Cet article se concentrera sur l'analyse du phénomène d'oxydation des métaux. Ici, nous allons considérer une idée générale de ce phénomène, nous familiariser avec certaines variétés et les étudier à l'aide de l'exemple de l'acier. Le lecteur apprendra également comment effectuer ce processus vous-même.
Définition de l'oxydation
Pour commencer, nous allons nous concentrer sur le concept d'oxydation lui-même. Il s'agit d'un processus au cours duquel un film d'oxyde est créé sur la surface du produit, ainsi que sur la pièce. Cela devient possible grâce aux réactions redox. Le plus souvent, de telles mesures sont utilisées dans l'oxydation des métaux, des éléments décoratifs et pour former une couche diélectrique. Parmi les principales variétés, on trouve les suivantes: forme thermique, plasma, chimique et électrochimique.
Diversité des espèces
S'attardant sur la description des espèces énumérées ci-dessus, à propos de chacune d'elles, nous pouvons dire que:
- La forme thermique d'oxydation peut être réalisée lors du chauffage d'un certain produit ouinstrument dans des atmosphères de vapeur d'eau ou d'oxygène. Lorsque des métaux tels que le fer et l'acier faiblement allié sont oxydés, le processus est appelé bleuissement.
- La forme chimique de l'oxydation se caractérise, en tant que processus de traitement, par l'utilisation de masses fondues ou de solutions d'agents oxydants. Ceux-ci peuvent être des représentants de chromates, de nitrates, etc. Le plus souvent, cela est fait afin de protéger le produit contre les processus de corrosion.
- L'oxydation de type électrochimique se caractérise par le fait qu'elle a lieu à l'intérieur des électrolytes. On l'appelle aussi oxydation par micro-arc.
- L'oxydation sous forme de plasma ne peut être réalisée qu'en présence de plasma à basse température. Il doit contenir de l'O2. La deuxième condition est la présence d'une décharge CC, ainsi que RF et / ou micro-ondes.
Concept général de l'oxydation
Pour mieux comprendre de quoi il s'agit - l'oxydation des métaux, il serait également souhaitable de se familiariser avec les caractéristiques générales et succinctes de l'oxydation.
L'oxydation est un processus de nature chimique qui s'accompagne d'une augmentation du degré d'oxydation atomique d'une substance qui subit ce phénomène. Cela se produit par le transfert de particules chargées négativement - les électrons, de l'atome, qui est l'agent réducteur. Il peut aussi être appelé donneur. Le transfert d'électrons se fait par rapport à l'atome oxydant, l'accepteur d'électrons.
Parfois, lors de l'oxydation, les molécules des composés d'origine peuvent devenir instables et se briser en fragments constitutifs plus petits. Oùcertains des atomes formés par les particules moléculaires auront un degré d'oxydation plus élevé que les mêmes types d'atomes, mais dans leur état d'origine.
Sur l'exemple de l'oxydation de l'acier
Qu'est-ce que l'oxydation des métaux ? La réponse à cette question sera mieux réfléchie avec un exemple pour lequel nous utiliserons ce procédé avec de l'acier.
Sous l'oxydation chimique du métal - acier, nous comprenons le processus de travail au cours duquel la surface métallique sera recouverte d'un film d'oxyde. Cette opération est réalisée, le plus souvent, pour former un revêtement protecteur ou donner une nouvelle fonctionnalité à l'élément de décor; ils le font également afin de créer des couches diélectriques sur les produits en acier.
En parlant d'oxydation chimique, il est important de savoir: premièrement, le produit est traité avec un alliage ou une solution de chromate, de nitrate ou d'un certain nombre d'autres agents oxydants. Cela donnera au métal une protection contre les effets de la corrosion. La procédure peut également être effectuée à l'aide de compositions de nature alcaline ou acide.
La forme chimique de l'oxydation, réalisée à l'aide d'alcalis, doit être effectuée à une température de 30 à 180 °C. Pour de telles procédures, il est nécessaire d'utiliser des alcalis avec un mélange d'une petite quantité d'agents oxydants. Une fois la pièce traitée avec un composé alcalin, elle doit être rincée très soigneusement puis séchée. Parfois, une pièce qui a déjà subi la procédure d'oxydation peut être huilée en plus.
Détails de la méthode acide
Pour appliquer la méthode des opérations acides, il est nécessaire d'utiliser plusieurs acides, généralement deux ou trois. Les principales substances de ce type sont les acides chlorhydrique, orthophosphorique et nitrique. Une petite quantité de composés de manganèse et d'autres leur sont ajoutés. La variation des indicateurs de température dans lesquels l'oxydation du métal - acier peut se produire, en utilisant la méthode acide, se situe dans la plage de 30 à 100 ° С.
L'oxydation chimique, décrite pour deux méthodes, donne à une personne la possibilité d'obtenir, à la fois en production et à la maison, un film qui provoque une protection suffisamment forte du produit. Cependant, il sera important de savoir que la protection de l'acier et des autres métaux sera plus fiable si un procédé électrochimique est utilisé. C'est à cause des avantages de l'électrochimique. plutôt que l'oxydation chimique, cette dernière est moins utilisée pour les objets en acier.
Forme d'oxydation anodique
L'oxydation des métaux peut avoir lieu en utilisant le procédé anodique. Le plus souvent, le processus d'oxydation électrochimique est appelé anodique. Elle est réalisée dans l'épaisseur d'électrolytes à l'état d'agrégation solide ou liquide. De plus, l'utilisation de cette méthode vous permettra d'appliquer un film de haute qualité sur l'objet:
- L'épaisseur du revêtement en couche mince varie de 0,1 à 0,4 micromètre.
- Les propriétés d'isolation électrique et de résistance à l'usure sont possibles si l'épaisseur estfluctuer de deux à trois à trois cents microns.
