Химическая пассивация алюминия: подробно и доступно о пассивировании металлов

alexxlab | 13.08.2022 | 0 | Разное

Опыт 7: Пассивация алюминия.

В пробирку поместить кусочек алюминия и прилить 2 – 3 мл концентрированной азотной кислоты. Через 3 – 4 минуты кислоту слить, промыть металл водой и подействовать на него 2н раствором соляной кислоты. Почему теперь алюминий не растворяется в соляной кислоте?

Опыт 8: Протекторная защита металла.

В две пробирки налейте (1/2 объема) 0,4 М раствора уксусной кислоты и добавьте в каждую несколько капель раствора иодида калия. В одну пробирку поместите пластинку свинца, а в другую пластинку свинца, соединенную с цинковой пластинкой. Наблюдайте, в какой из пробирок быстрее появится желтое окрашивание.

Объясните наблюдаемые явления. Приведите схемы катодного и анодного процессов, составьте схемы коррозионных элементов.

15.3 Необходимый уровень подготовки студентов

1. Знать, что называется коррозией металлов, какие существуют ее виды, в чем их отличие.

2. Знать причины возникновения коррозионных микрогальванических элементов, что такое коррозия с водородной и кислородной деполяризацией.

3. Уметь писать уравнения анодных и катодных процессов, протекающих при электрохимической коррозии.

4. Иметь представление о методах защиты металлов от коррозии.

15.4 Задания для самоконтроля

1. Что называют коррозией металлов?

2. Какие виды коррозии вы знаете?

3. В чем отличие электрохимической коррозии от химической?

4. Чем вызвана электрохимическая неоднородность поверхности металла?

5. Каковы причины возникновения коррозионных микрогальванических элементов?

6. Возможна ли коррозия с выделением водорода в растворе, в котором активность Cu²⁺

   равна 10^-3 моль/л и рН среды равен 3?

7. Возможна ли коррозия меди с поглощением кислорода на воздухе в растворе, в котором активность Cu²⁺ равна 10^-4моль/л, а среда нейтральна?

8. Как можно снизить скорость коррозии металлов?

9. Какие защитные покрытия вам известны, и какими методами их получают?

10. Что такое анодные и катодные защитные покрытия?

11. Какие вещества называют ингибиторами коррозии?

Литература

1. Глинка Н.Л. Общая химия.: учебное пособие для вузов / Под ред. А.И. Ермакова. – М.: Интеграл-Пресс, 2002 – 728 с.

2. Васильев В.П. Аналитическая химия в 2 кн. Кн. 1 Титриметрические и гравиметрический методы анализа. Кн. 2 Физико-химические методы анализа. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2002

3. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии.: учебное пособие для вузов – М.: Интеграл-Пресс, 2002 – 240 с.

4. Курс общей химии / Под ред. Н.В. Коровина. – М.: В.Ш., 1990

5. Романцева Л.М. и др. Сборник задач и упражнений по общей химии: Учеб. пособие для нехим. спец-ей вузов /Л.М. Романцева, З.Л. Лещинская, В.А. Суханова. -2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1991

Содержание

Общие методические указания	4
Лабораторная работа №1. Правила работы безопасности при работе в лаборатории химии. Элементы техники лабораторных работ	5
Лабораторная работа №2. Определение молярной массы эквивалента цинка	12
Лабораторная работа №3. Основные классы неорганических соединений: оксиды, основания и амфотерные гидроксиды………………………………………………………….	18
Лабораторная работа №4. Основные классы неорганических соединений: кислоты, соли	23
Лабораторная работа №5. Кинетика химических реакций	28
Лабораторная работа №6. Химическое равновесие	33
Лабораторная работа №7. Синтез и исследование свойств координационных соединений	37
Лабораторная работа №8. Приготовление растворов заданной концентрации	43
Лабораторная работа №9. Гидролиз солей	49
Лабораторная работа №10. Окислительно-восстановительные реакции	57
Лабораторная работа №11. Электрохимический ряд напряжений металлов	61
Лабораторная работа №12. Гальванический элемент	65
Лабораторная работа №13. Изучение свойств азотной, серной и ортофосфорной кислот	71
Лабораторная работа №14. Электролиз солей	79
Лабораторная работа №15. Коррозия металлов. Защита металлов от коррозии	88
Литература	93
Содержание	94

Пассивация нержавеющей стали | ПромКлейСервис

Складское хранение металла – ответственный этап. От того, насколько будут соблюдены требования по подготовке материалов, зависит их товарный вид, сохранение эксплуатационных качеств. Один из эффективных способов защиты металла в период хранения – электрохимическая и химическая пассивация. Технология подразумевает применение специальных средств, лучшие из которых – составы немецкой марки Henkel.

