Как и чем очистить алюминий от продуктов коррозии и окисления
Содержание:
- Общие рекомендации
- Советы и рекомендации
- Виды коррозии
- Способы борьбы с коррозией алюминия
- Ржавеет ли аллюминий: причины
- Оксидная пленка алюминия
- Особенности чистки алюминия
- Сплавы с магнием и кремнием
- Окрашивание алюминиевой продукции
- Как производится оксидирование
- Окрашивание алюминиевой продукции
- Проявление коррозии алюминия
- Почему алюминий не ржавеет?
- Щелевая коррозия алюминия
- Столовый уксус
- Коррозия алюминия и его сплавов с цинком
- Механическое покрытие
- 2 Коррозия меди и других цветных металлов – признаки и особенности
Общие рекомендации
Алюминий – мягкий металл, который требует бережного отношения во время эксплуатации и чистки. Чтобы почистить изделия от разного рода загрязнений и не повредить материал, следуйте простым рекомендациям:
- Не используйте металлические скребки или щетки, жесткие мочалки или острые предметы. Данные инструменты повреждают поверхность, оставляют царапины и другие неэстетичные следы. После такой обработки посуды частички алюминия могут попадать в пищу, что негативно отразиться на вкусовых качествах блюда и его пользе.
- Не проводите очистку изделий из алюминиевого сплава абразивными средствами (песком, порошком).
- Кухонную утварь следует мыть только после остывания. Горячий металл при взаимодействии с водой деформируется, а вернуть его первоначальный вид самостоятельно практически невозможно.
- Не применяйте для чистки агрессивные вещества – кислоты и щелочи. Они портят эстетический вид, а возникшая химическая реакция может привести к выделению токсинов или тяжелых металлов, опасных для здоровья.
- Чтобы добиться желаемого эффекта, выбирайте метод очистки и чистящее средство с учетом типа и степени загрязнения.
- Не мойте алюминиевую посуду в посудомойке. Перепады температур негативно действуют на металл, повышают риск деформации и коррозии.
- Дабы изделие блестело, проводите полировку поверхности губкой, смоченной в растворе, приготовленном из буры и аммиака в соотношении 3:1.
Алюминиевые изделия требуют особого подхода к чистке и эксплуатации, чтобы избежать деформации, царапин и необратимой порчи
Советы и рекомендации
Для очистки изделий из алюминия не используйте мочалки, щетки, скребки, и другие жесткие и колющие предметы. Вышеперечисленные предметы оставляют повреждения на поверхности.
Не используйте абразивные моющие и чистящие средства для очистки алюминия.
Кухонную утварь рекомендуем мыть только после остывания, иначе горячий алюминий при взаимодействии с холодной водой теряет свою форму.
Не используйте для очистки изделий из алюминия агрессивные вещества – щелочи и кислоты. Эти вещества не только портят внешний вид изделия, но и вызывают химическую реакцию, в результате чего происходит выделение токсинов и тяжелых металлов, опасных для нашего здоровья.
Не используйте посудомоечную машину для мытья изделий из алюминия.
Чтобы придать блеск изделию, после очистки, протрите алюминий губкой, смоченной в растворе аммиака и буры, в пропорции 1:1.
Топ-домашних средств для очистки алюминия
Способ №1. Пищевая сода.
Способ №2. «Кока-кола».
«Кока-кола» эффективно удаляет ржавчину и окисления с металлических поверхностей. Способ устранения окислов: в емкость с «кока-колой» поместите алюминиевое изделие на 1,5-2 часа.
Способ №3. Щавель.
В пустую кастрюлю, поместите листочки щавеля (100-150 грамм), залейте холодной водой. Поставьте на плиту и доведите до кипения. Поместите в полученный отвар изделие из алюминия на полтора часа, прополощите и протрите насухо.
Способ №4. Лимонная кислота.
Способ применения для удаления окислов: — разведите 2 столовые ложки в одном литре холодной воды, полученный раствор доведите до кипения, проваривают в течении 20 минут, немного остудите, затем смочите губку в растворе и очистите окисления.
Способ №5. Яблоко.
Простой и доступный способ, разрежьте яблоко на две части, одной половинкой потрите окислившиеся пятна, через 50 минут промойте теплой мыльной водой.
