Com tots sabem, els productes metàl·lics amb ferro com a component principal solen ser rovellats si no es protegeixen adequadament (excepte l’acer inoxidable). Això es deu al fet que els àtoms de ferro de la superfície metàl·lica es combinen amb l’oxigen a l’aire per produir òxid de ferro. L’òxid de ferro apareix marró vermellós, que és el rovell comú, com es mostra a la figura següent.
El motiu pel qual l’acer inoxidable no s’oxida és que la seva composició química conté no menys del 10,5% de crom. Quan l’acer inoxidable s’exposa a l’aire o a l’aigua, l’element de crom reaccionarà amb l’oxigen abans del ferro i formarà una capa de passivació molt densa, protegint així la matriu d’acer inoxidable de més oxidació i corrosió.
De fet, l’alumini és el mateix que el ferro. L’alumini i els seus aliatges també reaccionaran amb àtoms d’alumini a la seva superfície i oxigen a l’aire per produir òxid d’alumini, però el color és gris o gris fosc, no rovell. Tot i això, aquest òxid d’alumini té la mateixa funció que l’òxid de crom en l’acer inoxidable, formant una capa protectora a la superfície metàl·lica per evitar més oxidació del metall intern, com es mostra a la figura següent.
A la pràctica, hem vist algunes parts d’acer que s’oxiden especialment malament, i algunes fins i tot s’oxiden, tal com es mostra a la figura següent, mentre que l’alumini és rar. Em pregunto si teniu alguna pregunta aquí: per què l’òxid d’alumini i l’òxid de crom poden formar una capa protectora, però l’òxid de ferro no pot?
De fet, la clau aquí és si la capa d’òxid formada és densa o no. Si la capa d'òxid és molt densa, és difícil que els compostos corrosius externs (com clorurs, sulfurs, etc.) entrin a l'interior per corroir nous metalls, de manera que no es produirà una corrosió més. La xifra següent és una comparació d’alumini i òxids de ferro. L’òxid de ferro és fluix i porós, i és fàcil de pelar -se, mentre que l’òxid d’alumini és dens i s’adapta fortament al substrat.
Aleshores es torna a plantejar la pregunta, per què l’òxid de ferro no és dens i no s’adapta? Això requereix més coneixement en profunditat de la química i la física per explicar. A causa de la complexitat del principi del rovell, no està clar en una o dues frases, però simplement ho podem explicar:
De fet, si l’aire és absolutament sec (sense humitat), l’òxid de ferro (ja sigui Fe2O3 o Fe3O4) també és un compost estable que no provocarà el pelat de la superfície i la corrosió més del metall intern. El veritable motiu de la caiguda del rovell i corroia l’interior és l’òxid de ferro hidratat Fe2O3 · NH2O i l’hidròxid de ferro (FEO (OH) Fe (OH) 3), que són els components principals del rovell que veiem a la vida diària. Després que l’hidròxid de ferro hidratat es combini amb el ferro, s’expandeix en volum i és fàcil de bombar i esquerdar. D'altra banda, també fa que no pugui adherir -se eficaçment a la matriu de ferro i és fàcil de pelar. Una vegada que el vidre revela el nou metall que hi ha a sota, s’oxida i s’oxida de nou, i el cicle es repetirà fins que tots els metalls s’oxidin i es corroïn.
En condicions normals, l’òxid d’alumini no reaccionarà amb l’aigua i no “s’oxidarà” com el ferro, però es corroirà en algunes condicions dures. Per exemple, en condicions d’àcid fort o fortes alcalines, la taxa de descomposició de la capa d’òxid a la superfície de l’alumini serà superior a la seva taxa de generació. Per evitar aquesta situació, s’hauria d’utilitzar alumini sense cap tractament superficial en l’interval de pH de 4,5 a 8,5.
Una altra causa comuna de corrosió d'alumini és la corrosió electroquímica. Quan dos metalls diferents estan immersos en aigua, es forma una bateria o un circuit febles. Això fa que els electrons flueixin entre els metalls, esgotant els més actius electroquímicament dels dos metalls. L’alumini té un potencial electroquímic més elevat que la majoria d’altres metalls, tal com es mostra a la figura següent. Per tant, si es forma un circuit entre alumini i acer suau o acer inoxidable, l’alumini es corroirà ràpidament.
Imatge del manual de prevenció de corrosió i corrosió
Per tant, no vol dir que l’alumini no sigui propens a l’oxidació i a la corrosió, i no es requereix cap tractament anti-corrosió superficial. Quan l’alumini està en risc de corrosió, encara és necessari un tractament adequat, com ara anoditzar, recobriment de pols, aïllament d’aïllament, etc.(文章来源: Imecànica 机械)
