Este artigo se concentrará na análise do fenômeno da oxidação de metais. Aqui vamos considerar uma idéia geral desse fenômeno, conhecer algumas variedades e estudá-las usando o exemplo do aço. O leitor também aprenderá a fazer esse processo sozinho.
Definição de oxidação
Para começar, vamos nos concentrar no conceito de oxidação em si. Este é um processo durante o qual um filme de óxido é criado na área da superfície do produto, bem como na peça de trabalho. Torna-se possível devido às reações redox. Na maioria das vezes, essas medidas são usadas na oxidação de metais, elementos decorativos e para formar uma camada dielétrica. Entre as principais variedades estão as seguintes: forma térmica, plasma, química e eletroquímica.
Diversidade de espécies
Realizando a descrição das espécies listadas acima, sobre cada uma delas podemos dizer que:
- Forma térmica de oxidação pode ser realizada durante o aquecimento de um determinado produto ouinstrumento em atmosferas de vapor de água ou oxigênio. Quando metais como ferro e aço de baixa liga são oxidados, o processo é chamado de azul.
- A forma química de oxidação caracteriza-se, como processo de processamento, através da utilização de fundidos ou soluções de agentes oxidantes. Estes podem ser representantes de cromatos, nitratos, etc. Na maioria das vezes isso é feito para dar proteção ao produto contra processos de corrosão.
- A oxidação do tipo eletroquímico é caracterizada pelo fato de ocorrer dentro dos eletrólitos. Também é chamada de oxidação de micro-arco.
- Plasma forma de oxidação pode ser realizada apenas na presença de plasma de baixa temperatura. Deve conter O2. A segunda condição é a presença de uma descarga DC, assim como RF e/ou micro-ondas.
Conceito geral de oxidação
Para entender melhor o que é isso - a oxidação de metais, também seria desejável se familiarizar com as características gerais e breves da oxidação.
Oxidação é um processo de natureza química, que é acompanhado por um aumento no grau de oxidação atômica de uma substância que sofre esse fenômeno. Isso acontece através da transferência de partículas carregadas negativamente - elétrons, do átomo, que é o agente redutor. Também pode ser chamado de doador. A transferência de elétrons é feita em relação ao átomo oxidante, o aceptor de elétrons.
Às vezes, durante a oxidação, as moléculas dos compostos originais podem se tornar instáveis e quebrar em fragmentos constituintes menores. Em quealguns dos átomos formados pelas partículas moleculares terão um grau de oxidação mais alto do que os mesmos tipos de átomos, mas em seu estado original original.
No exemplo da oxidação do aço
O que é oxidação de metal? A resposta a esta pergunta será melhor considerada com um exemplo para o qual utilizaremos este processo com aço.
Sob a oxidação química do metal - aço, entendemos o processo de realização do trabalho, durante o qual a superfície do metal será coberta com um filme de óxido. Esta operação é realizada, na maioria das vezes, para formar um revestimento protetor ou dar uma nova característica ao elemento decorativo; eles também fazem isso para criar camadas dielétricas em produtos de aço.
Falando em oxidação química, é importante saber: primeiro, o produto é tratado com alguma liga ou solução de cromato, nitrato ou uma série de outros agentes oxidantes. Isso dará ao metal proteção contra os efeitos da corrosão. O procedimento também pode ser realizado com composições de natureza alcalina ou ácida.
A forma química de oxidação, realizada por meio de álcalis, deve ser realizada a uma temperatura de 30 a 180 °C. Para tais procedimentos, é necessário usar álcalis com uma mistura de uma pequena quantidade de agentes oxidantes. Após a peça ter sido tratada com um composto alcalino, ela deve ser enxaguada muito bem e depois seca. Às vezes, uma peça de trabalho que já passou pelo procedimento de oxidação pode ser lubrificada adicionalmente.
Detalhes do método ácido
Para aplicar o método de operações com ácidos, é necessário utilizar vários ácidos, geralmente dois ou três. As principais substâncias deste tipo são os ácidos clorídrico, ortofosfórico e nítrico. A eles são adicionados uma pequena quantidade de compostos de manganês e outros. A variação nos indicadores de temperatura em que a oxidação do metal - aço pode ocorrer, usando o método ácido, fica na faixa de 30 a 100 ° С.
A oxidação química, descrita para dois métodos, dá a uma pessoa a oportunidade de obter, tanto na produção quanto em casa, um filme que cause uma proteção suficientemente forte do produto. No entanto, será importante saber que a proteção do aço e outros metais será mais confiável se for usado um procedimento eletroquímico. É por causa das vantagens da eletroquímica. método sobre a oxidação química, este último é usado com menos frequência para objetos de aço.
Forma anódica de oxidação
A oxidação de metais pode ocorrer usando o processo anódico. Na maioria das vezes, o processo de oxidação eletroquímica é chamado anódico. É realizado na espessura de eletrólitos de um estado de agregação sólido ou líquido. Além disso, o uso deste método permitirá que você aplique um filme de alta qualidade ao objeto:
- A espessura do revestimento de camada fina varia de 0,1 a 0,4 micrômetros.
- As propriedades de isolamento elétrico e resistência ao desgaste são possíveis se a espessura forflutuar de dois a três a trezentos mícrons.