В этом разделе нашего каталога представлена продукция Хенкель для временной защиты от коррозии, пассивации металлов.

---

Пассивация: определение, назначение

По сути пассивация – это антикоррозийная защита металлических изделий. Метод реализуют путем покрытия поверхностей тонкой монолитной пленкой, которая переводит металл в пассивное состояние. Тончайшее оксидное покрытие консервирует изделия без увеличения веса и размеров, защищает их от внешней среды.

Химическая и электрохимическая пассивация нержавеющей стали, железа, чугуна и других металлов делает поверхности еще более прочными. Технология открывает новые возможности для увеличения эксплуатационного ресурса деталей и изделий, строительных конструкций. Часто пассивация железа применяется при подготовке его к складскому хранению.

Пассивация внедряют химическим или электролитическим способом. Второй метод подразумевает обработку при воздействии тока для образования труднорастворимых химических соединений. Электрохимическая пассивация алюминия и других металлов может быть анодной или катодной.

---

Ингибиторы коррозии, средства для пассивации

В нашем ассортименте ингибиторы коррозии от надежного производителя. Материалы демонстрируют:

• эффективность применения;
• экономичный расход;
• удобство использования.

Bonderite S-FN 6740-6 – водный раствор для использования при обработке металлов погружением или распылением. Хорошо растворимая жидкость предназначена для пассивации стали и чугуна, подходит для тестирования цистерн, глушителей, радиаторов и прочих пустотелых деталей.

Bonderite S-FN 7400 – ингибитор на основе воды для пассивации погружным и способом распыления по поверхности. Состав рекомендуется для защиты чугуна и стали.

Bonderite C-NE 2901 – средство на основе эмульгируемых масел для защиты стальных форм между операциями. Подходит для работы с заготовками с фосфатными покрытиями.

Bonderite S-FN 6300 – водный раствор для пассивации сталей и для нейтрализации кислоты, оставшейся после травления металла, при щелочном обезжиривании на последней стадии промывки.

Bonderite C-NE 6788 – эмульсия для подготовки стальных и чугунных изделий к складскому хранению в закрытых складах (цехах, ангарах). Рекомендуется для линий многостадийной обработки металлов. Используется как при погружных способах, так и при распылении.

---

Мы поставляем ходовые средства для пассивации металлов оптом. Гарантируем подлинность материалов, низкие цены, соблюдение условий хранения и отгрузки продукции, быструю доставку по Беларуси и в РФ.

Пассивирующая нержавеющая сталь и алюминий

Коррозия — одна из проблем, которая заставляет дизайнеров и инженеров не спать по ночам. Если правильные материалы не указаны с самого начала, то долговечность продукта или конструкции может значительно снизиться уже через несколько лет или даже раньше. Вот почему так важна разработка современных металлов, таких как алюминий и нержавеющая сталь.

До 20 ^го века большинство металлов были чрезвычайно уязвимы к коррозии. Особенно это касается традиционной углеродистой стали, которая подвержена ржавчине при воздействии влаги. Еще хуже обстояли дела с приложениями и конструкциями, расположенными в морской среде.

Одним из замечательных свойств нержавеющей стали и алюминия является их способность подвергаться пассивации. Это процесс, при котором на поверхность материала добавляется дополнительный защитный слой, и это естественное явление, характерное для обоих этих металлов. Металлурги также нашли способы ускорить или усовершенствовать процесс, чтобы сделать материалы еще более устойчивыми к коррозии, чем обычно.

Что такое пассивация?

В химии или технике термин пассивация относится к процессу, которому материал подвергается, чтобы стать менее восприимчивым к коррозии окружающей среды. Этот процесс обычно включает формирование внешнего защитного слоя. Это может быть нанесение микропокрытия на поверхность материала, что приводит к химической реакции с основным металлом, или самопроизвольное окисление, которое происходит при контакте материала с воздухом.

Пассивирование может происходить в ряде различных сценариев, например, в микроэлектронике для улучшения кремния. Для наших целей мы рассмотрим процессы пассивации нержавеющей стали или алюминия, когда для дополнительной защиты от коррозии используется легкий слой защитного материала, такого как оксид металла.

Еще одно преимущество пассивации алюминия и нержавеющей стали заключается в том, что этот процесс улучшает внешний вид металла, придавая ему дополнительный блеск. С технической точки зрения процесс пассивации представляет собой форму коррозии, поскольку металл вступает в реакцию с окружающей средой, образуя твердую, относительно инертную поверхность. Так получилось, что формирование этого слоя поможет уменьшить или почти полностью устранить дальнейшую коррозию. Это в отличие от ржавчины, которая по мере своего развития ухудшает поверхность металла и фактически ускоряет, а не останавливает дальнейшую коррозию.

Что такое процесс пассивации нержавеющей стали?

Важно отметить, что процесс пассивации неодинаков для алюминия и нержавеющей стали, поэтому давайте различать эти два металла. Термин пассивация, скорее всего, будет связан с нержавеющей сталью, поэтому мы начнем с нее.

Несмотря на то, что каждая нержавеющая сталь обладает некоторой естественной коррозионной стойкостью, это не означает, что каждый сплав полностью непроницаем для ржавчины. Например, на поверхности нержавеющей стали нередко появляются небольшие пятна ржавчины из-за того, что кусочки посторонних веществ застряли в поверхности и позволили молекулам воды окислить железо. Мы называем этот вид коррозии рыхлением, и некоторые марки более восприимчивы, чем другие.

Перед пассивацией материал необходимо тщательно очистить, чтобы убедиться в отсутствии загрязнений. Затем металл поступает в кислотную пассивирующую ванну, отвечающую температурным и химическим требованиям, а затем промывается и высушивается. Этот процесс удаляет экзогенное железо и создает пассивный оксидный слой, который препятствует дальнейшему развитию ржавчины. Для некоторых нержавеющих сталей, например из мартенситного семейства, может потребоваться применение специального процесса, так как их труднее пассивировать.

Процесс пассивации нержавеющей стали, как правило, соответствует определенным отраслевым стандартам, таким как ASTM A 967 и AMS 2700.  

Что такое процесс пассивации алюминия?

Чистый алюминий уже подвергается естественному процессу окисления, при котором при контакте с кислородом образуется тонкий поверхностный слой оксида алюминия. Это преобразование приводит к защитному барьеру, который помогает предотвратить дальнейшую коррозию. К сожалению, не каждый алюминиевый сплав хорошо формирует этот оксидный слой, а это означает, что может потребоваться дополнительная защита.

Если вы не хотите наносить на алюминий гальваническое покрытие, краску или покрытие, существует два основных варианта создания пассивирующего слоя. Первое известно как хроматное конверсионное покрытие. Такие покрытия, толщина которых может варьироваться от 0,00001 до 0,00004 дюйма, имеют аморфную структуру и гелеобразный состав при гидратации водой. Если вы работаете с другими металлами, такими как сплавы цинка, кадмия, меди, серебра, магния или олова, вы, вероятно, уже знакомы с конверсией хромата.

Второй вариант известен как анодирование. Это когда алюминий подвергается электролитическому процессу для утолщения оксидного слоя. Анодное покрытие создаст слой гидратированного оксида алюминия, который более устойчив к коррозии, чем естественный пассивирующий слой.

Когда следует подумать о пассивации?

Как алюминий, так и нержавеющая сталь обладают присущими им антикоррозионными свойствами, которые защищают металл от ржавчины и других повреждений. Не все сплавы обладают одинаковым уровнем неуязвимости, и даже металлы с самыми высокими эксплуатационными характеристиками могут быть восприимчивы к дефектам и посторонним материалам, что приводит к ухудшению состояния поверхности, которая более подвержена коррозии. Два основных преимущества пассивации на самом деле тесно связаны: процесс обеспечивает максимально возможную чистоту вашего материала и в то же время защищает его от будущей коррозии (которая часто является результатом примесей, когда металл не очищается должным образом). . Если защита от элементов является первоочередной задачей, то вам следует серьезно подумать о пассивации, особенно если вам необходимо использовать сплав или марку, которые не обладают естественными антикоррозионными свойствами.

Наша цель в Clinton Aluminium — помочь нашим клиентам на каждом этапе процесса закупок, включая выбор и подготовку материалов. Являясь ведущим поставщиком алюминия и нержавеющей стали на Среднем Западе, наши преданные своему делу технические специалисты обладают большим опытом, помогая производителям оптимизировать свои производственные процессы и снижать затраты. Чтобы узнать больше о пассивации, свяжитесь с нами сегодня.

Пассивирование алюминия – Пассивирующая обработка поверхности

 

Пассивация – это процесс нанесения слоя оксида на поверхность металла. В контексте коррозии пассивация образует нереактивный слой, который защищает от дальнейших коррозионных атак.