Способ №6. Столовый уксус, порошок горчицы и соль.
Смешайте все компоненты в равных пропорция до образования однородной массы. Нанесите полученную смесь на окислившиеся пятна и потрите, оставьте на 20-25 минут и смойте теплой водой.
Способ № 7. Поваренная соль.
В одном литре горячей воды разведите 100 грамм соли, перемешайте до полного растворения соли. Смочите губку в полученном растворе и очистите окислившиеся пятна , прополощите посуду в теплой воде.
Способ № 8. Винный камень.
Способ №9. Кефир, сок лимона или огуречный рассол.
Для очистки изделий из алюминия используют продукты с содержанием натуральных кислот.
Залейте одним из перечисленных средств изделие из алюминия оставьте на 12 часов, прополосните теплой водой.
Способ № 10. Кетчуп.
Небольшие окислившиеся следы можно убрать при помощи томатного кетчупа.
Способ № 11. Репчатый лук.
Несколько небольших очищенных луковиц поместите в кастрюлю, залейте водой, проварите около часа, остудите луковый раствор до комнатной температуры. В получившемся растворе замочите нужную деталь или посуду.
Способ №12. Пищевая сода и клей.
Если на алюминиевых изделиях имеются серьезные окисления, которые очень сложно устранить. Для этого приготовьте эффективное средство из пищевой соды и клея. В кастрюлю налейте 4 литра воды, добавьте 100 грамм соды и 2-3 ст. ложки клея. Прокипятите в течение 30-40 минут. Полученной жидкостью почистите окислы, прополощите теплой водой, протрите насухо.
Способ №13. Бура.
Окислы на алюминии можно устранить, используя аптечную буру. Для этого потребуется выполнить следующие действия:
— в стакане воды разведите 15-20 грамм буры;
— добавьте 4-5 капель нашатырного спирта;
— приготовленным раствором обработайте металлические поверхности;
— через 30-40 минут смойте раствор проточной теплой водой.
Способ №14. Зубной порошок.
Смочите водой алюминиевое изделие, посыпьте зубным порошком, оставьте на 10-12 часов, с помощью мягкой губки удалите загрязнения, прополосните проточной теплой водой.
Способ №15. Столовый уксус и хозяйственное мыло.
Способ применения:
— при помощи терки натрите брусок хозяйственного мыла;
-смешайте мыло с уксусом (150 мл);
— добавьте 1,5 литра теплой воды;
— в кастрюле под закрытой крышкой прокипятите изделие в полученном растворе в течении 30-40 минут;
— тщательно прополощите изделие.
Бытовая химия
Несмотря на большое количество проверенных народных методов устранения окислов, самыми эффективными остаются химические средства. Чаще всего используется препарат «Крот», который используют для борьбы с засорами в стоковых трубах.
Виды коррозии
Окисляется алюминий в атмосфере быстро, но на небольшую глубину. Этому препятствует защитная окисная пленка. Окисление ускоряется выше температуры плавления алюминия. Если нарушается целостность оксидной пленки, алюминий начинает корродировать. Причинами истончения его защитного слоя могут стать различные факторы, начиная с воздействия кислот, щелочей и заканчивая механическим повреждением.
Коррозия алюминия – саморазрушение металла под воздействием окружающей среды. По механизму протекания выделяют:
Химическую коррозию – происходит в газовой среде без участия воды.
Электрохимическую коррозию – протекает во влажных средах.
Газовое разрушение – но сопровождает нагрев и горячую обработку алюминия. В результате взаимодействия кислорода с металлами возникает плотная окисная пленка. Вот почему алюминий не ржавеет, как и все цветные металлы.
На видео: электрохимическая коррозия металлов и способы защиты.
Способы борьбы с коррозией алюминия
Алюминий – широко распространенный в промышленности и быту металл. Окисление алюминия на воздухе не происходит. Его инертность обусловлена тонкой оксидной пленкой, защищающей его. Однако под влиянием определенных факторов из окружающей среды этот метал все же подвергается разрушительным процессам, и коррозия алюминия — не такое уж и редкое явление.