- Revestimento protetor=0,3 – 15 mícrons.
- Camadas com propriedades semelhantes ao esm alte podem ser aplicadas. Os especialistas costumam chamar esse revestimento de esm alte de filme.
A característica do produto anodizado é a presença de um potencial positivo. Este procedimento é recomendado para proteger os elementos de circuitos integrados, bem como para criar um revestimento dielétrico na superfície de semicondutores, ligas e aços.
O processo de oxidação de metais do tipo anodizado pode, se desejar, ser realizado por qualquer pessoa em casa, em casa. No entanto, será muito importante cumprir todas as condições de segurança, e isso deve ser feito de forma incondicional. Isso se deve ao uso de compostos muito agressivos neste método.
Um dos casos especiais de anodização é o método de oxidação por microarco. Permite que uma pessoa obtenha uma série de revestimentos exclusivos com altos parâmetros do tipo decorativo, resistente ao calor, protetor, isolante e anticorrosivo. A forma de microarco do processo pode ser realizada apenas sob a influência de corrente alternada ou pulsada na espessura de eletrólitos que possuem um caráter levemente alcalino. O método considerado permite obter uma espessura de revestimento de duzentos a duzentos e cinquenta mícrons. Após a operação, a superfície ficará semelhante à cerâmica.
Processo de coloração
Oxidação de metais ferrosos na terminologia profissional é chamadaazulado.
Quando se fala em escurecimento do aço, como oxidação, escurecimento ou escurecimento, podemos dizer que este é um processo durante o qual se forma uma camada de óxido de ferro no ferro fundido ou aço de baixa liga. Como regra, a espessura de tal filme está na faixa de um a dez mícrons. A espessura da camada também determina a presença de uma determinada cor de tonalidade. Dependendo do aumento da espessura da camada de filme, as cores podem ser: amarelo, marrom, cereja, roxo, azul e cinza.
Atualmente existem vários tipos de azulamento:
- O tipo alcalino é caracterizado pelo uso de soluções apropriadas, com adição de agentes oxidantes, em condições de temperatura de 135 a 150 graus Celsius.
- O azulamento do tipo ácido usa soluções ácidas e métodos químicos ou eletroquímicos.
- A forma térmica de processamento é caracterizada pelo uso de temperaturas suficientemente altas (de 200 a 400 °C). O processo ocorre na espessura da atmosfera de vapor de água superaquecido. Se for usada uma mistura de amônia-álcool, os requisitos de temperatura aumentam para 880 ° C e em sais fundidos - de 400 a 600 ° C. A utilização de uma atmosfera de ar requer um pré-revestimento da superfície da peça com uma fina camada de verniz, que deve ser asf alto ou óleo.
Introdução à Oxidação Térmica
A oxidação térmica de metais é uma técnica na qual um filme de óxido é aplicado ao aço emespaço da atmosfera de vapor de água. Outros meios contendo oxigênio com temperaturas suficientemente altas também podem ser usados. É bastante difícil realizar o tratamento térmico em casa e, portanto, como regra, não é realizado. Falando do tipo de oxidação do plasma, é importante saber que é quase impossível fazer isso em casa.
Autooperação
A oxidação do metal em casa pode ser feita de forma independente. A maneira mais fácil é submeter os produtos siderúrgicos a esse processamento. Para fazer isso, primeiro você precisa polir ou limpar a peça na qual o trabalho de oxidação será realizado. Em seguida, os óxidos devem ser removidos da superfície usando soluções de 5% de H2SO4 (ácido sulfúrico). O produto deve ser mantido no líquido por sessenta segundos.
Próximos passos
Após a etapa de colocação da peça no banho ácido, ela deve ser lavada em água morna e passivada, ou seja, fervida o objeto por cinco minutos. Para fazer isso, use uma solução de água do abastecimento de água com cinquenta gramas de sabão em pó simples. Aqui o cálculo é para 1 litro de líquido. Tendo realizado todas essas ações, chegamos ao fim da oxidação. Para implementar o procedimento, você deve:
- Use recipientes esm altados e sem lascas ou arranhões no interior.
- Encha o recipiente com água e dilua com a quantidade adequada de gramas de soda cáustica (por 1 litro=50 gramas).
- Mova a embarcação deágua no fogão e coloque o produto por cima.
- Aqueça a mistura a cerca de 135-150°C.
Após 90 minutos, você pode retirar a parte e contemplar seu próprio trabalho.
Alguns dados
O leitor saberá que se tal operação for necessária, mas na f alta de habilidade ou desejo, tal solicitação pode ser dirigida a vários especialistas. A oxidação de metais em Moscou, por exemplo, pode ser realizada tanto por especialistas em vários campos de serviços quanto em casa, por pessoas. Alguns tipos de tais meios de conferir proteção à peça podem ser bastante caros. Na capital da Federação Russa, o tipo de oxidação anodizado será bastante caro, mas dará um indicador de alta confiabilidade ao objeto. Para encontrar especialistas nesse caso, basta digitar uma consulta de pesquisa no Google, por exemplo: "realizando oxidação química em … (uma determinada cidade ou região)", ou algo semelhante.
