Zoals we allemaal weten, roesten metaalproducten met ijzer als hoofdcomponent meestal als het niet goed wordt beschermd (behalve roestvrij staal). Dit komt omdat de ijzeratomen op het metaaloppervlak combineren met zuurstof in de lucht om ijzeroxide te produceren. IJzeroxide lijkt roodachtig bruin, wat de gewone roest is, zoals weergegeven in de onderstaande figuur.
De reden waarom roestvrij staal niet roest, is dat de chemische samenstelling niet minder dan 10,5% chroom bevat. Wanneer roestvrij staal wordt blootgesteld aan lucht of water, zal het chroomelement reageren met zuurstof vóór ijzer en een zeer dichte passiveringslaag vormen, waardoor de roestvrijstalen matrix wordt beschermd tegen verdere oxidatie en corrosie.
Aluminium is zelfs hetzelfde als ijzer. Aluminium en zijn legeringen zullen ook reageren met aluminiumatomen op hun oppervlak en zuurstof in de lucht om aluminiumoxide te produceren, maar de kleur is grijs of donkergrijs, niet roest. Dit aluminiumoxide speelt echter dezelfde functie als chroomoxide in roestvrij staal, waardoor een beschermende laag op het metaaloppervlak wordt gevormd om verdere oxidatie van het interne metaal te voorkomen, zoals weergegeven in de onderstaande figuur.
In de praktijk hebben we sommige stalen delen bijzonder slecht zien roesten, en sommigen roesten zelfs door, zoals weergegeven in de onderstaande figuur, terwijl aluminium zeldzaam is. Ik vraag me af of je hier een vraag hebt: waarom kunnen aluminiumoxide en chroomoxide een beschermende laag vormen, maar ijzeroxide niet?
De sleutel hier is zelfs of de gevormde oxidelaag dicht is of niet. Als de oxidelaag erg dicht is, is het moeilijk voor externe corrosieve verbindingen (zoals chloriden, sulfiden, enz.) Om het interieur binnen te gaan om nieuwe metalen te corroderen, dus verdere corrosie zal niet optreden. De volgende figuur is een vergelijking van aluminium- en ijzeroxiden. IJzeroxide is los en poreus, en het is gemakkelijk af te pellen, terwijl aluminiumoxide dicht is en strak in het substraat past.
Dan rijst de vraag opnieuw, waarom is ijzeroxide niet dicht en niet fit? Dit vereist meer diepgaande kennis van chemie en fysica om uit te leggen. Vanwege de complexiteit van het roestprincipe is het niet duidelijk in een of twee zinnen, maar we kunnen het eenvoudig uitleggen:
In feite, als de lucht absoluut droog is (zonder vocht), is ijzeroxide (nu Fe2O3 of Fe3O4) ook een stabiele verbinding die niet zal veroorzaken de afpellen van het oppervlak en verdere corrosie van het interne metaal. De echte reden voor de roest om eraf te vallen en de binnenkant te corroderen, is het gehydrateerde ijzeroxide Fe2O3 · NH2O en ijzerhydroxide (FeO (OH) Fe (OH) 3), de belangrijkste componenten van de roest die we in het dagelijks leven zien. Nadat het gehydrateerde ijzerhydroxide combineert met ijzer, breidt het zich in volume uit en is het gemakkelijk uit te puilen en te barsten. Aan de andere kant maakt het ook niet in staat om zich effectief aan de ijzermatrix te houden en is het gemakkelijk af te pellen. Zodra het glas het nieuwe metaal eronder onthult, zal het weer oxideren en roesten, en dan wordt de cyclus herhaald totdat alle metalen verroest en gecorrodeerd zijn.
Onder normale omstandigheden zal aluminiumoxide niet reageren met water en niet "roesten" zoals ijzer, maar het zal onder sommige barre omstandigheden corroderen. Onder sterke zuur- of sterke alkali -omstandigheden zal de ontledingssnelheid van de oxidelaag op het oppervlak van aluminium bijvoorbeeld hoger zijn dan de generatiesnelheid. Om deze situatie te voorkomen, moet aluminium zonder een oppervlaktebehandeling worden gebruikt in het pH -bereik van 4,5 tot 8,5.
Een andere veel voorkomende oorzaak van aluminium corrosie is elektrochemische corrosie. Wanneer twee verschillende metalen worden ondergedompeld in water, wordt een zwakke batterij of circuit gevormd. Dit zorgt ervoor dat elektronen tussen de metalen stromen, waardoor de meer elektrochemisch actieve van de twee metalen wordt uitgeput. Aluminium heeft een hoger elektrochemisch potentieel dan de meeste andere metalen, zoals weergegeven in de onderstaande figuur. Daarom, als een circuit wordt gevormd tussen aluminium en zacht staal of roestvrij staal, zal aluminium snel corroderen.
Afbeelding van het handboek van corrosie en corrosiepreventie
Daarom betekent dit niet dat aluminium niet vatbaar is voor roest en corrosie, en er is geen anti-corrosie-behandeling vereist. Wanneer aluminium risico loopt op corrosie, is de juiste behandeling nog steeds noodzakelijk, zoals anodiseren, poedercoating, isolatieisolatie, enz.(文章来源: iMechanics 机械)
