نظرة عامة على أكسدة الصلب

طريقة أكسدة الصلب هي عمل يهدف إلى تشكيل فيلم أكسيد على سطح معدني. تتمثل مهمة الأكسدة في صناعة الطلاءات التي تحمل وظيفة ديكور وقائية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تشكيل الطلاءات العازلة على الهياكل الفولاذية باستخدام الأكسدة.

المحتوى:

• ملامح الأكسدة
• الطريقة الكيميائية
• انوديك الأكسدة
• ميزات البلازما والعمليات الحرارية
• الأكسدة الذاتية
• حماية التيتانيوم وسبائكه
• حماية سطح الفضة
• حماية سطح النحاس

ملامح الأكسدة

هناك عدة طرق للأكسدة:

• كيميائي
• البلازما
• حراري
• الكهروكيميائية.

الطريقة الكيميائية

الأكسدة الكيميائية تعني المعالجة السطحية بواسطة ذوبان خاص ، نترات ، محاليل كرومات ، وكذلك عوامل مؤكسدة أخرى. نتيجة لذلك ، من الممكن زيادة مقاومة التآكل للمعادن. يتم إجراء مثل هذه الأحداث باستخدام تركيبات حمضية أو قلوية.

يتم الأكسدة القلوية في درجات حرارة 30-180 درجة. المكون الرئيسي للتراكيب هو القلوي ، ويتم إضافة عدد قليل جدا من المواد المؤكسدة. بعد الإجراء ، يتم غسل الأجزاء وتجفيفها. في بعض الأحيان بعد الأكسدة ، يتم التزييت.

يتم أكسدة الأحماض باستخدام العديد من الأحماض (الفوسفوريك ، الهيدروكلوريك ، النتريك) وكميات صغيرة من المنجنيز. نظام درجة حرارة العملية هو 30-100 درجة.

الأكسدة الكيميائية لهذه الأصناف تجعل من الممكن الحصول على فيلم من نوعية جيدة. على الرغم من أنه ينبغي ملاحظة أن الطريقة الكهروكيميائية تسمح بالحصول على منتجات ذات جودة أعلى.

الأكسدة الباردة (سواد) هي أيضا تقنية كيميائية. ويتم ذلك عن طريق غمس الجزء في محلول مع مزيد من الغسيل والتجفيف والتزييت. نتيجة لذلك ، يتم تكوين بنية بلورية على السطح مع وجود الفوسفات والأيونات. ميزة التكنولوجيا هي درجة حرارة التشغيل المنخفضة نسبيا (15-25 درجة مئوية).

مزايا التبييض بالمقارنة مع الأكسدة الساخنة:

• التفاصيل فقط تغيير طفيف أحجامها.
• انخفاض استهلاك الطاقة.
• مستوى عال من الأمن
• لا أدخنة
• المنتجات لديها لون أكثر اتساقا.
• هذه التقنية تسمح حتى يتأكسد الحديد الزهر.

انوديك الأكسدة

تتم عملية الأكسدة الكهروكيميائية (تقنية الأنود) في وسط إلكتروليت سائل أو صلب. يسمح هذا النهج بالحصول على أفلام عالية القوة من الأنواع التالية:

• الطلاء بطبقة رقيقة (سمك - 0.1-0.4 ميكرون) ؛
• عوازل كهربائية مقاومة للاهتراء (سمك - 2-3 ميكرون) ؛
• الطلاءات الواقية (سمك 0.3-15 ميكرون) ؛
• طبقات المينا الخاصة (الطلاء بالمينا).

تتم عملية الطلاء بأكسيد الألمنيوم على سطح الجزء القابل للتأكسد على خلفية احتمال إيجابي. يجب إجراء هذه المعالجة من أجل حماية أجزاء من الدوائر الدقيقة ، وكذلك لإنشاء طبقة عازلة على أشباه الموصلات والصلب والسبائك المعدنية.

انتبه! إذا لزم الأمر ، يمكن إجراء عملية إزالة الأكسدة بشكل مستقل ، ومع ذلك ، من الضروري الالتزام الصارم بقواعد السلامة ، حيث يتم استخدام العناصر العدوانية في العمل.