Механическое покрытие
Как защитить алюминий от коррозии? Чаще всего применяют механический способ – нанесение слоя краски.
Покройте краской изделие и вы убедитесь в действенности этого способа. Окрашивание бывает мокрым и сухим, или порошковым. Эти технологии усовершенствуются. При мокром окрашивании лакокрасочные слои наносят после защиты алюминия составом, содержащим соединения цинка и стронция. Металлическую основу тщательно подготавливают: защищают, шлифуют, сушат. Грунт наносят поэтапно.
Специальные составы помогают остановить коррозию и защищают алюминиевые конструкции от химикатов, бензина, различного вида масел. Выбор покрытия зависит от условий последующей эксплуатации металлического изделия:
- молотковые – применяют для получения конструкций различных цветовых оттенков, используемых в декоре;
- бакелитовые – наносят под высоким давлением, заполняя микротрещины и поры.
Порошковое окрашивание требует тщательной очистки поверхности от жира и различных отложений. Это достигается погружением в щелочные или кислотные растворы с добавлением смачивателей. Далее на алюминиевые конструкции наносится слой хроматных, фосфатных, циркониевых или титановых соединений. После этого он не будет окисляться.
После просушки материала на окислившийся участок наносят защитный полимер. Чаще всего используются полиэфиры, стойкие к механическому, химическому и термическому воздействию. Применяют полимеризованный уретан, эпоксидные и акриловые порошки.
Оксидирование алюминия
Оксидирование алюминия протекает при постоянном токе под напряжением 250 В. Наращивание защитной пленки происходит при комнатной температуре с водяным охлаждением. Не требуется импульсного источника. Пленки получаются плотными и прочными в течение 45-60 минут.
На плотность и цвет оксидного покрытия влияет температура электролита:
- пониженная температура образует плотную пленку яркого цвета;
- повышенная – формирует рыхлую пленку, требующую дальнейшей окраски.
Образовать защиту алюминия от коррозии можно электрохимической реакцией. Процесс разделен на несколько этапов:
1. На стадии подготовки алюминиевое изделие обезжиривают, погружая его в раствор щавелевой кислоты.
2. После промывания водой опускают в щелочной раствор, чтобы удалить неравномерно образовавшийся оксидный слой.
4. Затем изделие подвергают сушке. Анодное оксидирование может проводиться с применением переменного тока.
Для защиты от коррозии применяют химическое оксидирование – менее затратное, не требующее специального электрического оборудования и квалификации исполнителей. Используется несложный химический состав.
В процессе алюминирования полученная оксидная пленка толщиной в 3 мкм имеет салатный цвет, обладает высокими электроизоляционными свойствами, не пориста, не окрашивается.
Коррозия алюминия возникает вследствие находящихся рядом металлов, которые окислились. Предотвращению этот процесса способствует изоляция. Это могут быть прокладки из резины, битума, паронита. При покрытии ржавчиной применяются лак и другие изолирующие материалы. Других способов избавиться от этой проблемы пока нет.
Ржавеет ли аллюминий: причины
Если сплавы железа ржавеют относительно быстро, то при нормальных условиях алюминий практически не разрушается. На его поверхности появляется защитная пленка из оксида алюминия. Она имеет тонкий слой примерно 5−10 мм, но обладает высокой прочностью. Этот слой не позволяет влаге, воздуху разрушать структуру металла.
Как только нарушается целостность оксидной пленки, металл корродирует. Причинами повреждения защитного слоя может являться взаимодействие с кислотами, растворителями и щелочами, механическое воздействие (например, силы трения).
В промышленных районах и в городской среде оксидная пленка нарушается за счет продуктов распада топлива, взаимодействия с серой и с окислами углерода.
Интенсивно растворяют пассирующий слой такие элементы, как фтор, хлор, натрий, и соединения брома. Строительные растворы с добавлением цемента также приводят к быстрой порче металла. Морская вода также вызывает интенсивное разрушение чистого алюминия, поэтому на практике используют сплав с медью и марганцем, получивший название дюралюминия.
Гальванические пары способны вызывать электрохимическую коррозию. В местах соединений двух разнородных металлов ржавчина выступает наиболее заметно. При этом коррозии подвергается только один металл, а второй выступает в роли источника. Поэтому не рекомендуют использовать алюминиевые кузова при контакте с железом.
