우리 모두가 알고 있듯이, 철분이있는 금속 제품은 주 성분으로 일반적으로 제대로 보호되지 않으면 녹슬 었습니다 (스테인레스 스틸 제외). 금속 표면의 철 원자가 공기의 산소와 결합되어 산화철을 생성하기 때문입니다. 산화철은 붉은 갈색으로 보이며, 이는 아래 그림과 같이 일반적인 녹입니다.
스테인레스 스틸이 녹을 수없는 이유는 화학 조성물에 10.5% 크롬이 포함되어 있기 때문입니다. 스테인레스 스틸이 공기 또는 물에 노출 될 때, 크롬 요소는 철 전에 산소와 반응하여 매우 조밀 한 패시베이션 층을 형성하여 스테인레스 스틸 매트릭스가 추가 산화 및 부식으로부터 보호됩니다.
실제로 알루미늄은 철과 동일합니다. 알루미늄과 합금은 또한 표면의 알루미늄 원자와 공기 중 산소 산소와 산화 알루미늄을 생성하지만 색상은 녹이 아닌 회색 또는 어두운 회색입니다. 그러나,이 알루미늄 산화 알루미늄은 스테인레스 스틸에서 산화 크롬과 동일한 기능을 수행하여, 아래 그림과 같이 내부 금속의 추가 산화를 방지하기 위해 금속 표면의 보호 층을 형성합니다.
실제로, 우리는 일부 강철 부품이 특히 심하게 녹슬고 일부는 아래 그림과 같이 녹슬고있는 것을 보았지만 알루미늄은 드 rare니다. 여기에 질문이 있는지 궁금합니다. 왜 산화 알루미늄과 산화물이 보호 층을 형성 할 수 있지만 산화철은 할 수 없습니까?
실제로, 여기서 핵심은 형성된 산화물 층이 밀도가 높는지 여부입니다. 산화물 층이 매우 밀도가 높으면 외부 부식성 화합물 (예 : 염화물, 황화물 등)이 새로운 금속을 부식시키기 위해 내부로 들어가기가 어렵 기 때문에 추가 부식이 발생하지 않습니다. 다음 그림은 알루미늄과 산화철의 비교입니다. 산화철은 느슨하고 다공성이며 껍질을 벗기는 것이 쉽지만 산화 알루미늄은 조밀하고 기질에 단단히 맞습니다.
그렇다면 문제가 다시 발생합니다. 왜 산화철이 밀도가 높지 않고 적합하지 않습니까? 이것은 설명하기 위해 화학 및 물리학에 대한 심층적 인 지식이 필요합니다. 녹의 원리의 복잡성으로 인해 한두 문장에서는 명확하지 않지만 간단히 설명 할 수 있습니다.
실제로, 공기가 절대적으로 건조되면 (수분이없는) 산화철 (Fe2O3 또는 Fe3O4이든)은 표면의 벗겨지고 내부 금속의 추가 부식을 유발하지 않는 안정적인 화합물입니다. 녹이 떨어지고 내부를 부식시키는 진정한 이유는 수화 된 산화철 Fe2O3 · NH2O 및 철 하이드 록 사이드 (FEO (OH) FE (OH) 3)이며, 이는 우리가 일상 생활에서 볼 수있는 녹의 주요 구성 요소입니다. 수화 된 철이 수산화철이 철과 결합 된 후에는 부피가 팽창하여 팽창하고 갈라지기 쉽습니다. 반면에, 그것은 또한 철제 매트릭스를 효과적으로 준수 할 수 없으며 껍질을 벗기기 쉽습니다. 유리가 그 아래에 새로운 금속이 드러나면 다시 산화되고 녹슬어지면 모든 금속이 녹슬고 부식 될 때까지 사이클이 반복됩니다.
정상적인 조건에서, 산화 알루미늄은 물과 반응하지 않으며 철처럼 "녹"은 아니지만 일부 가혹한 조건에서 부식됩니다. 예를 들어, 강한 산 또는 강한 알칼리 조건 하에서, 알루미늄 표면의 산화물 층의 분해 속도는 생성 속도보다 높을 것이다. 이러한 상황을 피하기 위해 표면 처리가없는 알루미늄은 4.5 ~ 8.5의 pH 범위에 사용되어야합니다.
알루미늄 부식의 또 다른 일반적인 원인은 전기 화학 부식입니다. 두 개의 다른 금속이 물에 담그면 약한 배터리 또는 회로가 형성됩니다. 이로 인해 전자가 금속 사이에 흐르도록하여 두 금속의 전기 화학적으로 활성이 높아집니다. 알루미늄은 아래 그림과 같이 대부분의 다른 금속보다 전기 화학 전위가 높습니다. 따라서 회로가 알루미늄과 중간 강 또는 스테인레스 스틸 사이에 형성되면 알루미늄이 빠르게 부식됩니다.
부식 및 부식 방지 핸드북의 이미지
따라서 알루미늄이 녹과 부식 경향이 없으며 표면 방지 처리가 필요하지 않다는 것을 의미하지는 않습니다. 알루미늄이 부식의 위험이있는 경우 양극화, 분말 코팅, 단열 분리 등과 같은 적절한 치료가 여전히 필요합니다.(机械 : imechanics 机械)
