Ալյումինը նյութ է, որը մարդիկ հաճախ օգտագործում են արդյունաբերության մեջ և իրենց կարիքների համար: Նման մետաղը ճկուն է, ինչպես նաև դիմացկուն է արտաքին ազդեցություններին: Այն ոչ թունավոր է և անվտանգ է մարդու առողջության համար։ Արծաթագույն գույնը թույլ է տալիս մետաղը օգտագործել տարբեր նպատակներով: Սա արդյունաբերություն և ներքին ոլորտ է։
Արդյունաբերության մեջ աշխատելիս մարդիկ հաճախ մտածում են՝ արդյոք ալյումինը ժանգոտում է: Բոլորը գիտեն, որ եթե թերթիկի վրա վնաս է հայտնվում, ապա կոռոզիան կարող է զարգանալ: Դուք պետք է պարզեք, թե ինչու է ալյումինը ժանգոտվում այլ համաձուլվածքներից: Պետք է պարզել դրա կոռոզիայի պատճառները։ Այս ամենի և ավելին կարդացեք մեր այսօրվա հոդվածում։
Հատկություններ
Եկեք ուսումնասիրենք ալյումինի բնութագրերը. Նկարագրված մետաղը հալվում է 659 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանում։ Նյութի խտությունը 2,69103 կգ/սմ3 է։ Ալյումինը պատկանում է ակտիվ մետաղների խմբին։ Կոռոզիոն դիմադրությունկախված է մի շարք գործոններից:
- Հալվածքի մաքրությունը. Տարբեր սարքավորումների արտադրության համար վերցվում է մետաղ, որն առանձնանում է իր մաքրությամբ։ Այն չպետք է պարունակի տարբեր կեղտեր։ Տարածված ալյումինե ապրանքանիշը AI1, ինչպես նաև AB2.
- Ալյումինե միջավայր.
- Որքա՞ն է ալյումինե միջավայրում կեղտերի կոնցենտրացիան:
- Ջերմաստիճան.
- Շրջակա միջավայրի pH-ը մեծ ազդեցություն ունի։ Դուք պետք է իմանաք, որ ալյումինի օքսիդը կարող է ձևավորվել, երբ pH-ը 3-ից 9-ի միջև է: Այն միջավայրում, որտեղ օքսիդ թաղանթ անմիջապես հայտնվում է ալյումինե թերթի մակերեսին, կոռոզիոն գործընթացները չեն զարգանա:
Ինչպե՞ս է ալյումինը պաշտպանված կոռոզիայից:
Այլ մետաղների համաձուլվածքները հակված են ժանգի: Այն ցույց է տալիս բավականին արագ: Եթե դուք որոշակի պայմաններ ստեղծեք ալյումինի համար, ապա այն երկար տարիներ չի փլուզվի։ Ալյումինը կոռոզիայից պաշտպանելու համար դրա վրա ձևավորվում է հատուկ թաղանթ: Այն փռում է բարակ շերտ, որը կազմում է 3-ից 30 նանոմետր։ Այն բաղկացած է ալյումինի օքսիդի նմանատիպ ծածկույթից։
Թաղանթը դիմացկուն է և մետաղին լրացուցիչ պաշտպանում է արտաքին բացասական ազդեցություններից: Այս շերտի շնորհիվ օդը և խոնավությունը չեն մտնում նյութի կառուցվածքի մեջ։ Եթե խախտվում է օքսիդային ծածկույթի ամբողջականությունը, ապա սկսվում է ալյումինի կոռոզիայի գործընթացը։ Մետաղը կորցնում է իր հատկությունները։
Կոռոզիայի պատճառները
Երբ խոսքը վերաբերում է այն հարցին, թե արդյոք ալյումինը ժանգոտում է, պետք է մտածել այն պատճառների մասին, որոնք հանգեցնում են կոռոզիայի։ Տարբեր արտաքին գործոններ կարող ենարագացնել այս գործընթացը: Ալյումինի վրա ժանգոտվելու պատճառները կարող են լինել հետևյալը՝
- Փոխազդեցություն ցանկացած թթվի կամ ալկալիի հետ:
- Մեխանիկական ճնշում. Օրինակ՝ շփում կամ ուժեղ հարված, որից հետո մետաղի վերին շերտի վրա քերծվածք է առաջանում։
