ماذا عن مقاومة التآكل للألمنيوم

ما هي مقاومة تآكل المعادن?

تشير مقاومة التآكل للمنتجات المعدنية إلى خاصية عدم تعرض المواد المعدنية للتآكل أو تفاعلات الأكسدة عند ملامستها للمواد الكيميائية أو البيئة. يشير التآكل إلى الفقد التدريجي لخصائصه الأصلية وأشكال المعادن في ظل ظروف بيئية معينة بسبب عمل الأكسجين, ماء, حامض, المواد القلوية أو المواد الكيميائية الأخرى.

تعتبر مقاومة التآكل للمنتجات المعدنية مؤشر أداء مهم, خاصة بالنسبة للمنتجات المعدنية المستخدمة في البيئات القاسية, مثل المعدات البحرية, قطع غيار السيارات, بناء الهياكل, أنظمة الأنابيب, إلخ. تؤثر جودة مقاومة التآكل بشكل مباشر على عمر الخدمة وسلامة المنتج.

المعادن الشائعة لدينا هي الحديد, نحاس, الألومنيوم, إلخ. من حيث مقاومة المعادن للتآكل, نقارنها;

ماذا عن مقاومة التآكل للألمنيوم？

• حديد: مقاومة التآكل للحديد النقي (ف) فقير نسبيًا, يتأكسد بسهولة بفعل الأكسجين والماء, وتنتج الصدأ (أكسيد الحديد), مما يؤدي إلى تآكل وتلف سطح المعدن. الصدأ لا يؤثر فقط على مظهر المعدن, ولكنه يقلل أيضًا من قوة ومتانة الحديد.
• نحاس: في بعض البيئات, يمكن أن يشكل النحاس طبقة من الزنجار (كربونات النحاس الأساسية), تشكيل طبقة واقية ضد التآكل المستمر.
• ألمنيوم: في وجود الأكسجين, سيشكل الألومنيوم طبقة من فيلم أكسيد الألومنيوم بمفرده لحماية المعدن الأساسي.

كيفية تحسين مقاومة الألمنيوم للتآكل

صناعة السبائك

في الظروف الطبيعية, مقاومة التآكل لسبائك الألومنيوم أعلى من مقاومة الألمنيوم النقي.

سبائك الألومنيوم (سبائك الألومنيوم) عموما لديه مقاومة جيدة للتآكل. هذا بسبب وجود طبقة من أكسيد الألومنيوم (Al2O3) يتكون الفيلم بشكل طبيعي على سطح سبائك الألومنيوم. يحتوي فيلم الأكسيد هذا على درجة معينة من الختم والاستقرار, ويمكن أن تمنع بشكل فعال المزيد من تفاعلات التآكل. هذه الخاصية تجعل سبائك الألومنيوم تظهر مقاومة جيدة للتآكل في العديد من البيئات.

لكن, تتأثر أيضًا مقاومة التآكل لسبائك الألومنيوم ببعض العوامل, بما في ذلك تكوين سبيكة, جودة فيلم أكسيد, والظروف البيئية. فيما يلي بعض العوامل التي تؤثر على مقاومة سبائك الألومنيوم للتآكل:

تكوين سبيكة: أنواع مختلفة من سبائك الألومنيوم تحتوي على عناصر سبائك مختلفة, وستؤثر إضافة هذه العناصر على مقاومة التآكل لسبائك الألومنيوم. فمثلا, قد تؤدي إضافة عناصر مثل النحاس والزنك إلى تقليل مقاومة سبائك الألومنيوم للتآكل, في حين أن إضافة عناصر مثل المغنيسيوم والمنغنيز قد يحسن مقاومته للتآكل.

جودة فيلم أكسيد: تؤثر جودة فيلم الأكسيد الموجود على سطح سبائك الألومنيوم بشكل مباشر على مقاومته للتآكل. أكثر اتساقًا, يمكن لفيلم الأكسيد الكثيف والمستقر حماية المعدن الأساسي بشكل أفضل.

الظروف البيئية: قد تختلف مقاومة التآكل لسبائك الألومنيوم في ظل الظروف البيئية المختلفة. فمثلا, قد يكون لسبائك الألومنيوم مقاومة تآكل ضعيفة نسبيًا في البيئات الحمضية.

المعالجة السطحية

تعتبر المعالجة السطحية طريقة فعالة لتحسين مقاومة التآكل لسبائك الألومنيوم. فيما يلي طريقتان شائعتان لمعالجة الأسطح لسبائك الألومنيوم:

أنودة

الأنودة هي معالجة سطحية شائعة تستخدم لتعزيز مقاومة التآكل, صلابة وجماليات سطح سبائك الألومنيوم. تتضمن العملية استخدام منتج من سبائك الألومنيوم كأنود, وتشكيل طبقة أكسيد على سطحه من خلال التحليل الكهربائي. عادة ما يكون فيلم الأكسيد هذا عبارة عن أكسيد الألومنيوم (Al2O3), التي لديها مقاومة جيدة للتآكل والختم.