Далее, благодаря воздуху, на отливках из алюминиевого сплава образуется пленочный слой. После этого состояние поверхности отливок из алюминиевого сплава переходит в состояние пассивной коррозионной стойкости.

Если вы хотите защитить свои изделия из алюминиевого сплава, то пассивация алюминиевого литья под давлением является экономически эффективным способом. Он имеет толщину около нанометра и не вызывает изменений в металлическом сплаве, будь то алюминий или цинк.

Вот некоторые преимущества нашей пассивации для литья алюминиевых сплавов под давлением.

• Высококачественная обработка поверхности: После пассивации толщина деталей не увеличится, а цвет не изменится.

Таким образом, он повышает ценность алюминиевых изделий и делает эксплуатацию более удобной.

• Делает металл экономичным: Процесс пассивации происходит в нереактивном состоянии. А постоянное добавление пассивирующего агента во время процесса делает металл более экономичным.
• Самовосстановление после царапин: Благодаря пассивации улучшается кислородная молекулярная структура пленки на поверхности отливок из алюминиевого сплава.

Это делает слой пленки плотным, а также обеспечивает эффект самовосстановления. Это означает, что сам алюминиевый сплав получил признание с нуля.

• Стабильность предложения: По сравнению с традиционными антикоррозионными методами пассивация является более стабильным и коррозионностойким способом защиты алюминиевых изделий.

 

Наша высококачественная пассивация Процесс

Когда алюминий чистый, он уже подвергается естественному процессу окисления. Во время которого на его поверхности образуется слой оксида алюминия при контакте с кислородом.

К сожалению, не каждый алюминиевый сплав способен образовывать оксидный слой, что делает его более уязвимым для коррозии и других повреждений.

Вот почему Sunrise Metal предпочитает пассивацию литья под давлением из алюминиевого сплава. Мы специализируемся на пассивации литья под давлением из алюминиевых сплавов.

Наши квалифицированные и опытные специалисты обеспечат высококачественную пассивацию для всех ваших потребностей в отделке алюминиевых сплавов.

Sunrise Metal занимается производством алюминиевого литья под давлением более десяти лет.

Вот процесс, которому Sunrise Metal следует для пассивации литья под давлением из алюминиевого сплава:

Шаг 1: Очистите поверхность литья под давлением из алюминиевого сплава

• Мы очищаем поверхность и делаем это с предварительным обезжириванием на поверхность, за которой последует основное обезжиривание
• Теперь промываем металлическую часть водой и сушим.

Шаг 2: Поместите металлическую деталь в кислотную пассивирующую ванну

• После очистки металлической поверхности мы погрузим ее в кислотную ванну примерно на 20-30 минут.
• Далее мы будем нейтрализовать через ванну с водным раствором гидроксида натрия.

Шаг 3: Промойте металлическую часть водой

• В конце мы промоем металлическую часть водой

Это полный процесс, который подходит для различных продуктов из алюминиевых сплавов и сред пассивации.

Наконец, в современной измерительной лаборатории наши специалисты проводят детальную проверку алюминиевых деталей после завершения процесса пассивации.

Помогает соответствовать высоким требованиям клиента и международным стандартам.

В чем разница между травлением и пассивацией?

Травление и пассивация — это два разных термина. В основном это формы химической обработки металла, которые обеспечивают защиту металла, особенно от коррозии.

Другими словами, травление и пассивация — это процессы, при которых металл или алюминий погружаются в жидкость для купания. Это помогает удалить дефекты с поверхности металла.

Давайте подробно разберемся в разнице между ними.

●      При травлении используются кислоты для обработки примесей или удаления дефектов с поверхности металла. Вы увидите большие изменения в металле после окончания травления.

●      При пассивации применяется азотная или лимонная кислота для удаления дефектов с поверхности металла. Эти две кислоты менее агрессивны по сравнению с кислотами, используемыми при травлении. И это не меняет свойств металла и лучше всего подходит для литья под давлением из алюминиевого сплава. Оксидный слой, образующийся при пассивации, не такой толстый.

Необходима ли пассивация для алюминиевых отливок?

На деталях из алюминиевого литья имеются дефекты и жирные пятна. Поверхность компонентов также имеет естественную оксидную пленку из-за воздействия кислорода.

Затем при эксплуатации он подвергается истиранию и коррозии и может быть ослаблен или поврежден. Чтобы все удалить и придать деталям новую отделку, необходима пассивация.