Jak všichni víme, kovové výrobky se železem jako hlavní složka obvykle rez, pokud není správně chráněna (s výjimkou nerezové oceli). Je to proto, že atomy železa na kovovém povrchu se kombinují s kyslíkem ve vzduchu za vzniku oxidu železa. Oxid železa se jeví načervenale hnědý, což je běžná rez, jak je znázorněno na obrázku níže.
Důvodem, proč nerezová ocel nerez, je to, že jeho chemické složení obsahuje nejméně 10,5% chrom. Když je nerezová ocel vystavena vzduchu nebo vodě, chromový prvek bude reagovat s kyslíkem před železem a vytvořit velmi hustou pasivační vrstvu, čímž chrání matrici z nerezové oceli před další oxidací a korozí.
Ve skutečnosti je hliník stejný jako železo. Hliník a jeho slitiny budou také reagovat s atomy hliníku na jejich povrchu a kyslíkem ve vzduchu, aby se produkoval oxid hliníku, ale barva je šedá nebo tmavě šedá, ne rez. Tento oxid hliníku však hraje stejnou funkci jako oxid chromia v nerezové oceli a vytváří ochrannou vrstvu na kovovém povrchu, aby se zabránilo další oxidaci vnitřního kovu, jak je znázorněno na obrázku níže.
V praxi jsme viděli obzvláště špatně rezavé z ocelových částí a některé dokonce rezavěly, jak je znázorněno na obrázku níže, zatímco hliník je vzácný. Zajímalo by mě, jestli zde máte otázku: Proč mohou oxid hlinitý a oxid chrom tvořit ochrannou vrstvu, ale oxid železa nemůže?
Ve skutečnosti je klíčem, zda je vytvořená oxidová vrstva hustá nebo ne. Pokud je oxidová vrstva velmi hustá, je obtížné, aby vnější korozivní sloučeniny (jako jsou chloridy, sulfidy atd.) Vstoupily do interiéru, aby korodovaly nové kovy, takže nedojde k další korozi. Následující obrázek je srovnání oxidů hliníku a železa. Oxid železa je volný a porézní a je snadné se odlupovat, zatímco oxid hliníku je hustý a pevně se hodí k substrátu.
Pak vyvstává otázka znovu, proč není oxid železa hustý a nehodí? To vyžaduje podrobnější znalosti chemie a fyziky, které vysvětlují. Vzhledem ke složitosti principu rzi to není jasné v jedné nebo dvou větách, ale můžeme to jednoduše vysvětlit:
Ve skutečnosti, pokud je vzduch absolutně suchý (bez vlhkosti), oxid železa (ať už Fe2O3 nebo Fe3O4) je také stabilní sloučenina, která nezpůsobí loupání povrchu a další koroze vnitřního kovu. Skutečným důvodem pro spadnutí rzi a korodování uvnitř je hydratovaný oxid železa Fe2O3 · NH2O a hydroxid železa (Feo (OH) Fe (OH) 3), což jsou hlavní složky rzi, kterou vidíme v každodenním životě. Poté, co se hydratovaný hydroxid železa kombinuje se železem, se rozšiřuje v objemu a snadno se vyboulí a praskne. Na druhé straně to také způsobuje, že není schopen efektivně přilnout k železné matrici a je snadné ji odlupovat. Jakmile sklo odhalí nový kov pod ním, oxiduje se znovu a rez a poté se cyklus bude opakovat, dokud nebudou všechny kovy zrezivělé a zkorodovány.
Za normálních podmínek nebude oxid hliníku reagovat s vodou a nebude „rez“ jako železo, ale za některých drsných podmínek bude korodovat. Například za silných kyselinových nebo silných alkalických podmínek bude rychlost rozkladu oxidové vrstvy na povrchu hliníku vyšší než jeho generování. Aby se zabránilo této situaci, měl by být hliník bez jakéhokoli povrchového ošetření použit v rozmezí pH 4,5 až 8,5.
Další běžnou příčinou koroze hliníku je elektrochemická koroze. Když jsou do vody ponořeny dva různé kovy, vytvoří se slabá baterie nebo obvod. To způsobuje proudění elektronů mezi kovy a vyčerpává elektrochemičtěji aktivní pro obou kovů. Hliník má vyšší elektrochemický potenciál než většina ostatních kovů, jak je znázorněno na obrázku níže. Proto, pokud je vytvořen obvod mezi hliníkem a měkkou ocelí nebo nerezovou ocelí, hliník rychle koroduje.
Obrázek z příručky pro prevenci koroze a korozí
Neznamená to proto, že hliník není náchylný k rezimu a korozi a není nutné žádné protikorozní ošetření povrchu. Pokud je hliník ohrožen korozí, je stále nutná vhodná léčba, jako je eloxování, povlak prášku, izolace izolace atd.(文章来源: Imechanika 机械)
