων που βασίζονται σε αυτό αυξάνει τις αντιτριβικές ιδιότητες, βελτιώνει την αντοχή του μετάλλου στη διάβρωση.

Ως αποτέλεσμα της εφαρμογής μιας προστατευτικής στρώσης, σχηματίζονται μεμβράνες πυκνού οξειδίου στο μέταλλο (στην κλίμακα 20-40 μm), οι οποίες έχουν ενισχυμένες ιδιότητες απορρόφησης.
Οι δομές των κραμάτων τιτανίου υφίστανται κατεργασία σε θερμοκρασία 15-25 μοίρες σε ένα διάλυμα που περιλαμβάνει 50 γραμμάρια θειικού οξέος. Η πυκνότητα ρεύματος είναι 1-1,5 αμπέρ ανά τετραγωνικό δεκαδικό. Η διάρκεια της διαδικασίας είναι 50-60 λεπτά. Εάν η πυκνότητα ρεύματος ξεπεράσει τα 2 Amperes ανά τετραγωνικό δεκαδικό, η διάρκεια της διαδικασίας μειώνεται στα 30-40 λεπτά.

Κατά τη διάρκεια της εφαρμογής του προστατευτικού στρώματος, η συνιστώμενη πυκνότητα ρεύματος διατηρείται για τα πρώτα 3-6 λεπτά και η τάση αυτή τη στιγμή αυξάνεται στα 90-110 V. Κατά την επίτευξη αυτού του δείκτη, η πυκνότητα ρεύματος μειώνεται στα 0,2 Amperes ανά τετραγωνικό δεκαδικό. Η οξείδωση συνεχίζεται χωρίς την τρέχουσα ρύθμιση. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, ο ηλεκτρολύτης αναμιγνύεται. Χρησιμοποιούνται κάθοδοι από μόλυβδο ή χάλυβα.

Ασημένια προστασία επιφάνειας

Η οξείδωση αργύρου είναι μια μέθοδος επεξεργασίας προϊόντων αργύρου, κατά την οποία η επιφάνεια υφίσταται χημική επεξεργασία με σουλφίδιο αργύρου. Το πάχος του στρώματος είναι περίπου 1 μm. Η διαδικασία διεξάγεται σε διαλύματα ενώσεων θείου. Η πιο συνηθισμένη λύση είναι το θειικό ήπαρ.

Ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας, το ασήμι έχει μια ηλικία εμφάνιση. Το χρώμα του είναι από ανοιχτό γκρι έως μαύρο ή καφέ. Σε αυτή την περίπτωση, το πάχος του εφαρμοζόμενου στρώματος επηρεάζει την ένταση του χρώματος. Μπορείτε να ρυθμίσετε το χρώμα κατά τη διάρκεια της στίλβωσης του μετάλλου - οι εξογκώσεις γίνονται ελαφρές και οι κοιλότητες παραμένουν πιο σκούρες. Η αντίθεση σας δίνει τη δυνατότητα να τονίσετε την ανακούφιση του προϊόντος. Οξειδωμένο ασήμι συγχέεται μερικές φορές με μαυρισμένο, αν και η τεχνική επιφανειακής επεξεργασίας είναι διαφορετική σε αυτές τις περιπτώσεις.

Προστασία επιφάνειας ορείχαλκου

Η οξείδωση προϊόντων ορείχαλκου και χαλκού υποδεικνύει ότι οι παράμετροι των φιλμ οξειδίου και το χρώμα των επιφανειών εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τα συστατικά αυτών των κραμάτων. Για παράδειγμα, με ίσες ποσότητες ψευδαργύρου και κασσίτερου στο χάλκινο μέταλλο, το φιλμ οξειδίου είναι δύσκολο να σχηματιστεί, αλλά όταν προστεθεί μόλυβδος, η ποιότητα του φιλμ οξειδίου αυξάνεται απότομα. Όταν επεξεργάζονται ορείχαλκο με σουλφίδιο του αμμωνίου, τα κράματα με υψηλό επίπεδο ψευδαργύρου είναι πιο δύσκολα οξειδωτικά από ό, τι ο ορείχαλκος που περιέχει όχι περισσότερο από 10% ψευδάργυρο.

Η μακρόχρονη συνταγοποίηση που βασίζεται στο λεγόμενο θειικό ήπαρ τροποποιείται τώρα: τώρα, μετά τη διάλυση των κρυστάλλων, προστίθεται σουλφίδιο του αμμωνίου. Με βάση την ποσότητα διαλύματος, μπορείτε να πάρετε ένα διαφορετικό χρώμα του φιλμ οξειδίου: από ανοιχτό καφέ έως σκούρο καφέ ή ακόμα και μαύρο. Επιπλέον, η ταινία αποκτάται από άριστη ποιότητα και ομοιόμορφο χρώμα.

Επίσης, ένα διάλυμα θειοανθρακικού 10% μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία κραμάτων. Ωστόσο, η λύση χρησιμοποιείται μόνο για ορείχαλκο και χαλκό με χαμηλή περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο.

Ένας άλλος τρόπος να προστατευθεί η επιφάνεια του χαλκού και να φανεί ελκυστικός είναι να χρησιμοποιηθεί θειοαντιμονικό νάτριο. Ως αποτέλεσμα, επιτυγχάνεται μια ομοιόμορφα επικαλυμμένη μεμβράνη με κοκκινωπή απόχρωση.

Η οξείδωση είναι μια διαδικασία που απαιτεί εις βάθος γνώση των χημικο-φυσικών διεργασιών και, κατά κανόνα, ακριβό εξοπλισμό. Ωστόσο, η απλούστερη τεχνολογία για την εφαρμογή προστατευτικής μεμβράνης είναι διαθέσιμη σε όλους, αρκεί να ακολουθήσετε τις απλές οδηγίες που περιγράφονται σε αυτό το άρθρο.