- Revêtement protecteur=0,3 – 15 microns.
- Des couches avec des propriétés similaires à l'émail peuvent être appliquées. Les spécialistes appellent souvent un tel revêtement d'émail de film.
La caractéristique du produit anodisé est la présence d'un potentiel positif. Cette procédure est recommandée pour protéger les éléments des circuits intégrés, ainsi que pour créer un revêtement diélectrique à la surface des semi-conducteurs, des alliages et des aciers.
Le processus d'oxydation des métaux de type anodisé peut, si vous le souhaitez, être effectué par toute personne à domicile, à domicile. Cependant, il sera très important de respecter toutes les conditions de sécurité, et cela doit être fait sans condition. Cela est dû à l'utilisation de composés très agressifs dans cette méthode.
L'un des cas particuliers de l'anodisation est la méthode d'oxydation par microarc. Il permet à une personne d'obtenir un certain nombre de revêtements uniques avec des paramètres élevés de type décoratif, résistant à la chaleur, protecteur, isolant et anti-corrosion. La forme microarc du procédé ne peut être réalisée que sous l'influence d'un courant alternatif ou pulsé dans l'épaisseur d'électrolytes à caractère légèrement alcalin. Le procédé considéré permet d'obtenir une épaisseur de revêtement de deux cent à deux cent cinquante microns. Après l'opération, la surface deviendra similaire à la céramique.
Processus de bleuissage
L'oxydation des métaux ferreux dans la terminologie professionnelle est appeléebleuissement.
Quand on parle de bleuissement de l'acier, comme l'oxydation, le noircissement ou le bleuissement, on peut dire qu'il s'agit d'un processus au cours duquel une couche d'oxyde de fer se forme sur la fonte ou l'acier faiblement allié. En règle générale, l'épaisseur d'un tel film est comprise entre un et dix microns. L'épaisseur de la couche détermine également la présence d'une certaine couleur de teinte. Selon l'augmentation de l'épaisseur de la couche de film, les couleurs peuvent être: jaune, marron, cerise, violet, bleu et gris.
Actuellement, il existe plusieurs types de bleuissement:
- Le type alcalin se caractérise par l'utilisation de solutions appropriées, avec l'ajout d'agents oxydants, dans des conditions de température de 135 à 150 degrés Celsius.
- Le bleuissage de type acide utilise des solutions acides et des méthodes chimiques ou électrochimiques.
- Le traitement thermique se caractérise par l'utilisation de températures suffisamment élevées (de 200 à 400 °C). Le processus se déroule dans l'épaisseur de l'atmosphère de vapeur d'eau surchauffée. Si un mélange ammoniac-alcool est utilisé, les exigences de température augmentent à 880 ° C et dans les sels fondus - de 400 à 600 ° C. L'utilisation d'une atmosphère d'air nécessite un pré-revêtement de la surface de la pièce avec une fine couche de vernis, qui doit être de l'asph alte ou de l'huile.
Introduction à l'oxydation thermique
L'oxydation thermique des métaux est une technique dans laquelle un film d'oxyde est appliqué sur l'acierl'espace de l'atmosphère de vapeur d'eau. D'autres milieux contenant de l'oxygène avec des températures suffisamment élevées peuvent également être utilisés. Il est assez difficile d'effectuer un traitement thermique à la maison et, par conséquent, en règle générale, il n'est pas effectué. En parlant du type d'oxydation au plasma, il est important de savoir qu'il est presque impossible de le faire à la maison.
Auto-opération
L'oxydation du métal à la maison peut se faire indépendamment. Le moyen le plus simple consiste à soumettre les produits en acier à un tel traitement. Pour ce faire, vous devez d'abord polir ou nettoyer la pièce sur laquelle le travail d'oxydation sera effectué. Ensuite, les oxydes doivent être éliminés de la surface en utilisant des solutions de cinq pour cent de H2SO4 (acide sulfurique). Le produit doit être maintenu dans le liquide pendant soixante secondes.
Prochaines étapes
Une fois passée la phase de placement de la pièce dans le bain d'acide, il convient de la laver à l'eau tiède et de la passiver ou, en d'autres termes, de faire bouillir l'objet pendant cinq minutes. Pour ce faire, utilisez une solution d'eau de l'approvisionnement en eau avec cinquante grammes de savon à lessive simple. Ici le calcul est pour 1 litre de liquide. Après avoir effectué toutes ces actions, nous sommes arrivés à la fin de l'oxydation. Pour mettre en œuvre la procédure, vous devez:
- Utilisez des récipients émaillés et sans éclats ni rayures à l'intérieur.
- Remplir le récipient avec de l'eau et diluer avec la quantité appropriée de grammes de soude caustique (pour 1 litre=50 grammes).
- Déplacer le navire dede l'eau sur la cuisinière et placez le produit dessus.
- Chauffer le mélange à environ 135-150°C.
Après 90 minutes, vous pouvez retirer la pièce et contempler votre propre travail.
Quelques données
Le lecteur saura que si une telle opération est nécessaire, mais en l'absence de compétence ou de désir, une telle demande peut être adressée à divers spécialistes. L'oxydation des métaux à Moscou, par exemple, peut être effectuée à la fois par des spécialistes dans divers domaines de services et à domicile, par des personnes. Certains types de tels moyens de protection de la pièce peuvent être assez coûteux. Dans la capitale de la Fédération de Russie, le type d'oxydation anodisé sera assez coûteux, mais il donnera un indicateur de haute fiabilité à l'objet. Pour trouver des spécialistes dans un tel cas, il suffit de taper une requête de recherche Google, par exemple: "effectuer une oxydation chimique dans … (une certaine ville ou région)", ou quelque chose de similaire.