- Կան արդյունաբերական տարածքներ. Դրանցում վառելիքի քայքայման արտադրանքը ազդում է օքսիդի ֆիլմի վրա և ոչնչացնում այն: Մետաղը սկսում է փչանալ։ Նմանատիպ իրավիճակ է տեղի ունենում նաև մեգապոլիսներում, որտեղ վառելիքի քայքայման արտադրանքը փոխազդում է ծծմբի, ինչպես նաև ածխածնի օքսիդների հետ: Նմանատիպ գործընթացը ոչնչացնում է ֆիլմը ալյումինի վրա: Նման արտաքին ազդեցությունից հետո ալյումինը կոռոզիայի է ենթարկվում։
- Պետք է հիշել, որ քլորը, ֆտորը, ինչպես նաև բրոմն ու նատրիումը կարող են լուծել մետաղի պաշտպանիչ շերտը։
- Եթե շինարարական խառնուրդները հայտնվում են մետաղի վրա, այն սկսում է արագ փչանալ: Այս դեպքում ալյումինի վրա բացասաբար է ազդում ցեմենտը:
- Ջուրը ժանգոտում է ալյումինը: Եթե այն հայտնվում է թերթիկի վրա, ապա մետաղը կարող է ենթարկվել կոռոզիոն գործընթացների: Կարևոր է հստակեցնել, թե որ հեղուկն է ազդում։ Շատերն օգտագործում են հատուկ խառնուրդ, որը չի քայքայվում ջրից: Այն կոչվում է duralumin: Եզակի համաձուլվածքն օգտագործվում է պղնձի, ինչպես նաև մանգանի հետ միասին։
Ի՞նչ է էլեկտրաքիմիական կոռոզիան և կարո՞ղ է այն լինել ալյումինի թերթիկի վրա:
Ամենից հաճախ էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի առաջացումը հրահրվում է գալվանական զույգերի կողմից: Վնասը հայտնվում է երկու տարբեր համաձուլվածքների միացման վայրում: Այս դեպքում ժանգը ակնհայտորեն կհայտնվի: Կարևոր կետայն է, որ միայն մեկ մետաղ է քայքայվում, իսկ երկրորդը կոռոզիոն գործընթաց սկսելու աղբյուրն է: Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից չվախենալու համար հարկավոր է օգտագործել մագնեզիումի խառնուրդ։ Էլեկտրաքիմիական ժանգի պատճառով մասնագետները խորհուրդ չեն տալիս սովորական երկաթ օգտագործել ալյումինե մարմնի հետ շփվելիս։
Ի՞նչ գործոններ կարող են դանդաղեցնել գործընթացը:
Կան մի շարք գործոններ, որոնք դանդաղեցնում են ալյումինի կոռոզիայի գործընթացը, և դրանցից մի քանիսը դադարեցնում են այս երևույթը: Առանձնացվում են հետևյալները՝
- Որպեսզի ալյումինի հակակոռոզիոն հատկությունները պահպանվեն, անհրաժեշտ է պահպանել թթու-բազային հավասարակշռությունը։ Շրջանակը պետք է լինի վեցից ութ միավոր։
- Ենթադրվում է, որ մաքուր մետաղը, առանց կեղտերի, ավելի լավ է դիմադրում ագրեսիվ միջավայրերին: Գիտնականները փորձեր են կատարել. Ըստ արդյունքների, կարելի է ասել, որ մաքուր ալյումինի համաձուլվածքները (90%) ավելի զգայուն են կոռոզիայից, քան այս նյութի 99% պարունակող համաձուլվածքը։ Առաջին տարբերակը կոռոզիայի է ենթարկվում 80 անգամ ավելի արագ, քան երկրորդ խառնուրդը։
- Ագրեսիվ միջավայրում մետաղը ավելի երկար չկորցնի իր հատկությունները, այն մշակվում է հատուկ ներկով։ Դուք կարող եք օգտագործել պոլիմերային բաղադրություն: Մշակելուց հետո հայտնվում է լրացուցիչ պաշտպանիչ շերտ։
- Եթե արտադրության ընթացքում համաձուլվածքին ավելացնեք 3% մանգան, ապա հնարավոր կլինի խուսափել ալյումինի կոռոզիայից։
Ինչ պայմաններում է սկսվում օդում ալյումինի ոչնչացումը
Ոմանք մտածում են, թե արդյոք ալյումինը ժանգոտում է օդում: Եթե օքսիդ ֆիլմը վերին մասումմետաղի շերտ, կոռոզիայի գործընթացը կարող է սկսվել: Արդյունքում կարող է առաջանալ ժանգ։ Թաղանթի աճը հակված է դանդաղեցնել մաքուր օդում: Պետք է հիշել, որ ալյումինի օքսիդը լավ կպչունություն ունի մետաղի մակերեսին։