خطوات أنودة سبائك الألومنيوم:

• تنظيف: أولاً, يتم تنظيف منتجات سبائك الألومنيوم من خلال خطوات مثل إزالة الشحوم, إزالة الغبار والتخليل لضمان نظافة السطح لتحقيق نتائج جيدة في عملية الأكسدة.
• المعالجة الأولية: التالي, تتم معالجة مادة سبائك الألومنيوم مسبقًا عن طريق غمرها في محلول كيميائي, عادة محلول قلوي, لإزالة الأكاسيد والشوائب من على السطح.
• أنودة: في خلية التحليل الكهربائي, يتم استخدام منتج سبائك الألومنيوم كأنود ومغمور في إلكتروليت يحتوي على حامض الكبريتيك, كبريتات الألومنيوم أو كبريتات الألومنيوم والبوتاسيوم. من خلال تطبيق تيار مباشر, يبدأ سطح سبائك الألومنيوم في الخضوع لتفاعل أكسدة لتشكيل فيلم أكسيد الألومنيوم.
• تشكيل فيلم أكسيد: أثناء عملية التحليل الكهربائي, سوف يتكاثف فيلم أكسيد الألومنيوم تدريجياً لتشكيل طبقة أكسيد موحدة وكثيفة. يمكن تعديل سماكة فيلم الأكسيد عن طريق التحكم في وقت التحليل الكهربائي وكثافة التيار لتلبية احتياجات التطبيقات المختلفة.
• ختم: عادة ما يكون فيلم الأكسيد المتشكل مساميًا, ومن أجل زيادة مقاومة الختم والتآكل لفيلم الأكسيد, يمكن أن تكون مختومة. تشمل طرق سد الفتحات الشائعة إحكام الغلق بالماء الساخن, ختم التخميل بالنيكل, إلخ.
• صباغة (خياري): إذا كان لون فيلم الأكسيد بحاجة إلى التغيير, يمكن استخدام تقنيات الصباغة. عن طريق إضافة أصباغ أو ملونات مختلفة إلى طبقة الأكسيد, يمكن أن يظهر فيلم الأكسيد ألوانًا مختلفة.

مسحوق الطلاء

طلاء المسحوق هو تقنية معالجة سطحية تستخدم لنقل مقاومة للتآكل, طلاء مبهج من الناحية الجمالية لمنتجات سبائك الألومنيوم. هذه الطريقة مناسبة للمناسبات التي يلزم فيها زيادة صلابة السطح, ارتداء المقاومة, مقاومة التآكل والخصائص الزخرفية لمنتجات سبائك الألومنيوم. عادة ما يصنع الطلاء الذي تم رشه من خليط من مسحوق سبائك الألومنيوم والراتنج, ويمكن اختيار ألوان وأنسجة مختلفة لتلبية متطلبات التصميم المختلفة.

فيما يلي الخطوات الأساسية لمعالجة طلاء مسحوق سبائك الألومنيوم:

• المعالجة السطحية: قبل رش العلاج, من الضروري التأكد من أن سطح سبائك الألومنيوم نظيف وسلس. خطوات المعالجة السطحية مثل إزالة الشحوم, عادة ما يتم إجراء إزالة الغبار والتخليل لإزالة الشحوم, الشوائب والأكاسيد من السطح لضمان التصاق الطلاء المرشو جيدًا.
• تحضير الرش: يتم خلط المكونات مثل مسحوق سبائك الألومنيوم والراتنج وتوزيعها بالتساوي في معدات الرش الخاصة. عادة, يتم استخدام مسدس الرش لرش الخليط بشكل موحد على سطح منتج سبائك الألومنيوم.
• رش العلاج: ضع منتج سبائك الألومنيوم في كابينة الرش, واستخدم مسدس الرش لرش الخليط بالتساوي على سطح سبائك الألومنيوم. يمكن تعديل سماكة الرش حسب الحاجة لتلبية متطلبات التطبيق المختلفة.
• علاج: الطلاء الذي تم رشه يجب أن يمر بعملية المعالجة, عادة عن طريق التسخين عند درجة حرارة معينة. عملية المعالجة تجعل الطلاء قويًا, مقاومة للاهتراء ومقاومة للتآكل.
• التبريد والتفتيش: بعد التصلب, تحتاج منتجات سبائك الألومنيوم إلى التبريد, ويتم إجراء فحص الجودة للتأكد من أن جودة الطلاء تلبي المتطلبات.

لَخَّصَ

من خلال شرح المقال أعلاه, نحن نعلم أن سبائك الألومنيوم لديها مقاومة قوية للتآكل, خصوصاً 5052 سبائك الألومنيوم و 6061 سبائك الألومنيوم, التي غالبا ما تستخدم في بناء السفن وغيرها من المجالات, وتسمى ألواح الألمنيوم البحرية;

إذا كان هناك متطلبات أعلى لمقاومة التآكل لسبائك الألومنيوم, يمكن إجراء عمليات المعالجة السطحية مثل الطلاء بالأنودة أو المسحوق لتحسين مقاومة التآكل لسبائك الألومنيوم.