Makala haya yataangazia uchanganuzi wa hali ya uoksidishaji wa chuma. Hapa tutazingatia wazo la jumla la jambo hili, kufahamiana na aina fulani na kuzisoma kwa kutumia mfano wa chuma. Msomaji pia atajifunza jinsi ya kufanya mchakato huu mwenyewe.
Ufafanuzi wa oxidation
Kwa kuanzia, tutazingatia dhana ya uoksidishaji yenyewe. Huu ni mchakato ambao filamu ya oksidi huundwa kwenye eneo la uso wa bidhaa, na vile vile kwenye sehemu ya kazi. Inawezekana kwa sababu ya athari za redox. Mara nyingi, hatua hizo hutumiwa katika oxidation ya metali, vipengele vya mapambo na ili kuunda safu ya dielectric. Miongoni mwa aina kuu ni zifuatazo: hali ya joto, plasma, kemikali na electrochemical.
anuwai
Tukizingatia maelezo ya spishi zilizoorodheshwa hapo juu, kuhusu kila moja yao tunaweza kusema kwamba:
- Aina ya joto ya oksidi inaweza kufanywa wakati wa joto la bidhaa fulani auchombo katika angahewa ya mvuke wa maji au oksijeni. Wakati metali kama vile chuma na aloi ya chini hutiwa oksidi, mchakato huo huitwa bluing.
- Aina ya kemikali ya uoksidishaji inajidhihirisha, kama mchakato wa kuchakata, kupitia matumizi ya kuyeyuka au miyeyusho ya vioksidishaji. Hizi zinaweza kuwa wawakilishi wa kromati, nitrati, n.k. Mara nyingi hii hufanywa ili kuipa bidhaa ulinzi dhidi ya michakato ya kutu.
- Uoksidishaji wa aina ya elektrokemikali hubainishwa na ukweli kwamba hufanyika ndani ya elektroliti. Pia huitwa oxidation ndogo ya arc.
- Aina ya uoksidishaji wa Plasma inaweza kupatikana tu kukiwa na plasma ya joto la chini. Ni lazima iwe na O2. Hali ya pili ni uwepo wa kutokwa kwa DC, pamoja na RF na / au microwave.
Dhana ya jumla ya uoksidishaji
Ili kuelewa vyema hii ni nini - uoksidishaji wa metali, itakuwa vyema pia kujifahamisha na sifa za jumla, fupi za uoksidishaji.
Uoksidishaji ni mchakato wa asili ya kemikali, unaoambatana na ongezeko la kiwango cha oksidi ya atomiki ya dutu inayopitia hali hii. Hii hutokea kwa njia ya uhamisho wa chembe chaji hasi - elektroni, kutoka atomi, ambayo ni wakala wa kupunguza. Inaweza pia kuitwa wafadhili. Uhamisho wa elektroni unafanywa kuhusiana na atomi ya vioksidishaji, kipokeaji elektroni.
Wakati mwingine, wakati wa uoksidishaji, molekuli za misombo ya awali zinaweza kuyumba na kugawanywa katika vipande vidogo vya viambajengo. Ambapobaadhi ya atomi zinazoundwa na chembe za molekuli zitakuwa na kiwango cha juu cha oksidi kuliko aina zilezile za atomi, lakini katika hali yao ya asili.
Kwa mfano wa oxidation ya chuma
Oxidation ya chuma ni nini? Jibu la swali hili litazingatiwa vyema kwa mfano ambao tutatumia mchakato huu kwa chuma.
Chini ya uoksidishaji wa kemikali wa chuma - chuma, tunaelewa mchakato wa kufanya kazi, ambapo uso wa chuma utafunikwa na filamu ya oksidi. Operesheni hii inafanywa, mara nyingi, kuunda mipako ya kinga au kutoa kipengele kipya kwa kipengele cha mapambo; pia hufanya hivi ili kuunda tabaka za dielectric kwenye bidhaa za chuma.
Akizungumzia uoksidishaji wa kemikali, ni muhimu kujua: kwanza, bidhaa hutiwa aloi au myeyusho wa kromati, nitrati, au vioksidishaji kadhaa. Hii itatoa ulinzi wa chuma dhidi ya athari za kutu. Utaratibu huo pia unaweza kufanywa kwa kutumia utunzi wa asili ya alkali au asidi.
Aina ya kemikali ya oksidi, inayofanywa kwa kutumia alkali, lazima ifanywe kwa joto la 30 hadi 180 °C. Kwa taratibu hizo, ni muhimu kutumia alkali na mchanganyiko wa kiasi kidogo cha mawakala wa oxidizing. Baada ya sehemu hiyo kutibiwa na kiwanja cha alkali, lazima ioshwe vizuri sana na kisha ikauka. Wakati mwingine kipande cha kazi ambacho tayari kimepitia utaratibu wa uoksidishaji kinaweza kutiwa mafuta zaidi.
Maelezo ya mbinu ya asidi
Ili kutumia mbinu ya utendakazi wa asidi, ni muhimu kutumia asidi kadhaa, kwa kawaida mbili au tatu. Dutu kuu za aina hii ni hidrokloric, orthophosphoric na asidi ya nitriki. Kiasi kidogo cha misombo ya manganese na vingine huongezwa kwao. Tofauti ya viashiria vya joto ambapo oxidation ya chuma - chuma inaweza kutokea, kwa kutumia njia ya asidi, iko katika safu kutoka 30 hadi 100 ° С.
Uoksidishaji wa kemikali, unaofafanuliwa kwa njia mbili, humpa mtu fursa ya kupata, katika uzalishaji na nyumbani, filamu ambayo husababisha ulinzi mkali wa kutosha wa bidhaa. Hata hivyo, itakuwa muhimu kujua kwamba ulinzi wa chuma na metali nyingine itakuwa ya kuaminika zaidi ikiwa utaratibu wa electrochemical hutumiwa. Ni kwa sababu ya faida za electrochemical. mbinu juu ya uoksidishaji wa kemikali, ya pili hutumika mara chache zaidi kwa vitu vya chuma.
Aina ya anodic ya oxidation
Uoksidishaji wa metali unaweza kufanyika kwa kutumia mchakato wa anodi. Mara nyingi, mchakato wa oxidation ya electrochemical huitwa anodic. Inafanywa katika unene wa elektroliti ya hali ngumu au kioevu ya mkusanyiko. Pia, utumiaji wa njia hii utakuruhusu kutumia filamu ya hali ya juu kwenye kitu:
- Unene wa kupaka safu nyembamba ni kati ya mikromita 0.1 hadi 0.4.
- Nyenzo za kuhami umeme na sugu zinawezekana ikiwa unene nikubadilika kutoka mikroni mbili hadi tatu hadi mia tatu.
- Mipako ya kinga=mikroni 0.3 - 15.
- Tabaka zilizo na sifa zinazofanana na enamel zinaweza kutumika. Wataalamu mara nyingi huita mipako kama hii ya enamel ya filamu.
Sifa ya bidhaa ambayo imetiwa mafuta ni uwepo wa uwezo chanya. Utaratibu huu unapendekezwa ili kulinda vipengele vya nyaya zilizounganishwa, na pia kuunda mipako ya dielectric kwenye uso wa semiconductors, aloi na vyuma.
Mchakato wa uoksidishaji wa madini ya aina ya anodized unaweza, ukipenda, kufanywa na mtu yeyote nyumbani, nyumbani. Hata hivyo, itakuwa muhimu sana kuzingatia hali zote za usalama, na hii lazima ifanyike bila masharti. Hii ni kutokana na matumizi ya misombo yenye fujo sana katika njia hii.
Mojawapo ya matukio maalum ya anodizing ni mbinu ya uoksidishaji wa microarc. Inaruhusu mtu kupata idadi ya mipako ya kipekee na vigezo vya juu vya aina ya mapambo, ya joto, ya kinga, ya kuhami na ya kuzuia kutu. Fomu ya microarc ya mchakato inaweza kufanyika tu chini ya ushawishi wa sasa mbadala au pulsed katika unene wa electrolytes ambayo ina tabia kidogo ya alkali. Njia inayozingatiwa inafanya uwezekano wa kupata unene wa mipako kutoka kwa microns mia mbili hadi mia mbili na hamsini. Baada ya operesheni, uso utakuwa sawa na kauri.
Mchakato wa Bluu
Uoksidishaji wa metali zenye feri katika istilahi za kitaalamu huitwabluu.
Tunapozungumza kuhusu uwekaji wa rangi ya samawati ya chuma, kama vile kuongeza oksidi, nyeusi au rangi ya samawati, tunaweza kusema kuwa huu ni mchakato ambapo safu ya oksidi ya chuma huundwa kwenye chuma cha kutupwa au aloi ya chini. Kama sheria, unene wa filamu kama hiyo iko katika safu kutoka kwa microns moja hadi kumi. Unene wa safu pia huamua uwepo wa rangi fulani ya tint. Kulingana na ongezeko la unene wa safu ya filamu, rangi inaweza kuwa: njano, kahawia, cherry, zambarau, bluu na kijivu.
Kwa sasa kuna aina kadhaa za rangi ya samawati:
- Aina ya alkali ina sifa ya matumizi ya miyeyusho ifaayo, pamoja na kuongezwa kwa vioksidishaji, chini ya hali ya joto kutoka nyuzi joto 135 hadi 150 Celsius.
- Aina ya asidi ya blung hutumia miyeyusho ya tindikali na mbinu za kemikali au elektroniki.
- Aina ya uchakataji wa joto ina sifa ya matumizi ya halijoto ya juu ya kutosha (kutoka 200 hadi 400 °C). Mchakato unafanyika katika unene wa anga ya mvuke wa maji yenye joto kali. Ikiwa mchanganyiko wa amonia-pombe hutumiwa, basi mahitaji ya joto huongezeka hadi 880 ° C, na katika chumvi iliyoyeyuka - kutoka 400 hadi 600 ° C. Matumizi ya angahewa inahitaji kupakwa awali uso wa sehemu na safu nyembamba ya varnish, ambayo inapaswa kuwa lami au mafuta.
Utangulizi wa Thermal Oxidation
Uoksidishaji wa joto wa metali ni mbinu ambayo filamu ya oksidi inawekwa kwenye chumanafasi ya anga ya mvuke wa maji. Vyombo vingine vya habari vyenye oksijeni na joto la juu vya kutosha pia vinaweza kutumika. Ni ngumu sana kufanya matibabu ya joto nyumbani, na kwa hivyo, kama sheria, haifanyiki. Akizungumzia aina ya plasma ya oxidation, ni muhimu kujua kwamba ni vigumu kufanya hivyo nyumbani.
Kujiendesha
Uwekaji oksidi wa chuma nyumbani unaweza kufanywa kwa kujitegemea. Njia rahisi ni kuweka bidhaa za chuma kwa usindikaji kama huo. Ili kufanya hivyo, kwanza unahitaji kupiga polisi au kusafisha sehemu ambayo kazi ya oxidation itafanyika. Kisha, oksidi zinapaswa kuondolewa kutoka kwa uso kwa kutumia ufumbuzi wa asilimia tano H2SO4 (asidi ya sulfuriki). Bidhaa lazima iwekwe kwenye kioevu kwa sekunde sitini.
Hatua zinazofuata
Baada ya hatua ya kuweka sehemu katika umwagaji wa asidi kupita, inapaswa kuoshwa chini ya maji ya joto na kupitisha au, kwa maneno mengine, kuchemsha kitu kwa dakika tano. Ili kufanya hivyo, tumia suluhisho la maji kutoka kwa maji na gramu hamsini za sabuni rahisi ya kufulia. Hapa hesabu ni kwa lita 1 ya kioevu. Baada ya kufanya vitendo hivi vyote, tumefika mwisho wa oxidation. Ili kutekeleza utaratibu, lazima:
- Tumia vyombo vilivyo na enameled na havina chips au mikwaruzo ndani.
- Jaza chombo na maji na punguza kwa kiasi kinachofaa cha gramu za caustic soda (kwa lita 1=gramu 50).
- Hamisha chombo kutokamaji kwenye jiko na weka bidhaa juu.
- Pasha mchanganyiko hadi takriban 135-150°C.
Baada ya dakika 90, unaweza kuvuta sehemu hiyo na kutafakari kazi yako mwenyewe.
Baadhi ya data
Msomaji atajua kwamba ikiwa operesheni kama hiyo inahitajika, lakini kwa kukosekana kwa ustadi au hamu, ombi kama hilo linaweza kushughulikiwa kwa wataalamu mbalimbali. Oxidation ya metali huko Moscow, kwa mfano, inaweza kufanywa na wataalamu katika nyanja mbalimbali za huduma, na nyumbani, na watu. Aina zingine za njia kama hizo za kutoa ulinzi kwa sehemu zinaweza kuwa ghali kabisa. Katika mji mkuu wa Shirikisho la Urusi, aina ya anodized ya oxidation itakuwa ghali kabisa, lakini itatoa kiashiria cha juu cha kuaminika kwa kitu. Ili kupata wataalamu katika kesi hiyo, inatosha kuandika swali la utafutaji wa Google, kwa mfano: "kufanya oxidation ya kemikali katika … (mji fulani au eneo)", au kitu sawa.
