왜 알루미늄 녹이 그렇지 않습니다? - 부식 저항의 과학

일반적인 관찰과 핵심 질문

우리는 어디서나 그것을 볼 수 있습니다. 정원에 남겨진 오래된 강철 사슬이 벗겨지기 시작했습니다., 적갈색의 엉망. 그 동안에, 알루미늄 사다리, 수년간 동일한 요소에 노출됨, 조금 지루해 보일 수 있지만 결코 그렇게 파괴적으로 발전하지 않습니다., 무너져가는 녹. 이는 많은 사람들이 묻는 근본적인 질문으로 이어진다.: 왜 알루미늄 녹이 그렇지 않습니다?

대답은 간단하고 매력적입니다.. 이는 알루미늄이 그 자체로 완벽한 것을 만들 수 있게 하는 독특한 화학적 특성에 있습니다., 보호막.

이것을 진정으로 이해하려면, 먼저 "녹"이 실제로 무엇인지 명확히 해야 합니다..

짧은 대답은 이렇습니다: 기술적으로, 알루미늄은 녹이 슬지 않기 때문에 녹슬지 않습니다., 정의에 따르면, 산화철.

하지만, 알루미늄은 산화라는 과정에서 산소와 반응합니다. 그러나 모든 차이를 만드는 것은 바로 이 반응의 결과입니다..

왜 알루미늄 녹이 그렇지 않습니다?

비밀: 내장된 갑옷

강철에 녹이 슬면, 당신은 파괴적인 과정을 보고 있습니다. 철은 산소 및 수분과 반응하여 수화된 철을 형성합니다.(III) 산화물.

이 적갈색 물질은 벗겨지기 쉽습니다., 다공성, 그리고 약하다. 그것은 떨어져 나가고 있다, 금속이 사라질 때까지 부패 주기를 계속하기 위해 아래에 신선한 철을 노출시킵니다..

알루미늄, 다른 한편으로는, 완전히 다른 규칙을 따릅니다..

벌거벗었을 때 알류미늄 공기 중의 산소에 노출되어, 이것도 산화된다, 거의 즉각적으로 그렇게 됩니다. 하지만 파괴적인 형태를 취하는 대신, 벗겨지는 코팅, 믿을 수 없을 만큼 얇은 결과를 만들어냅니다, 힘들다, 그리고 투명층 알루미늄 산화물 (Al₂O₃).

이 알루미늄 산화물 층을 완벽한 것으로 생각하십시오., 자가 치유 갑옷.

• 매우 단단하고 내구성이 뛰어납니다.: 이 층은 단단하다, 밀집한, 그리고 그 아래의 알루미늄에 강하게 접착되어 있습니다.. 약한 녹 조각과 달리, 쉽게 부서지거나 벗겨지지 않아요.
• 비다공성입니다: 알루미늄 산화물 층은 연속적입니다., 밀봉된 표면. 산소를 막아준다, 물, 및 기타 부식성 요소가 아래의 순수 알루미늄에 닿지 않도록. 금속을 효과적으로 부동태화합니다., 산화 과정을 그 궤도에서 중단시킵니다..
• 자가 치유입니다: 이것은 아마도 가장 놀라운 속성일 것이다.. 알루미늄 조각에 긁힌 경우, 새로 노출된 금속은 즉시 산소와 반응하여 보호 산화물 층을 재구성합니다.. 이것이 바로 알루미늄이 표면 손상을 입은 후에도 보호 상태를 유지하는 이유입니다..

그래서, 강철이 산화되는 동안 (녹) 지속적인 부패의 과정이다, 알루미늄의 산화는 즉각적인 자기 보존 과정입니다..

알루미늄 대. 강철: 두 산화물 이야기

차이점을 제대로 파악하려면, 직접 비교를 통해 왜 한 금속은 실패하고 다른 금속은 산소가 있을 때 잘 살아남는지 강조됩니다..

알루미늄이 부식될 수 있나요??

하는 동안 알루미늄은 녹슬지 않는다, 모든 형태의 부식에 완전히 면역되지는 않습니다.. 이러한 특정 시나리오를 이해하면 재료의 거동에 대한 더 깊은 지식을 입증할 수 있습니다..

특정 공격적인 환경에서, 보호막이 손상될 수 있습니다..

조심해야 할 가장 일반적인 유형의 부식은 다음과 같습니다. 갈바니 부식.

이는 알루미늄이 보다 고귀한 물질과 직접 접촉할 때 발생합니다. (덜 반응적) 금속, 구리 같은 것이나 스테인레스 스틸, 전해질이 있는 경우, 바닷물과 같은.

이 상황에서, 알루미늄은 희생양극 역할을 하며 다른 금속을 보호하기 위해 빠른 속도로 부식됩니다..

이것이 바로 해양 및 실외 알루미늄 구조물에 호환 가능한 패스너와 부품을 사용해야 하는 이유입니다..

뿐만 아니라, 매우 강한 산이나 알칼리 (pH가 외부에 있는 경우 4-9 범위) 보호 산화물 층을 화학적으로 용해시킬 수 있습니다., 기본 알루미늄이 공격받을 수 있도록 허용.

하지만, 대부분의 일상적인 응용 분야에 사용, 이건 걱정할 일이 아니야.

결론

그래서, 다음에 번쩍이는 알루미늄 창틀이나 외부 요인에 저항하는 견고한 알루미늄 보트 선체를 보게 되면, 넌 그 비밀을 알게 될 거야.

알루미늄이 게으르거나 반응이 없다는 것이 아닙니다.. 사실은, 반응성이 매우 뛰어나서 즉시 스스로를 저장합니다..

알루미늄은 녹슬지 않습니다 산화를 받아들이기 때문에, 그것을 사용하여 뚫을 수 없는 건물을 짓습니다., 자가 수리 방패.

강철, 대조적으로, 자신의 산화의 희생자가 된다, 한 겹씩 무너져가는.

이러한 근본적인 차이점은 알루미늄이 항공우주, 운송, 건설, 조리기구에 이르는 산업에 없어서는 안 될 소재가 된 이유입니다., 내구성과 오랜 지속력을 약속합니다., 녹슬지 않는 삶.