Եթե թերթիկը պահվում է պահեստում, ապա թաղանթը կլինի 0,01-ից մինչև 0,02 մկմ: Եթե մետաղը շփվում է չոր թթվածնի հետ, ապա մակերեսի վրա օքսիդի թաղանթի հաստությունը կլինի 0,02-ից մինչև 0,04 մկմ: Եթե ալյումինը ենթարկվում է ջերմային մշակման, ֆիլմի հաստությունը փոխվում է: Այն հավասար կլինի 0,1 մկմ-ի։
Ալյումինը համարվում է բավականին դիմացկուն՝ դրսում օգտագործելու համար: Օրինակ, այն օգտագործվում է գյուղական վայրերում, ինչպես նաև հեռավոր արդյունաբերական վայրերում։
Ինչպե՞ս է ջուրը ազդում նկարագրված մետաղի վրա:
Ալյումինի կոռոզիան ջրի մեջ կարող է առաջանալ վերին շերտի և պաշտպանիչ թաղանթի վնասումից: Հեղուկի բարձր ջերմաստիճանը նպաստում է մետաղի արագ քայքայմանը։ Եթե ալյումինը տեղադրվի քաղցրահամ ջրի մեջ, ապա կոռոզիոն գործընթացները գործնականում չեն նկատվի։ Եթե բարձրացնեք ջրի ջերմաստիճանը, ապա փոփոխությունները չեն նկատվում։ Երբ հեղուկը տաքացվում է մինչև 80 աստիճան և բարձր ջերմաստիճան, մետաղը սկսում է քայքայվել։
Ալյումինի կոռոզիայի արագությունը մեծանում է, եթե ալկալը մտնում է ջուրը: Նկարագրված մետաղը շատ զգայուն է աղի նկատմամբ: Այդ իսկ պատճառով ծովի ջուրը կործանարար է նրա համար։ Այս մետաղը ծովի ջրի մեջ օգտագործելու համար անհրաժեշտ է հեղուկի մեջ մագնեզիում կամ սիլիցիում ավելացնել։ Եթե դուք օգտագործում եք ալյումինե թերթ, կազմի մեջորն ունի պղինձ, ապա համաձուլվածքի կոռոզիան շատ ավելի արագ կանցնի, քան մաքուր նյութի:
Ծծմբաթթուն վտանգավոր է ալյումինի համար
Մարդիկ մտածում են՝ արդյոք ալյումինը ժանգոտում է ծծմբաթթվի մեջ: Նման թթուն պոտենցիալ վտանգավոր է համաձուլվածքների համար: Ունի ընդգծված օքսիդացնող հատկություն։ Նրանք ոչնչացնում են օքսիդի թաղանթը և արագացնում մետաղի կոռոզիան։
Հետաքրքիր է այն, որ խտացված սառը ծծումբը չի ազդում ալյումինի վրա: Եթե ալյումինը ջեռուցվում է, ապա մետաղի կոռոզիոն գործընթացները կարող են սկսվել: Այս դեպքում առաջանում է աղ, այն կոչվում է ալյումինի սուլֆատ։ Այն լուծելի է ջրում։
Ալյումինի դիմադրություն ազոտաթթվի մեջ
Նկարագրված մետաղը բնութագրվում է դիմադրության բարձրացմամբ, երբ այն մտնում է ազոտաթթվի լուծույթ: Այն հաճախ սինթեզվում է խտացված ազոտաթթու պատրաստելու համար։
Ո՞ր նյութերը չեն ազդում ալյումինի վրա:
Մի վախեցեք կոռոզիայից, եթե ալյումինը շփվի կիտրոնաթթվի հետ: խնձորաթթուն և մրգահյութը նույնպես չեն փոխի դրա համաձուլվածքի հատկությունները։ Նավթը քիչ ազդեցություն ունի ալյումին պարունակող համաձուլվածքների վրա։
Ալկալիի հետ շփվելիս մետաղը կոռոզիայի ենթարկվի՞:
Թույլ մի տվեք, որ ալյումինը շփվի տարբեր ալկալիների հետ: Նրանք հեշտությամբ ոչնչացնում են վերին շերտի պաշտպանիչ թաղանթը: Մետաղը փոխազդում է ջրի հետ, որից հետո ջրածինը սկսում է արտազատվել։ Կոռոզիայի պրոցեսն այս դեպքում տեղի է ունենում արագ։Սնդիկը և պղինձը նույնպես վնասակար են ալյումինի պաշտպանիչ շերտի համար։
Այսպիսով մենք պարզեցինք, թե արդյոք ալյումինը ժանգոտում է: Ինչպես տեսնում եք, այն միշտ չէ, որ լավ կոռոզիայից պաշտպանություն ունի:
