ภาพรวมของการเกิดออกซิเดชันเหล็ก

วิธีการออกซิเดชั่นเหล็กเป็นการกระทำที่มุ่งสร้างฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวโลหะ หน้าที่ของการเกิดออกซิเดชันคือการสร้างสารเคลือบผิวที่จะมีฟังก์ชั่นตกแต่งและป้องกัน นอกจากนี้การเคลือบอิเล็กทริกจะเกิดขึ้นบนโครงสร้างเหล็กโดยใช้ออกซิเดชัน

สารบัญ:

• คุณสมบัติของออกซิเดชั่น
• วิธีการทางเคมี
• ออกซิเดชันขั้วบวก
• คุณสมบัติของกระบวนการพลาสมาและความร้อน
• ออกซิเดชันด้วยตนเอง
• คุ้มครองไทเทเนียมและโลหะผสม
• ป้องกันพื้นผิวสีเงิน
• ป้องกันพื้นผิวทองเหลือง

คุณสมบัติของออกซิเดชั่น

มีหลายวิธีในการออกซิไดซ์:

• เคมี
• พลาสม่า;
• ความร้อน
• ไฟฟ้า

วิธีการทางเคมี

การออกซิเดชั่นทางเคมีหมายถึงการรักษาพื้นผิวด้วยการละลายพิเศษ, ไนเตรต, สารละลายโครเมตรวมถึงสารออกซิไดซ์ เป็นผลให้สามารถเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะ เหตุการณ์ดังกล่าวดำเนินการโดยใช้สูตรที่เป็นกรดหรือด่าง

ออกซิเดชันของอัลคาไลน์จะดำเนินการที่อุณหภูมิ 30-180 องศา ส่วนประกอบหลักขององค์ประกอบคืออัลคาไลและมีสารออกซิแดนท์น้อยมาก หลังจากขั้นตอนชิ้นส่วนจะถูกล้างและทำให้แห้ง บางครั้งหลังจากออกซิเดชั่น

การเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นของกรดนั้นกระทำโดยใช้กรดหลายชนิด (ฟอสฟอริก, ไฮโดรคลอริก, ไนตริก) และแมงกานีสในปริมาณเล็กน้อย ระบอบอุณหภูมิของกระบวนการคือ 30-100 องศา

การออกซิเดชั่ทางเคมีของพันธุ์เหล่านี้ทำให้สามารถได้ฟิล์มที่มีคุณภาพดี แม้ว่ามันควรจะสังเกตว่าวิธีไฟฟ้าเคมีช่วยให้ได้รับผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงขึ้น

เย็นออกซิเดชั่น (ใส่ร้ายป้ายสี) เป็นเทคนิคทางเคมี ดำเนินการโดยการจุ่มชิ้นส่วนในสารละลายด้วยการซักการอบแห้งและการหล่อลื่นเพิ่มเติม เป็นผลให้โครงสร้างผลึกเกิดขึ้นบนพื้นผิวที่มีฟอสเฟตและไอออน คุณลักษณะของเทคโนโลยีคืออุณหภูมิในการทำงานที่ค่อนข้างต่ำ (15-25 องศาเซลเซียส)

ข้อดีของการใส่ร้ายป้ายสีเมื่อเทียบกับออกซิเดชันร้อน:

• รายละเอียดเปลี่ยนขนาดเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
• ลดการใช้พลังงาน
• ความปลอดภัยระดับสูง
• ไม่มีควัน
• ผลิตภัณฑ์มีสีที่สม่ำเสมอกว่า
• เทคนิคนี้ช่วยให้เหล็กหล่อแม้จะออกซิไดซ์

ออกซิเดชันขั้วบวก

การเกิดออกซิเดชันทางเคมีไฟฟ้า (เทคนิคแอโนด) ทำในตัวกลางที่เป็นของเหลวหรือของแข็ง วิธีการนี้ทำให้ได้ฟิล์มที่มีความแข็งแรงสูงในประเภทต่อไปนี้:

• เคลือบด้วยชั้นบาง ๆ (ความหนา - 0.1-0.4 ไมครอน);
• ฉนวนไฟฟ้าที่ทนต่อการสึกหรอ (ความหนา - 2-3 ไมครอน);
• เคลือบป้องกัน (ความหนา 0.3-15 ไมครอน);
• ชั้นเคลือบพิเศษ (เคลือบเคลือบ)

การชุบผิวของชิ้นส่วนที่สามารถออกซิไดซ์ได้จะทำกับพื้นหลังของศักย์ไฟฟ้าเชิงบวก การประมวลผลดังกล่าวควรจะดำเนินการเพื่อปกป้องชิ้นส่วนของวงจรขนาดเล็กเช่นเดียวกับการสร้างชั้นอิเล็กทริกบนเซมิคอนดักเตอร์, เหล็ก, โลหะผสมโลหะ

เอาใจใส่! หากจำเป็นต้องทำการอโนไดซ์อย่างอิสระอย่างไรก็ตามจำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัยอย่างเคร่งครัดเนื่องจากมีการใช้องค์ประกอบก้าวร้าวในการทำงาน

กรณีพิเศษของการเกิดออกซิเดชันทางเคมีไฟฟ้าคือการเกิดออกซิเดชันแบบไมโครเทคนิคทำให้สามารถตกแต่งคุณสมบัติการตกแต่งที่เป็นเอกลักษณ์ได้ โลหะได้รับความต้านทานเพิ่มเติมต่อความร้อนและความต้านทานต่อกระบวนการกัดกร่อน

วิธี microarc มีลักษณะโดยการใช้พัลซิ่งหรือกระแสสลับในสื่ออิเล็กโทรไลต์ด่างเล็กน้อย ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะได้รับความหนาของสีในพื้นที่ 200-250 ไมครอน ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปหลังจากกระบวนการแปรรูปมีลักษณะคล้ายกับเซรามิก

การออกซิเดชั่นของ Microarc สามารถดำเนินการได้อย่างอิสระอย่างไรก็ตามต้องมีอุปกรณ์ที่เหมาะสม คุณลักษณะของกระบวนการคือความปลอดภัยต่อสุขภาพของมนุษย์ มันเป็นความจริงที่ทำให้เทคนิคนี้เป็นที่นิยมมากขึ้นในหมู่ช่างฝีมือที่บ้าน

คุณสมบัติของกระบวนการพลาสมาและความร้อน

การเกิดปฏิกิริยาความร้อนหมายถึงการก่อตัวของฟิล์มออกไซด์ในไอน้ำหรือบรรยากาศอื่น ๆ ที่มีกรด ในกระบวนการนี้มีอุณหภูมิสูง

ไม่สามารถดำเนินการดังกล่าวได้อย่างอิสระเนื่องจากจำเป็นต้องมีเตาเผาที่มีราคาแพงเป็นพิเศษซึ่งโลหะจะถูกทำให้ร้อนถึง 350 องศา อย่างไรก็ตามในกรณีนี้เรากำลังพูดถึงเหล็กอัลลอยด์ต่ำ ในกรณีของเหล็กอัลลอยด์ระดับกลางและอัลลอยด์ระดับสูงอุณหภูมิควรสูงขึ้น - ในพื้นที่ 700 องศา ระยะเวลารวมของการเกิดออกซิเดชันโดยวิธีความร้อนประมาณหนึ่งชั่วโมง

นอกจากนี้จะไม่สามารถทำซ้ำกระบวนการพลาสมาที่บ้านได้ ออกซิเดชันดังกล่าวจะดำเนินการในพลาสม่าที่มีออกซิเจนอุณหภูมิต่ำ พลาสมาเกิดขึ้นเองเนื่องจากไมโครเวฟและคลื่นความถี่วิทยุถูกปล่อยออกมา บางครั้งกระแสตรงถูกเปิดใช้งาน คุณลักษณะของเทคโนโลยีคือคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ได้รับ ดังนั้นการเกิดออกซิเดชันพลาสม่าจึงถูกนำมาใช้เพื่อสร้างการเคลือบคุณภาพสูงสำหรับผลิตภัณฑ์ที่สำคัญซึ่งรวมถึง