Оксидная пленка алюминия
Когда только что изготовленная поверхность алюминия входит в контакт с атмосферой, она моментально покрывается тонкой оксидной пленкой, которая имеет свойство восстанавливаться после повреждения
Важной и весьма ценной особенностью данной оксидной пленки является то, что ее молекулярный объем в 1.5 раза стехиометрически превышает это же значение для используемого металла. Это в свою очередь означает, что пленка находится под действием сжимающего усилия и, хотя ее покрытие и не является сплошным, однако оно вполне способно не разрушаться вплоть до достижения определенной степени повреждения подложки
Собственно этой защитной поверхности алюминиевая промышленность и обязана своим существованием.
Существует множество различных отчетов, касающихся структуры этой пленки, формируемой при низкой температуре с помощью воздуха, однако в большинстве случаев она признается аморфной, а ее внешняя поверхность — это гидроксид алюминия. При более высоких температурах (более 450ºC) происходит формирование кристаллического Al2O3.
Кинетика выращивания плёнки оксида на чистом алюминии является довольно сложной. Механизм, который на настоящее время считается наиболее соответствующим истине был описан Вефером не так давно. При температуре окружающей среды в течении дня может быть получена пленка толщиной от 2 до 3 мм. Процесс термического окисления контролируется диффузией алюминия и ионами кислорода при температуре до
400°C, а в данном температурном диапазоне действуют асимптотические законы интенсивности разложения.
Надо, однако, заметить, что при превышении температуры 450°C, экспоненциальная скорость окисления изменяется до линейной зависимости прироста массы от временем. Подобное изменение механизма происходит вследствие кристаллизации с образованием ¡-Al2O3, что в свою очередь приводит к нарушению непрерывности пленки. Существуют отчеты, свидетельствующие о том, что при температурах, превышающих 500°C, подготовка листа, т.е. его металлургические свойства, а так же шероховатость поверхности могут оказывать влияние на кинетику окисления.
Толщина оксидного покрытия алюминия.
Особенности чистки алюминия
Когда отмыть алюминиевую посуду не удается, остается использовать более действенные варианты ее очистки. Существует 2 вида удаления окислов и грязи в домашних условиях:
- Механический — используют на гладких поверхностях, с незамысловатым рельефом.
- Химический, или травление — эффективен на сложных плоскостях, с мелкими деталями.
Для работы потребуется стандартный набор подручных средств: вода, уксус, пищевая сода, лимонный сок, жидкий моющий состав. Из инструментов достаточно мягкого полотенца, губки, скребка и большой емкости. В народе широко используют щавелевую кислоту, яблоки, кефир, лук. Можно купить готовый химический состав, но самодельный вариант экономичнее и экологически безопасен.
Алюминиевая посуда ценится за легкость и удобство в приготовлении. В новом состоянии имеет безупречный внешний вид, но постепенно тускнеет и покрывается стойким налетом грязи и окислов. Обычно чистят ее универсальными средствами, но они не вернут прежний блеск и красоту. Чтобы получить максимальный результат, существует ряд рекомендаций:
- Моют посуду только после полного остывания. Погружение раскаленного металла под воду ведет к деформации.
- Пригоревшие на дне остатки пищи недопустимо удалять ножом, жесткой губкой или другим острым инструментом. Подобные манипуляции навсегда оставляют царапины на металле. Необходимо залить посуду теплой водой, добавить немного жидкого средства для чистки. Спустя 30 минут все отстанет само по себе, и будет нетрудно отмыть загрязнения обычной губкой. В крайнем случае орудуют деревянными или пластиковыми лопатками.
- Чистят алюминиевые принадлежности только руками. Посудомоечная машина не подходит, что обусловлено высокой температурой воды.
- Не используют для чистки сильнодействующие кислоты и щелочи. От них поверхность моментально темнеет.