حالة خاصة من الأكسدة الكهروكيميائية هي الأكسدة microarc.هذه التقنية تجعل من الممكن تحقيق خصائص ديكور فريدة من نوعها. يكتسب المعدن مقاومة إضافية للحرارة ومقاومة لعمليات التآكل.

تتميز طريقة microarc باستخدام التيار النبضي أو المتناوب في وسط بالكهرباء القلوي قليلاً. وبالتالي ، فمن الممكن الحصول على سمك الطلاء في منطقة 200-250 ميكرون. المنتج النهائي بعد المعالجة يصبح مشابها في مظهر السيراميك.

ويمكن أيضا أن يتم أكسدة Microarc بشكل مستقل ، ومع ذلك ، هناك حاجة إلى المعدات المناسبة. سمة من سمات هذه العملية هي سلامتها لصحة الإنسان. هذه هي الحقيقة التي تجعل هذه التقنية أكثر وأكثر شعبية بين الحرفيين المنزل.

ميزات البلازما والعمليات الحرارية

الأكسدة الحرارية تعني تكوين فيلم أكسيد في بخار الماء أو أي جو آخر يحتوي على حمض. في هذه العملية تتميز درجة الحرارة العالية.

لا يمكن إجراء مثل هذه العملية بشكل مستقل ، لأن هناك حاجة إلى فرن غالي الثمن خاص حيث يتم تسخين المعدن إلى 350 درجة. ومع ذلك ، في هذه الحالة نحن نتحدث عن الفولاذ سبائك منخفضة. في حالة الفولاذ ذي السبائك المتوسطة وسبائك عالية ، ينبغي أن تكون درجة الحرارة أعلى - في حدود 700 درجة. المدة الإجمالية للأكسدة بالطرق الحرارية حوالي ساعة واحدة.

أيضا ، لن يكون من الممكن إعادة إنتاج عملية البلازما في المنزل. تتم هذه الأكسدة في بلازما منخفضة الحرارة تحتوي على الأكسجين. ينشأ وسط البلازما نفسه بسبب تصريفات الميكروويف والترددات اللاسلكية. في بعض الأحيان يتم تنشيط التيار المباشر. ميزة التكنولوجيا هي الجودة العالية للمنتجات التي تم الحصول عليها. لذلك ، يتم استخدام أكسدة البلازما لإنشاء عوازل عالية الجودة على المنتجات الهامة ، والتي تشمل:

• أسطح السيليكون
• أشباه الموصلات
• الكودات الضوئية.

الأكسدة الذاتية

تتوفر الطريقة الموضحة هنا لإنشاء طلاء واقي على منتجات الصلب للجميع. أولا ، يتم تنظيف الجزء ومصقول. بعد ذلك ، يجب إزالة الأكاسيد من السطح (قطع الرأس). قطع رأسه لمدة دقيقة باستخدام محلول حمض الكبريتيك بنسبة 5 ٪. بعد الغمس ، يجب غسل الجزء بالماء الدافئ والتخميل (يغلي لمدة 5 دقائق في محلول من الماء العادي مع 50 جرام من صابون الغسيل المخفف فيه). وبالتالي ، يتم إعداد السطح لإجراء الأكسدة.

تسلسل المزيد من الإجراءات:

1. نأخذ حاوية مع طلاء المينا. لا ينبغي خدش ، لا ينبغي أن تكون متكسرة.
2. اسكب لترًا من الماء في الوعاء وأضف 50 غراماً من الصودا الكاوية إليه.
3. نضع الحاوية على النار ونسخن الحل إلى حوالي 150 درجة.

بعد 1.5 ساعة ، يمكن إزالة الجزء - الأكسدة كاملة.

حماية التيتانيوم وسبائكه

كما تعلمون ، فإن التيتانيوم مشهور بمقاومته للتآكل المنخفض. أكسدة التيتانيوم والسبائك على أساس أنه يزيد من الصفات المضادة للاحتكاك ، ويحسن من مقاومة المعادن للتآكل.

