Kakisan aluminium dan aloinya. Kaedah untuk memerangi dan melindungi aluminium daripada kakisan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-02 14:00

Walaupun aluminium ialah logam bukan ferus dan, berbanding keluli biasa, agak mahal, ia digunakan secara meluas oleh manusia. Bahan tahan lama dan ringan ini boleh digunakan dalam kehidupan seharian, dalam pembinaan, dan dalam pengeluaran. Formula kimia aluminium dalam jadual berkala kelihatan seperti ini: Al.

Adakah ia berkarat

Mengarat aluminium, seperti yang anda tahu, sangat perlahan. Sekurang-kurangnya, besi dan keluli tidak boleh dibandingkan dengannya dalam hal ini. Rintangan aluminium terhadap kakisan dijelaskan terutamanya oleh fakta bahawa, dalam keadaan biasa, filem pelindung oksida nipis terbentuk di permukaannya. Akibatnya, aktiviti kimia aluminium berkurangan secara mendadak.

Faktor yang mempengaruhi rintangan karat

Aluminium tahan terhadap kakisan, tetapi dalam beberapa kes ia masih boleh mula rosak dengan agak cepat akibat pengoksidaan. Ini biasanya berlaku apabila filem itu rosak atas sebab tertentu atau mustahil untuk membentuknya.

Lazimnya, aluminium kehilangan perlindungan nipis luarannya di bawah pengaruh asidatau alkali. Kerosakan mekanikal biasa juga boleh menyebabkan kemusnahan filem.

Jenis kakisan

Selepas pemusnahan filem, Al dan aloinya mula berkarat, iaitu, musnah sendiri, seperti banyak logam lain. Ini boleh mendedahkan aluminium dan kakisan:

1. Kimia. Dalam kes ini, pengaratan berlaku dalam persekitaran gas tanpa air. Dalam kes ini, permukaan produk aluminium dimusnahkan sama rata di seluruh kawasan.
2. Elektrokimia. Kakisan aluminium dalam kes ini berlaku dalam persekitaran yang lembap.
3. Gas. Jenis kakisan ini berlaku apabila aluminium bersentuhan langsung dengan beberapa gas yang agresif secara kimia.

Persamaan untuk kakisan aluminium (pengoksidaan oksigen) dalam udara adalah seperti berikut: 4AI+3O₂=2AL₂O3_.

Formula kimia bagi filem pelindung oksida ialah AL₂O_3.

Alloy

Aneka jenis yang paling tahan karat ialah aluminium teknikal. Iaitu, hampir 90% logam tulen. Aloi aluminium, malangnya, lebih terdedah kepada berkarat. Adalah dipercayai bahawa kekotoran magnesium mengurangkan rintangan kakisan logam ini paling tidak, dan kekotoran kuprum yang paling penting.

Alloy Mg-Al

Bahan sedemikian digunakan secara meluas dalam industri pembinaan, makanan dan kimia. Mereka juga sangat kerap digunakan dalam kejuruteraan mekanikal. Adalah dipercayai bahawa bahan tersebut sangat sesuai untuk pembinaan struktur,terdedah kepada air laut.

Sekiranya magnesium tidak melebihi 3% dalam komposisi aloi, ia akan mempunyai sifat anti-karat yang hampir sama seperti aluminium teknikal. Magnesium dalam aloi sedemikian berada dalam larutan pepejal dan dalam bentuk zarah Al8Mg5 yang diedarkan secara seragam di seluruh matriks.

Jika aloi mengandungi lebih daripada 3% logam ini, zarah Al8Mg5 mula jatuh, sebahagian besarnya, bukan di dalam butiran, tetapi di sepanjang sempadannya. Dan ini, seterusnya, mempunyai kesan yang sangat negatif terhadap sifat anti-karat bahan. Iaitu, produk menjadi kurang tahan terhadap karat.

Ali magnesium dan silikon

Bahan sedemikian paling kerap digunakan dalam kejuruteraan dan pembinaan. Mg2Si menjadikan aloi varieti ini sangat kuat. Kadangkala tembaga juga merupakan komponen unsur tersebut. Ia juga dimasukkan ke dalam aloi untuk pengerasan. Walau bagaimanapun, tembaga ditambah kepada bahan tersebut dalam kuantiti yang sangat kecil. Jika tidak, sifat anti-karat aloi aluminium mungkin berkurangan dengan banyak. Pengaratan antara kristal di dalamnya sudah bermula dengan penambahan lebih daripada 0.5% kuprum.

Selain itu, kerentanan terhadap kakisan bahan tersebut mungkin meningkat dengan peningkatan yang tidak wajar dalam jumlah silikon yang termasuk dalam komposisinya. Bahan ini ditambah kepada aloi aluminium, biasanya dalam perkadaran sedemikian sehingga selepas pembentukan Mg2Si tiada apa yang kekal. Silikon dalam bentuk tulennya hanya mengandungi beberapa bahan daripada varieti ini.