Сплавы с магнием и кремнием
Такие материалы чаще всего применяются в машиностроении и в строительстве. Mg2Si делают сплавы этой разновидности очень прочными. Иногда составляющим подобных элементов является и медь. Ее также вводят в сплав для упрочения. Однако добавляют медь в такие материалы в очень небольших количествах. Иначе антикоррозийные свойства алюминиевого сплава могут сильно понизиться. Межкристаллическое ржавление в них начинается уже при добавлении свыше 0.5% меди.
Также склонность к коррозии у таких материалов может возрастать при неоправданном увеличении количества входящего в их состав кремния. Это вещество добавляют в алюминиевые сплавы обычно в таких пропорциях, чтобы после образования Mg2Si не оставалось ничего лишнего. Кремний в чистом виде содержат лишь некоторые материалы этой разновидности.
Окрашивание алюминиевой продукции
Большую часть производимых изделий предохраняют нанесением слоя красящих веществ. Если красители растворены, то крашение называют мокрым. Если красители сухие, процедуру часто называют порошковым окрашиванием.
Мокрое окрашивание
Нанесение лакокрасочных слоёв возможно после защиты алюминия пассивирующим грунтом, в состав которых входят соединений цинка, стронция. Грунт наносят в две стадии на скрупулезно подготовленную металлическую основу. После полного испарения растворителя из грунтовочной смеси поверхность покрывают изолирующим внешним слоем масляного или глифталевого лака. Существуют функциональные лакокрасочные составы, защищающие от химических реагентов, от бензина, масел. Для получения цветных декоративных конструкций используют молотковые лаки. При некоторых технологиях защиты наносят бакелитовый лак под давлением, чтобы гарантированно заполнить все микропоры. Выбор покрытия обусловлен будущими условиями эксплуатации. Технология нанесения постоянно совершенствуется.
Порошковое окрашивание
Для использования этого метода металл также нужно очистить от слоя жира, других включений. Подготовку проводят погружением в щелочные, слабощелочные (почти нейтральные), кислотные растворы. Для повышения эффективности очистки иногда добавляют смачиватели.
Следующей стадией подготовки некоторых алюминиевых конструкций является формирование конверсионного слоя обработкой хроматными, фосфатными составами. Иногда используют циркониевые, титановые соединения. Необходимость этого этапа определяется специфическими особенностями изделия. Это вопрос компетенции технологов. Выполнение каждого этапа обработки чередуется с обязательным промыванием и сушкой материала.
Затем наносят полимер, выполняющий защитную функцию. Широко используют полиэфиры. Они образуют плотный слой, стойкий к химическому, механическому, термическому воздействию. Покрытия из полимеризованного уретана обладают большей твердостью. Применяют также эпоксидные, полиэфирно-эпоксидные, акриловые порошки – краски. Они формируют поверхность любого заданного цвета, структуры, способностью отражать световые лучи. Красящий порошок наносят электростатическим или трибостатическим методом.
Электростатически частицы пигмента в воздухе (флюиды) заряжают действием электродов. Трибостатически крупинки краски заряжаются благодаря силе трения, продуцируемой специальным пистолетом. Процесс реализуют в камерах. Неиспользованный порошок собирается, возвращается в исходное место. Стадия завершается полимеризацией при высокой температуре.
Оба вида окрашивания алюминия позволяют получать цвета, соответствующие международным стандартам. Некоторые производственные требования обуславливают необходимость последовательного сочетания двух методов: анодного оксидирования и окрашивания. Количество, суть используемых методов определяются специалистами.
Нивелирование влияния соседствующих материалов
Стимулировать коррозию алюминия могут металлы, материалы, находящиеся рядом. Для предотвращения этого эффекта рядом с алюминиевыми конструкциями позволительно нахождение только нержавеющей или оцинкованной стали. Могут предотвратить контакт прокладки из резины, паронита, битума. Алюминиевые конструкции не должны соприкасаться с бетоном, кирпичом, камнем, деревом. Для защиты рекомендован лак, любые другие изолирующие материалы.
Как производится оксидирование
С использованием такой методики алюминий и его сплавы от коррозии защищают достаточно часто. Выполняют оксидирование под напряжением в 250 В. При применении такой методики на поверхности металла или его сплава образуется прочная оксидная пленка.
