Este artículo se centrará en el análisis del fenómeno de la oxidación de metales. Aquí consideraremos una idea general de este fenómeno, nos familiarizaremos con algunas variedades y las estudiaremos utilizando el ejemplo del acero. El lector también aprenderá cómo hacer este proceso usted mismo.
Definición de oxidación
Para empezar, nos centraremos en el concepto de oxidación en sí. Este es un proceso durante el cual se crea una película de óxido en la superficie del producto, así como en la pieza de trabajo. Se vuelve posible debido a las reacciones redox. Muy a menudo, tales medidas se utilizan en la oxidación de metales, elementos decorativos y para formar una capa dieléctrica. Entre las principales variedades se encuentran las siguientes: forma térmica, plasma, química y electroquímica.
Diversidad de especies
Deteniéndonos en la descripción de las especies enumeradas anteriormente, sobre cada una de ellas podemos decir que:
- La forma térmica de oxidación se puede llevar a cabo durante el calentamiento de un determinado producto oinstrumento en atmósferas de vapor de agua u oxígeno. Cuando se oxidan metales como el hierro y el acero de baja aleación, el proceso se denomina pavonado.
- La forma química de oxidación se caracteriza, como un proceso de procesamiento, mediante el uso de fundidos o soluciones de agentes oxidantes. Estos pueden ser representantes de cromatos, nitratos, etc. La mayoría de las veces esto se hace para brindar protección al producto contra los procesos de corrosión.
- La oxidación de tipo electroquímico se caracteriza porque tiene lugar en el interior de los electrolitos. También se llama oxidación por microarco.
- La forma de oxidación con plasma solo se puede realizar en presencia de plasma a baja temperatura. Debe contener O2. La segunda condición es la presencia de una descarga DC, así como RF y/o microondas.
Concepto general de oxidación
Para comprender mejor qué es esto: la oxidación de los metales, también sería conveniente familiarizarse con las breves características generales de la oxidación.
La oxidación es un proceso de naturaleza química, que va acompañado de un aumento en el grado de oxidación atómica de una sustancia que sufre este fenómeno. Esto sucede a través de la transferencia de partículas cargadas negativamente, electrones, desde el átomo, que es el agente reductor. También se le puede llamar donante. La transferencia de electrones se realiza con respecto al átomo oxidante, el aceptor de electrones.
A veces, durante la oxidación, las moléculas de los compuestos originales pueden volverse inestables y romperse en fragmentos constituyentes más pequeños. Dondealgunos de los átomos formados por las partículas moleculares tendrán un mayor grado de oxidación que los mismos tipos de átomos, pero en su estado original, original.
Sobre el ejemplo de la oxidación del acero
¿Qué es la oxidación de metales? La respuesta a esta pregunta se considerará mejor con un ejemplo para el cual usaremos este proceso con acero.
Bajo la oxidación química del metal - acero, entendemos el proceso de trabajo, durante el cual la superficie del metal se cubrirá con una película de óxido. Esta operación se lleva a cabo, en la mayoría de los casos, para formar una capa protectora o dar una nueva característica al elemento de decoración; también hacen esto para crear capas dieléctricas en los productos de acero.
Hablando de oxidación química, es importante saber: primero, el producto se trata con alguna aleación o solución de cromato, nitrato u otros agentes oxidantes. Esto le dará al metal protección contra los efectos de la corrosión. El procedimiento también puede realizarse utilizando composiciones de naturaleza alcalina o ácida.
La forma química de oxidación, realizada mediante el uso de álcalis, debe realizarse a una temperatura de 30 a 180 °C. Para tales procedimientos, es necesario usar álcalis con una mezcla de una pequeña cantidad de agentes oxidantes. Después de que la pieza haya sido tratada con un compuesto alcalino, debe enjuagarse muy bien y luego secarse. A veces, una pieza de trabajo que ya ha pasado por el proceso de oxidación se puede aceitar adicionalmente.
Detalles del método ácido
Para aplicar el método de operaciones con ácidos, es necesario utilizar varios ácidos, normalmente dos o tres. Las principales sustancias de este tipo son los ácidos clorhídrico, ortofosfórico y nítrico. Se les agrega una pequeña cantidad de compuestos de manganeso y otros. La variación en los indicadores de temperatura en los que puede ocurrir la oxidación del metal - acero, utilizando el método ácido, se encuentra en el rango de 30 a 100 ° С.
La oxidación química, descrita por dos métodos, le da a una persona la oportunidad de obtener, tanto en la producción como en el hogar, una película que causa una protección suficientemente fuerte del producto. Sin embargo, será importante saber que la protección del acero y otros metales será más confiable si se utiliza un procedimiento electroquímico. Es debido a las ventajas de la electroquímica. método sobre la oxidación química, este último se usa con menos frecuencia para objetos de acero.
Forma anódica de oxidación
La oxidación de los metales puede tener lugar mediante el proceso anódico. Muy a menudo, el proceso de oxidación electroquímica se llama anódico. Se lleva a cabo en el espesor de electrolitos de un estado de agregación sólido o líquido. Además, el uso de este método le permitirá aplicar una película de alta calidad al objeto:
- El grosor de la capa fina oscila entre 0,1 y 0,4 micrómetros.
- Las propiedades de aislamiento eléctrico y resistencia al desgaste son posibles si el espesor esfluctúan de dos a tres a trescientas micras.