Kakisan aluminium danaloi zinknya

Al berkarat, seperti yang telah disebutkan, lebih perlahan daripada aloinya. Ini juga terpakai kepada bahan kumpulan Al-Zn. Aloi sedemikian sangat diperlukan, contohnya, dalam industri pesawat. Sesetengah jenis mungkin mengandungi tembaga, yang lain mungkin tidak. Dalam kes ini, jenis aloi pertama, tentu saja, lebih tahan terhadap kakisan. Dalam hal ini, bahan Al-Zn adalah setanding dengan magnesium-aluminium.

Aloi varieti ini dengan penambahan tembaga menunjukkan tanda-tanda ketidakstabilan untuk berkarat. Tetapi pada masa yang sama, ia musnah kerana kakisan, ia masih lebih perlahan daripada yang dibuat menggunakan magnesium dan Cu.

Cara asas menangani karat

Sudah tentu, kadar kakisan aluminium dan aloinya juga boleh dikurangkan secara buatan. Terdapat hanya beberapa cara untuk melindungi bahan tersebut daripada berkarat.

Sebagai contoh, adalah mungkin untuk mengecualikan sentuhan logam ini dan aloinya dengan persekitaran dengan mengecat bahan kerja cat. Juga, kaedah elektrokimia sering digunakan untuk melindungi aluminium daripada berkarat. Dalam kes ini, bahan itu juga ditutup dengan lapisan logam yang lebih aktif.

Cara lain untuk melindungi Al daripada berkarat ialah pengoksidaan voltan tinggi. Teknik salutan serbuk juga boleh digunakan untuk mengelakkan kakisan aluminium. Digunakan untuk melindunginya, sudah tentu, dan perencat karat.

Cara pengoksidaan dilakukan

Menggunakan teknik ini, aluminium dan aloinya selalunya dilindungi daripada kakisan. laksanakanpengoksidaan di bawah voltan 250 V. Menggunakan teknik ini, filem oksida yang kuat terbentuk pada permukaan logam atau aloinya.

Pengaruh pada bahan oleh arus dalam kes ini dijalankan menggunakan penyejukan air. Pada suhu rendah, kerana tekanan, filem pada permukaan aluminium terbentuk sangat kuat dan padat. Sekiranya prosedur dilakukan pada suhu tinggi, ia ternyata agak longgar. Aluminium yang diproses dalam persekitaran sedemikian memerlukan perlindungan tambahan daripada terkena udara (mengecat).

Apabila menggunakan teknologi ini, produk terlebih dahulu dinyahcairkan dalam larutan asid oksalik. Aluminium atau aloi kemudiannya dicelup ke dalam alkali. Seterusnya, logam dipengaruhi oleh arus. Pada peringkat akhir, jika pengoksidaan dijalankan pada suhu yang cukup tinggi, bahan tersebut juga dicelup dengan rendaman dalam larutan garam, dan kemudian dirawat dengan stim.

Menggunakan LMB

Kaedah ini, seperti pengoksidaan, digunakan untuk melindungi aluminium daripada berkarat dengan kerap. Bahan tersebut boleh dicat dengan kaedah kering, basah atau serbuk. Dalam kes pertama, aluminium mula-mula dirawat dengan komposisi yang mengandungi zink dan strontium. Selanjutnya, LKM itu sendiri digunakan pada logam.

Apabila menggunakan kaedah serbuk, permukaan kerja pra-degradasi dengan rendaman dalam larutan alkali atau asid. Selanjutnya, sebatian kromat, zirkonium, fosfat atau titanium digunakan pada produk.

Gunakanpenebat

Selalunya, logam lain menjadi perangsang untuk permulaan proses kakisan dalam aluminium dan aloinya. Ini biasanya berlaku dengan sentuhan langsung produk atau bahagiannya. Untuk mengelakkan aluminium daripada berkarat, penebat khas digunakan dalam kes ini. Gasket sedemikian boleh dibuat daripada getah, paronit, bitumen. Juga dalam kes ini, varnis dan cat boleh digunakan. Satu lagi cara untuk melindungi aluminium daripada kakisan bersentuhan dengan bahan lain ialah menyalut permukaannya dengan kadmium.

Adalah penting untuk memastikan bahagian aluminium dalam pelbagai mekanisme dan pemasangan terlindung daripada sentuhan langsung dengan kuprum. Ia juga dipercayai bahawa bukan sahaja bahagian yang diperbuat daripada Al harus dilindungi daripada sentuhan dengan logam lain. Dari segi rintangan kakisan, besi jauh lebih rendah daripada aluminium, seperti keluli, sebagai contoh. Oleh itu, logam sedemikian dan beberapa yang lain sering dilindungi dengan cara yang istimewa. Bahan-bahan hanya ditutup dengan lapisan aluminium pelindung. Sudah tentu, produk sedemikian juga mesti dilindungi daripada sentuhan dengan tembaga atau logam lain.