Воздействие на материал током в данном случае производится с использованием водяного охлаждения. При низких температурах из-за напряжения пленка на поверхности алюминия образуется очень прочная и плотная. Если же процедура производится при высоких температурах, она получается достаточно рыхлой. Обработанный в такой среде алюминий нуждается в дополнительной защите от контакта с воздухом (окрашивании).
Окрашивание алюминиевой продукции
Большую часть производимых изделий предохраняют нанесением слоя красящих веществ. Если красители растворены, то крашение называют мокрым. Если красители сухие, процедуру часто называют порошковым окрашиванием.
Мокрое окрашивание
Нанесение лакокрасочных слоёв возможно после защиты алюминия пассивирующим грунтом, в состав которых входят соединений цинка, стронция. Грунт наносят в две стадии на скрупулезно подготовленную металлическую основу. После полного испарения растворителя из грунтовочной смеси поверхность покрывают изолирующим внешним слоем масляного или глифталевого лака. Существуют функциональные лакокрасочные составы, защищающие от химических реагентов, от бензина, масел. Для получения цветных декоративных конструкций используют молотковые лаки. При некоторых технологиях защиты наносят бакелитовый лак под давлением, чтобы гарантированно заполнить все микропоры. Выбор покрытия обусловлен будущими условиями эксплуатации. Технология нанесения постоянно совершенствуется.
Порошковое окрашивание
Для использования этого метода металл также нужно очистить от слоя жира, других включений. Подготовку проводят погружением в щелочные, слабощелочные (почти нейтральные), кислотные растворы. Для повышения эффективности очистки иногда добавляют смачиватели.
Следующей стадией подготовки некоторых алюминиевых конструкций является формирование конверсионного слоя обработкой хроматными, фосфатными составами. Иногда используют циркониевые, титановые соединения. Необходимость этого этапа определяется специфическими особенностями изделия. Это вопрос компетенции технологов. Выполнение каждого этапа обработки чередуется с обязательным промыванием и сушкой материала.
Затем наносят полимер, выполняющий защитную функцию. Широко используют полиэфиры. Они образуют плотный слой, стойкий к химическому, механическому, термическому воздействию. Покрытия из полимеризованного уретана обладают большей твердостью. Применяют также эпоксидные, полиэфирно-эпоксидные, акриловые порошки – краски. Они формируют поверхность любого заданного цвета, структуры, способностью отражать световые лучи. Красящий порошок наносят электростатическим или трибостатическим методом.
Электростатически частицы пигмента в воздухе (флюиды) заряжают действием электродов. Трибостатически крупинки краски заряжаются благодаря силе трения, продуцируемой специальным пистолетом. Процесс реализуют в камерах. Неиспользованный порошок собирается, возвращается в исходное место. Стадия завершается полимеризацией при высокой температуре.
Оба вида окрашивания алюминия позволяют получать цвета, соответствующие международным стандартам. Некоторые производственные требования обуславливают необходимость последовательного сочетания двух методов: анодного оксидирования и окрашивания. Количество, суть используемых методов определяются специалистами.
Нивелирование влияния соседствующих материалов
Стимулировать коррозию алюминия могут металлы, материалы, находящиеся рядом. Для предотвращения этого эффекта рядом с алюминиевыми конструкциями позволительно нахождение только нержавеющей или оцинкованной стали. Могут предотвратить контакт прокладки из резины, паронита, битума. Алюминиевые конструкции не должны соприкасаться с бетоном, кирпичом, камнем, деревом. Для защиты рекомендован лак, любые другие изолирующие материалы.
Проявление коррозии алюминия
Выделяют следующие виды коррозии алюминия и его сплавов:
- Поверхностная – наиболее распространенная, приносит наименьший вред, легко заметна и быстро поддается устранению.
- Локальная – разрушения наблюдаются в виде углублений и пятен. Опасный вид коррозии в силу своей незаметности. Встречается в труднодоступных частях и узлах металлических конструкций.
- Нитеподобная, филигрань – наблюдается под покрытиями из органики, на ослабленных местах поверхности.
Это сокращает срок эксплуатации изделий. В гальванической паре алюминий может корродировать, при этом он защищает другой металл.
Естественных антикоррозийных свойств алюминия и его сплавов недостаточно. Поэтому механизмы, агрегаты, конструкции и изделия из металла нуждаются в дополнительной защите.
