Kao što svi znamo, metalni proizvodi sa željezom kao glavna komponenta obično hrđaju ako nisu pravilno zaštićeni (osim nehrđajućeg čelika). To je zato što gvozdeni atomi na metalnoj površini kombinuju sa kisikom u zraku da bi se stvorio željezni oksid. Željezni oksid se pojavljuje crvenkasto smeđe, što je uobičajena hrđa, kao što je prikazano na donjoj slici.
Razlog zašto nehrđajući čelik ne rđa nije da njen hemijski sastav ne sadrži manje od 10,5% hroma. Kada je nehrđajući čelik izložen zraku ili vodi, kromirni element će reagirati s kisikom prije željeza i formirati vrlo gust pasivacijski sloj, čime se štiti matricu od nehrđajućeg čelika iz daljnje oksidacije i korozije.
U stvari, aluminijum je isti kao i gvožđe. Aluminij i njegove legure reagirat će i aluminijski atomi na njihovoj površini i kisiku u zraku da bi proizveli aluminijski oksid, ali boja je siva ili tamno siva, a ne mrsta. Međutim, ovaj aluminijum oksid igra istu funkciju kao kromirani oksid od nehrđajućeg čelika, formirajući zaštitni sloj na metalnoj površini kako bi se spriječilo dodatno oksidaciju unutarnjeg metala, kao što je prikazano na donjoj slici.
U praksi smo vidjeli neke čelične dijelove koji hrđaju posebno loše, a neki čak i hrđajući kroz, kao što je prikazano na donjoj slici, dok je aluminijum rijedak. Pitam se da li imate pitanje ovdje: Zašto aluminijum oksid i kromijum oksid formiraju zaštitni sloj, ali željezni oksid ne može?
U stvari, ključ je ovdje je li formirani oksidni sloj gust ili ne. Ako je oksidni sloj vrlo gust, teško je za vanjske korozivne spojeve (poput hlorida, sulfida itd.) Da uđu u unutrašnjost da bi se korodirali novim metalima, tako da daljnja korozija neće doći. Sljedeća slika je usporedba aluminija i željeznog oksida. Iron oksid je labav i porozan, a lako se ljuti, dok je aluminijum oksid gust i čvrsto se uklapa u supstrat.
Tada se pitanje ponovo pojavljuje, zašto je željezni oksid gust i ne odgovara? To zahtijeva detaljnije znanje o hemiji i fizici za objašnjenje. Zbog složenosti načela hrđe, nije jasno u jednoj ili dvije rečenice, ali jednostavno ga možemo objasniti:
U stvari, ako je zrak apsolutno suv (bez vlage), željezni oksid (je li Fe2O3 ili FE3O4) takođe stabilan spoj koji neće prouzrokovati ljuštenje površine i daljnje korozije unutarnjeg metala. Pravi razlog za hrđu da padne i korude unutrašnji je hidrirani željezni oksid FE2O3 · NH2O i gvožđe hidroksid (feo (oh) FE (OH) 3), koji su glavne komponente hrđe koje vidimo u svakodnevnom životu. Nakon hidriranog željeznog hidroksida kombinira gvožđe, proširuje se u zapreminu i lako je ispuštati i puknuti. S druge strane, to se takođe ne može učinkovito pridržavati željeznog matrica i lako se ljuti. Jednom kada staklo ne pokaže novi metal ispod, opet će se oksidirati i hrđati, a zatim će se ciklus ponavljati dok se svi metali ne zahrđaju i korodiraju.
U normalnim uvjetima, aluminijski oksid neće reagirati vodom i neće "hrđati" poput željeza, ali će korodirati pod nekim oštrim uvjetima. Na primjer, pod jakim kiselinama ili jakim alkalnim uvjetima, stopa razgradnje oksidnog sloja na površini aluminija bit će veća od stope proizvodnje. Da bi se izbjegla ova situacija, aluminijum bez ikakvih površinskih obrade treba koristiti u pH rasponu od 4,5 do 8,5.
Drugi zajednički uzrok aluminijske korozije je elektrohemijska korozija. Kad su dva različita metala uronjena u vodu, formira se slaba baterija ili krug. To uzrokuje da elektroni teču između metala, iscrpljujući elektrohemijski aktivni od dva metala. Aluminij ima veći elektrohemijski potencijal od većine drugih metala, kao što je prikazano na donjoj slici. Stoga, ako se krug formira između aluminija i blagih čelika ili nehrđajućeg čelika, aluminij će brzo korodirati.
Slika iz priručnika za prevenciju korozije i korozije
Stoga to ne znači da aluminij nije sklon hrđu i koroziji, a nije potreban površinski antikorozivni tretman. Kada je aluminijum u opasnosti od korozije, odgovarajuće liječenje je i dalje potrebno, poput anodiziranja, praškasti premaz, izolacija izolacije itd.(文章来源: Imehanika 机械)