• พื้นผิวซิลิกอน;
• เซมิคอนดักเตอร์;
• photocathodes

ออกซิเดชันด้วยตนเอง

วิธีที่อธิบายไว้ที่นี่เพื่อสร้างการเคลือบป้องกันบนผลิตภัณฑ์เหล็กมีให้ทุกคน ครั้งแรกส่วนทำความสะอาดและขัดมัน ถัดไปออกไซด์จะต้องถูกลบออกจากพื้นผิว (decapitate) Decapitate ส่วนหนึ่งนาทีโดยใช้สารละลายกรดซัลฟิวริก 5% หลังจากจุ่มชิ้นส่วนจะต้องล้างด้วยน้ำอุ่นและผ่าน (5 นาทีในการแก้ปัญหาของน้ำธรรมดาลิตรด้วยสบู่ซักผ้า 50 กรัมเจือจาง) ดังนั้นพื้นผิวจึงถูกเตรียมไว้สำหรับกระบวนการออกซิเดชั่น

ลำดับของการดำเนินการเพิ่มเติม:

1. เรานำภาชนะที่มีการเคลือบฟัน ไม่ควรมีรอยขีดข่วนไม่ควรบิ่น
2. เทน้ำหนึ่งลิตรลงในภาชนะและเติมโซดาไฟ 50 กรัมลงไป
3. เราวางภาชนะบนกองไฟและแก้ปัญหาความร้อนประมาณ 150 องศา

หลังจาก 1.5 ชั่วโมงสามารถถอดชิ้นส่วนออกได้ - ออกซิเดชันสมบูรณ์

คุ้มครองไทเทเนียมและโลหะผสม

อย่างที่คุณทราบไทเทเนียมมีความทนทานต่อการสึกหรอต่ำ การเกิดออกซิเดชันของไทเทเนียมและโลหะผสมขึ้นอยู่กับมันจะเพิ่มคุณสมบัติการต้านแรงเสียดทานของพวกเขาปรับปรุงความต้านทานของโลหะต่อการกัดกร่อน

เป็นผลมาจากการใช้ชั้นป้องกันฟิล์มออกไซด์หนาจะเกิดขึ้นบนโลหะ (ในช่วง 20-40 μm) ซึ่งมีคุณสมบัติการดูดซึมที่เพิ่มขึ้น
โครงสร้างของโลหะผสมไทเทเนียมได้รับการบำบัดที่อุณหภูมิ 15-25 องศาในสารละลายประกอบด้วยกรดซัลฟิวริก 50 กรัม ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าคือ 1-1.5 แอมแปร์ต่อเดซิเมตร ระยะเวลาของขั้นตอนคือ 50-60 นาที หากความหนาแน่นกระแสเกินกว่า 2 แอมป์ต่อตารางเดซิเบลระยะเวลาของกระบวนการจะลดลงเหลือ 30-40 นาที

ระหว่างการใช้ชั้นป้องกันความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าที่แนะนำจะคงอยู่ในช่วง 3-6 นาทีแรกและแรงดันไฟฟ้าในขณะนี้เพิ่มขึ้นเป็น 90-110 V. เมื่อถึงตัวบ่งชี้นี้ความหนาแน่นกระแสจะลดลงเป็น 0.2 แอมแปร์ต่อตารางเดซิเมตร การเกิดออกซิเดชันจะดำเนินต่อไปโดยไม่มีข้อกำหนดปัจจุบัน ในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลต์จะถูกผสม ใช้แคโทดตะกั่วหรือเหล็ก