Почему алюминий не ржавеет?
Следующие факторы замедляют и даже полностью приостанавливают процесс порчи металла:
1. Для сохранения антикоррозионных свойств алюминия значение имеет кислотно-щелочной баланс (pH) в диапазоне от 6 до 8 единиц.
2. Металл без примесей лучше справляется с агрессивной средой. Согласно экспериментам, сплав, состоящий на 90% из чистого алюминия, в 80 раз быстрее подвергается коррозии, чем сплав, который состоит на 99% чистого металла.
3. Дополнительный защитный слой помимо естественного сохраняет структуру металла даже в агрессивных средах. Для этого используют анодирование защитного слоя, покрытие специальными красками и полимерными составами.
4. Предотвратить появление ржавчины помогает добавление марганца на 3% в процессе производства алюминия.
Коррозия алюминия – разрушение металла под влиянием окружающей среды.
Для реакции Al 3+ +3e → Al стандартный электродный потенциал алюминия составляет -1,66 В.
Температура плавления алюминия — 660 °C.
Плотность алюминия — 2,6989 г/см 3 (при нормальных условиях).
Алюминий, хоть и является активным металлом, отличается достаточно хорошими коррозионными свойствами. Это можно объяснить способностью пассивироваться во многих агрессивных средах.
Коррозионная стойкость алюминия зависит от многих факторов: чистоты металла, коррозионной среды, концентрации агрессивных примесей в среде, температуры и т.д. Сильное влияние оказывает рН растворов. Оксид алюминия на поверхности металла образуется только в интервале рН от 3 до 9!
Очень сильно влияет на коррозионную стойкость Al его чистота. Для изготовления химических агрегатов, оборудования используют только металл высокой чистоты (без примесей), например алюминий марки АВ1 и АВ2.
Щелевая коррозия алюминия
Сущность щелевой коррозии
Щелевая коррозия может возникать в узких, наполненных жидкостью щелях. Возникновение такой коррозии в алюминиевых профилях маловероятно. Однако, значительная щелевая коррозия может возникать в морской атмосфере или на наружной поверхности кузовов транспортных средств. В ходе транспортирования и хранения алюминиевых профилей иногда может собираться вода в щелях между смежными алюминиевыми поверхностями, которая вызывает поверхностную коррозию в виде «водяных пятен» (рисунок 4).
Рисунок 5 – Сущность щелевой коррозии
Источником этой воды является дождь или конденсация влаги. Эта вода по капиллярному механизму буквально засасывается в пространство между двумя металлическими поверхностями. Конденсация влаги может возникать тогда, когда холодный материал помещают в теплое помещение. Разность между ночной и дневной температурами может также вызывать конденсацию, когда алюминий хранится снаружи под плотным тентом, который препятствует вентиляции.
Предотвращение щелевой коррозии
На соединяемые поверхности наносят герметики или двухсторонний скотч. Это предотвращает попадание в зазор между ними воды и предотвращает возникновение щелевой коррозии.
В некоторых случаях вместо соединения на заклепках и винтах применяют клеевое соединение. Это также противодействует образованию щелевой коррозии.
Рисунок 6 – Герметизация соединения предотвращает щелевую коррозию
Столовый уксус
Это «дедовская» технология, которая прошла проверку временем. Всё, что потребуется подготовить – определённый объём винного уксуса или лимонной кислоты. В некоторых моментах можно приготовить щадящий препарат, и разбавить в отношении 1 к 10. Если предмет покрыт гарью на внутренней стороне, то смесь заливают внутрь и ставят, большой огонь и доводят до кипения. За весь промежуток времени произойдёт реакция, и устранятся лишние следы. В качестве альтернативного варианта можно взять 6% уксус или лимонный сок из натурального фрукта. Если отпечатки образовались на наружной части, элемент полностью погружается в кипяток на некоторый период. Сразу после кипячения нельзя остужать кастрюлю или сковороду в холодной жидкости, ведь любой металл плохо реагирует на резкие перепады температуры. Разумнее выждать некоторое время, и протереть плоскость губкой. Также следует всегда помнить про правила пользования подобной посудой, и если ситуация будет сильно запущена, то столовый уксус против пятен вряд ли поможет. Тут уже понадобятся более серьёзные процедуры, или приобретение другого экземпляра.
