Kas yra anoduotas plienas?

Anoduotas plienas yra plienas, kuris buvo padengtas apsaugine danga, kad jį sustiprintų ir sulėtintų korozijos poveikį. Nors anoduotas plienas gali atrodyti kaip daugelis kitų anoduotų metalų, ypač aliuminio, tai nėra tikras anodavimo procesas, kuriuo sukuriama plieno danga. Taip yra todėl, kad anodavimas apima paties metalo paviršiaus sluoksnio oksidavimą, kuris dažniausiai atliekamas su aliuminiu, kad būtų sukurtas apsauginis aliuminio oksido paviršiaus sluoksnis. Tačiau kai plienas oksiduojamas, susidaro geležies oksido Fe2O3 danga, labiau žinoma kaip rūdys, kuri mažai arba visai neapsaugo pagrindinio metalo ir iš tikrųjų gali padidinti apatinio metalo sluoksnio atsiradimo tikimybę. surūdyti. Todėl metodas, naudojamas anoduoto plieno gaminiams gaminti, apima metalo padengimą kitų tipų anoduoto metalo paviršiaus sluoksniais, kurių pagrindą sudaro cinko, aliuminio oksidai ar kiti barjeriniai junginiai.

Ypač efektyvus anoduoto plieno kūrimo būdas yra jo reakcija su kalio hidroksidu KOH arba natrio hidroksidu, NaOH. Naudojant šias chemines medžiagas, ant paviršiaus susidaro magnetito, Fe3O4 arba dichroinio magnetito sluoksnis, kuris apsaugo pagrindinį plieną. Nors pats magnetitas yra melsvai juodos spalvos, dichroinis magnetitas turi optinį efektą, kai spalvų vaivorykštė atsispindi nuo paviršiaus, priklausomai nuo padėties, iš kurios į jį žiūrima. Dažnai anoduoto plieno virtuvės indai turi šį vaivorykštės efektą arba kitus anoduotus gaminius, kurie turi tam tikrą estetinę vertę. Nors chemiškai magnetitas yra glaudžiai susijęs su įprastomis rūdimis, kurios kartais susideda iš junginių lepidorocitas, γFeOOH arba goetitas, αFeOOH, jis turi daug patvaresnes ir apsaugines savybes nei rūdys.

Kitas anoduoto plieno kūrimo būdas yra padengti jį cinko arba aliuminio oksidais. Įvairių tipų rūgštys yra naudojamos elektrolito vonioje, kad būtų sukurti dangos metalų oksidai, nuo chromo rūgšties iki sieros rūgšties ir boro sieros rūgšties. Plieninė dalis veikia kaip neigiama elektrolito elektros grandinės anodo dalis, o metalas donoras, pvz., cinkas arba aliuminis, sudaro teigiamą katodą. Kai srovė teka per tirpalą, ji kartu su rūgšties baze pašalina metalo jonus iš katodo ir nusodina juos ant anodo.

Viena iš problemų kuriant anoduotą plieną yra ta, kad tai yra taurusis metalas, kuris proceso metu sujungiamas su metalais, tokiais kaip aliuminis, kurie nėra taurūs. Kadangi šie metalai turi skirtingą korozijos potencialą, įprasta, kad netaurieji metalai tarp jų susidaro galvaninį sluoksnį, kai jie yra sujungti. Galvaninis korozijos greitis yra pagrįstas bendru paviršiaus plotu, kuriame susitinka du metalai, ir jų pasyvumo ar aktyvumo korozijos laipsniai, palyginti vienas su kitu.

Todėl vienintelis komerciškai perspektyvus procesas, kai anoduotas plienas gaminamas padengiant jį kitu elementariu metalu, yra nerūdijančio plieno ir aliuminio technologija. Taip yra todėl, kad paprastas plienas kenčia nuo galvaninės korozijos poveikio, kuris atsiranda su aliuminiu, kai bandoma anoduoti, ir tai neleidžia susidaryti stipriam ryšiui tarp metalų. Galvaninė korozija yra dar didesnė problema, kai aliuminis sujungiamas su metalais, tokiais kaip varis, bronza ir žalvaris, todėl šie metalai paprastai nėra anoduojami kartu. Kita problema, kuri gali slopinti anodavimo procesą, net jei nerūdijantis plienas yra sujungtas su aliuminiu, yra tai, kad procesą užteršia chlorido pėdsakai. Dėl tokio užteršimo taip pat atsiras rimtų galvaninių defektų, o anoduota danga taps nepatikima.