- Recubrimiento protector=0,3 – 15 micras.
- Se pueden aplicar capas con propiedades similares al esm alte. Los especialistas a menudo llaman a esta capa de esm alte de película.
La característica del producto anodizado es la presencia de un potencial positivo. Este procedimiento se recomienda para proteger los elementos de los circuitos integrados, así como para crear un recubrimiento dieléctrico en la superficie de semiconductores, aleaciones y aceros.
El proceso de oxidación de los metales tipo anodizado puede, si lo desea, ser realizado por cualquier persona en su domicilio, en su domicilio. Sin embargo, será muy importante cumplir con todas las condiciones de seguridad, y esto debe hacerse incondicionalmente. Esto se debe al uso de compuestos muy agresivos en este método.
Uno de los casos especiales de anodizado es el método de oxidación por microarco. Permite que una persona obtenga una serie de recubrimientos únicos con altos parámetros de tipo decorativo, resistente al calor, protector, aislante y anticorrosión. La forma de microarco del proceso solo se puede llevar a cabo bajo la influencia de corriente alterna o pulsada en el espesor de electrolitos que tienen un carácter ligeramente alcalino. El método considerado permite obtener un espesor de recubrimiento de doscientas a doscientas cincuenta micras. Después de la operación, la superficie se volverá similar a la cerámica.
Proceso de azulado
La oxidación de metales ferrosos en la terminología profesional se denominaazulado.
Cuando se habla de pavonado del acero, como oxidación, ennegrecimiento o pavonado, podemos decir que se trata de un proceso durante el cual se forma una capa de óxido de hierro sobre el hierro fundido o el acero de baja aleación. Por regla general, el grosor de una película de este tipo se encuentra en el intervalo de una a diez micras. El grosor de la capa también determina la presencia de un determinado color de tinte. Dependiendo del aumento del espesor de la capa de película, los colores pueden ser: amarillo, marrón, cereza, morado, azul y gris.
Actualmente existen varios tipos de pavonado:
- El tipo alcalino se caracteriza por el uso de soluciones apropiadas, con la adición de agentes oxidantes, en condiciones de temperatura de 135 a 150 grados centígrados.
- El pavonado de tipo ácido utiliza soluciones ácidas y métodos químicos o electroquímicos.
- La forma térmica de procesamiento se caracteriza por el uso de temperaturas suficientemente altas (de 200 a 400 °C). El proceso tiene lugar en el espesor de la atmósfera de vapor de agua sobrecalentado. Si se usa una mezcla de amoníaco y alcohol, los requisitos de temperatura aumentan a 880 °C, y en sales fundidas, de 400 a 600 °C. El uso de una atmósfera de aire requiere un recubrimiento previo de la superficie de la pieza con una fina capa de barniz, que debe ser asf alto o aceite.
Introducción a la oxidación térmica
La oxidación térmica de metales es una técnica en la que se aplica una película de óxido al acero enespacio de la atmósfera de vapor de agua. También se pueden usar otros medios que contienen oxígeno con temperaturas suficientemente altas. Es bastante difícil realizar un tratamiento térmico en el hogar y, por lo tanto, por regla general, no se realiza. Hablando del tipo de oxidación del plasma, es importante saber que es casi imposible hacer esto en casa.
Autooperación
La oxidación del metal en casa se puede hacer de forma independiente. La forma más fácil es someter los productos de acero a dicho procesamiento. Para hacer esto, primero debe pulir o limpiar la parte en la que se realizará el trabajo de oxidación. Luego, los óxidos deben eliminarse de la superficie usando soluciones de cinco por ciento de H2SO4 (ácido sulfúrico). El producto debe mantenerse en el líquido durante sesenta segundos.
Siguientes pasos
Después de la etapa de colocar la pieza en el baño ácido, se debe lavar con agua tibia y pasivar o, en otras palabras, hervir el objeto durante cinco minutos. Para hacer esto, use una solución de agua del suministro de agua con cincuenta gramos de jabón de lavar simple. Aquí el cálculo es para 1 litro de líquido. Habiendo realizado todas estas acciones, hemos llegado al final de la oxidación. Para implementar el procedimiento, debe:
- Utilice recipientes que estén esm altados y que no tengan astillas ni rayones en el interior.
- Llene el recipiente con agua y diluya con la cantidad adecuada de gramos de sosa cáustica (por 1 litro=50 gramos).
- Mueve el recipiente deagua en la estufa y coloque el producto encima.
- Calienta la mezcla a unos 135-150 °C.
Después de 90 minutos, puedes sacar la pieza y contemplar tu propio trabajo.
Algunos datos
El lector sabrá que si se necesita tal operación, pero en ausencia de habilidad o deseo, dicha solicitud puede dirigirse a varios especialistas. La oxidación de metales en Moscú, por ejemplo, puede ser realizada tanto por especialistas en diversos campos de servicios como por personas en el hogar. Algunos tipos de dichos medios para impartir protección a la pieza pueden ser bastante caros. En la capital de la Federación Rusa, el tipo de oxidación anodizado será bastante costoso, pero le dará un indicador de alta confiabilidad al objeto. Para encontrar especialistas en tal caso, basta con escribir una consulta de búsqueda en Google, por ejemplo: "realizando oxidación química en … (una determinada ciudad o región)", o algo similar.