Коррозия алюминия и его сплавов с цинком
Ржавеет Al, как уже упоминалось, медленнее, чем его сплавы. Касается это в том числе и материалов группы Al-Zn. Такие сплавы очень востребованы, к примеру, в самолетостроении. Некоторые их разновидности могут содержать медь, другие нет. При этом первый тип сплавов, конечно же, является к коррозии более устойчивым. В этом плане материалы Al-Zn сравнимы с магниево-алюминиевыми.
Сплавы этой разновидности с добавлением меди проявляют признаки некоторой неустойчивости к ржавлению. Но при этом разрушаются из-за коррозии они все же медленнее, чем изготовленные с использованием магния и Cu.
Механическое покрытие
Покройте краской изделие и вы убедитесь в действенности этого способа. Окрашивание бывает мокрым и сухим, или порошковым. Эти технологии усовершенствуются. При мокром окрашивании лакокрасочные слои наносят после защиты алюминия составом, содержащим соединения цинка и стронция. Металлическую основу тщательно подготавливают: защищают, шлифуют, сушат. Грунт наносят поэтапно.
Когда растворитель из грунтовочной смеси полностью исчезнет, поверхность можно покрывать изолирующим составом: масляным или глифталиевым лаком.
Специальные составы помогают остановить коррозию и защищают алюминиевые конструкции от химикатов, бензина, различного вида масел. Выбор покрытия зависит от условий последующей эксплуатации металлического изделия:
- молотковые – применяют для получения конструкций различных цветовых оттенков, используемых в декоре;
- бакелитовые – наносят под высоким давлением, заполняя микротрещины и поры.
Порошковое окрашивание требует тщательной очистки поверхности от жира и различных отложений. Это достигается погружением в щелочные или кислотные растворы с добавлением смачивателей. Далее на алюминиевые конструкции наносится слой хроматных, фосфатных, циркониевых или титановых соединений. После этого он не будет окисляться.
После просушки материала на окислившийся участок наносят защитный полимер. Чаще всего используются полиэфиры, стойкие к механическому, химическому и термическому воздействию. Применяют полимеризованный уретан, эпоксидные и акриловые порошки.
2 Коррозия меди и других цветных металлов – признаки и особенности
Вообще коррозия алюминия и многих его сплавов встречается достаточно редко, а все благодаря особенностям данного металла – он способен пассивироваться в различных агрессивных средах. Другими словами, он переходит в пассивное состояние, так, например, при взаимодействии с воздухом на его поверхности образуется оксидная пленка, выполняющая защитные функции. Причем в зависимости от условий толщина пассивного слоя может быть различной.
Также пленка устойчива и к воздействию влаги, а вот в кислой среде нет однозначного ответа, тут все зависит от вида кислоты. Таким образом, изделия из алюминия практически не боятся ни азотной, ни уксусной (при нормальной температуре), а вот щавелевая, серная, муравьиная и соляная губительно влияют на металл. Но особенно этот материал боится щелочной среды, так как при воздействии данного вещества разрушается оксидная пленка алюминия.
Теперь рассмотрим, в каких случаях встречается коррозия меди и содержащих ее сплавов. Этот металл разрушается при взаимодействии с серой и разными ее соединениями. Также она боится окислительных и некоторых аэрированных неокислительных кислот, солей и тяжелых металлов. Что же насчет водной среды, так в этом случае все зависит от того, насколько она насыщена кислородом, чем его содержание больше, тем скорее происходит разрушение.
Признаки коррозии латуни выражаются в основном в растрескивании (во влажной среде интенсивность повышается) и обесцинковании этого сплава, последнему же способствуют растворы, которые содержат ионы хлора. Также происходят данные процессы при взаимодействии материала с аммиаком, растворами различных кислот-окислителей и солей. Кроме того, губительными для латуни являются ртуть, оксиды азота, трехвалентное железо и медь. Еще одной причиной растрескивания могут послужить растягивающие напряжения.
https://youtube.com/watch?v=3ImWwg-cVio