نتيجة لتطبيق طبقة واقية ، تتشكل أغشية الأكسيد السميك على المعدن (في حدود 20-40 ميكرون) ، والتي لها خصائص امتصاص معززة.
تتم معالجة هياكل سبائك التيتانيوم عند درجة حرارة تتراوح بين 15 و 25 درجة في محلول يتكون من 50 غراما من حمض الكبريتيك. الكثافة الحالية هي 1-1.5 أمبير لكل ديسي متر مربع. مدة الإجراء 50-60 دقيقة. إذا تجاوزت الكثافة الحالية 2 أمبير لكل ديسيمتر مربع ، يتم تقليل مدة العملية إلى 30-40 دقيقة.

أثناء تطبيق الطبقة الواقية ، يتم الحفاظ على كثافة التيار الموصى بها لأول 3-6 دقائق ، ويزداد الجهد في هذا الوقت إلى 90-110 فولت. عند الوصول إلى هذا المؤشر ، تنخفض كثافة التيار إلى 0.2 أمبير لكل ديسيمتر مربع. يستمر الأكسدة دون التنظيم الحالي. أثناء العملية ، يتم خلط المنحل بالكهرباء. يتم استخدام الكاثودات الرصاص أو الصلب.

حماية سطح الفضة

أكسدة الفضة هي طريقة لمعالجة المنتجات الفضية ، يتم خلالها معالجة السطح الكيميائي بكبريتيد الفضة. سمك الطبقة حوالي 1 ميكرون. يتم تنفيذ العملية في محاليل مركبات الكبريت. الحل الأكثر شيوعا هو الكبد الكبريتيك.

نتيجة للمعالجة ، تحصل الفضة على مظهر قديم. لونه من الرمادي الفاتح إلى الأسود أو البني. في هذه الحالة ، يؤثر سمك الطبقة المطبقة على كثافة اللون. يمكنك ضبط اللون أثناء تلميع المعدن - تصبح الانتفاخات خفيفة ، وتبقى المجوفة أغمق. يتيح لك التباين التأكيد على راحة المنتج. أحيانًا ما يتم خلط الفضة المؤكسدة مع اللون الأسود ، على الرغم من أن تقنية المعالجة السطحية مختلفة في هذه الحالات.

حماية سطح النحاس

تشير أكسدة المنتجات النحاسية والبرونزية إلى أن معايير أفلام الأكسيد ولون الأسطح تعتمد إلى حد كبير على مكونات هذه السبائك. على سبيل المثال ، مع وجود كميات متساوية من الزنك والقصدير في المعدن البرونزي ، يصعب تشكيل فيلم الأكسيد ، ولكن عند إضافة الرصاص ، تزداد جودة فيلم الأكسيد بشكل حاد. عند معالجة النحاس باستخدام كبريتيد الأمونيوم ، يكون من الصعب أكسدة السبائك التي تحتوي على نسبة عالية من الزنك من النحاس الذي يحتوي على نسبة لا تزيد عن 10٪ من الزنك.

يتم الآن تعديل التركيبة المستخدمة منذ فترة طويلة والمبنية على ما يسمى بالكبد الكبريتي: الآن ، بعد ذوبان البلورات ، يضاف كبريتيد الأمونيوم إليها. بناءً على كمية المحلول ، يمكنك الحصول على لون مختلف من فيلم الأكسيد: من البني الفاتح إلى البني الداكن أو حتى الأسود. وعلاوة على ذلك ، يتم الحصول على الفيلم نوعية ممتازة وألوان موحدة.

أيضا ، يمكن استخدام محلول ثيوكربونات 10 ٪ لمعالجة السبائك. ومع ذلك ، يستخدم الحل فقط للنحاس والبرونز مع انخفاض محتوى الزنك.

هناك طريقة أخرى لحماية السطح البرونزي وجعله يبدو جذابًا وهي استخدام ثيونانتيمونات الصوديوم. نتيجة لذلك ، يتم الحصول على فيلم مغلف بشكل موحد مع صبغة حمراء.

الأكسدة هي عملية تتطلب معرفة متعمقة بالعمليات الكيميائية الفيزيائية ، وكقاعدة عامة ، معدات باهظة الثمن. ومع ذلك ، فإن أبسط تقنية لتطبيق فيلم واقية متاحة للجميع ، وهي كافية لاتباع التعليمات البسيطة الموضحة في هذه المقالة.