ป้องกันพื้นผิวสีเงิน

ซิลเวอร์ออกซิเดชั่นเป็นวิธีการแปรรูปผลิตภัณฑ์เงินในระหว่างที่พื้นผิวได้รับการทำเคมีด้วยซัลไฟด์เงิน ความหนาของชั้นประมาณ 1 μm ขั้นตอนดำเนินการในการแก้ปัญหาของสารประกอบกำมะถัน ทางออกที่พบมากที่สุดคือตับกำมะถัน

เป็นผลมาจากการประมวลผลเงินได้ดูอายุ สีของมันมาจากสีเทาอ่อนถึงสีดำหรือสีน้ำตาล ในกรณีนี้ความหนาของชั้นที่ใช้มีผลต่อความเข้มของสี คุณสามารถปรับสีในระหว่างการขัดโลหะ - bulges กลายเป็นแสงและ hollows ยังคงเข้ม ความคมชัดช่วยให้คุณสามารถเน้นการผ่อนปรนของผลิตภัณฑ์ เงินออกซิไดซ์บางครั้งสับสนกับดำคล้ำแม้ว่าเทคนิคการรักษาพื้นผิวจะแตกต่างกันในกรณีเหล่านี้

ป้องกันพื้นผิวทองเหลือง

การออกซิเดชั่นของผลิตภัณฑ์ทองเหลืองและทองแดงแสดงให้เห็นว่าพารามิเตอร์ของฟิล์มออกไซด์และสีของพื้นผิวนั้นขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของโลหะผสมเหล่านี้เป็นส่วนใหญ่ ตัวอย่างเช่นเมื่อปริมาณของสังกะสีและดีบุกในโลหะทองแดงเท่ากันฟิล์มออกไซด์จะก่อตัวได้ยาก แต่เมื่อมีการเติมตะกั่วคุณภาพของฟิล์มออกไซด์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อทำการชุบทองเหลืองด้วยแอมโมเนียมซัลไฟด์โลหะผสมที่มีระดับสังกะสีสูงจะออกซิไดซ์ได้ยากกว่าทองเหลืองที่มีสังกะสีไม่เกิน 10%

สูตรที่ใช้กันมานานซึ่งอยู่บนพื้นฐานของตับซัลฟูริกที่เรียกว่ามีการดัดแปลงแล้ว: ตอนนี้หลังจากละลายผลึกแล้วแอมโมเนียมซัลไฟด์จะถูกเพิ่มเข้าไป ขึ้นอยู่กับปริมาณของสารละลายคุณสามารถได้สีที่แตกต่างของฟิล์มออกไซด์: จากสีน้ำตาลอ่อนไปจนถึงสีน้ำตาลเข้มหรือสีดำ นอกจากนี้ฟิล์มยังได้คุณภาพที่ดีเยี่ยมและสีที่สม่ำเสมอ

นอกจากนี้ยังสามารถใช้สารละลาย thiocarbonate 10% ในการแปรรูปโลหะผสม อย่างไรก็ตามการแก้ปัญหาจะใช้สำหรับทองเหลืองและทองแดงที่มีเนื้อหาสังกะสีต่ำ

อีกวิธีในการปกป้องพื้นผิวทองแดงและทำให้ดูน่าสนใจคือการใช้โซเดียม thioantimonate เป็นผลให้ฟิล์มที่ได้รับการเคลือบอย่างสม่ำเสมอมีสีแดงออกมา

ออกซิเดชันเป็นกระบวนการที่ต้องใช้ความรู้ในเชิงลึกเกี่ยวกับกระบวนการทางเคมีและกายภาพและตามกฎแล้วอุปกรณ์ราคาแพง อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีที่ง่ายที่สุดสำหรับการใช้ฟิล์มป้องกันนั้นมีให้สำหรับทุกคนก็พอที่จะทำตามคำแนะนำง่ายๆที่อธิบายไว้ในบทความนี้