I. Grunneinkenni og oxunarbúnaður ál
Ál er mjög virkur málmur (hærri rafefnafræðileg virkni en járn), en þegar yfirborð þess er útsett fyrir lofti myndar það strax þétt hlífðarlag af áloxíði (al₂o₃) með þykkt um það bil {0}} nanómetra. Þetta oxíðlag hefur eftirfarandi einkenni:
1.. Efnafræðilegur óvirkni: Áloxíð bregst ekki frekar við vatni og súrefni við stofuhita og hindrar skarpskyggni ytri ætandi miðils;
2.. Sjálfsheilun: Ef yfirborðið er rispað mun útsettu nýja ál oxast fljótt og mynda verndandi lag.
Þess vegna munu hreinar álplötur ekki ryðga í venjulegu umhverfi (það er að segja að ekkert ryð-eins járnoxíð verður framleitt), en önnur tegund tæringar geta komið fram (sjá kafla 3 fyrir frekari upplýsingar).
II. Fjórar ástæður fyrir því að álplötur ryðga ekki
1. Vörn oxíðlags
MOHS hörku áloxíðlagsins nær 9 (nálægt demanti), sem er miklu hærra en ryð (Feooh, hörku um 4-5), og getur í raun staðist rof með raka og veikum sýrum í andrúmsloftinu.
2.
Algengar álplötur eins og 3003 og 5052 eru bættar í tæringarþol með því að bæta við þáttum eins og mangan (Mn) og magnesíum (mg). Til dæmis:
- 3003 Álplata (sem inniheldur 1,2% mn) hefur 20% hærra tæringarþol í andrúmsloftinu en hreint ál;
- 5052 álplata (sem inniheldur 2,5% mg) getur varað meira en 50 ár í sjávarumhverfi.
3.. Umhverfisaðlögunarhæfni
Ál hefur besta stöðugleika í umhverfi með sýrustig 4-9 og er mikið notað í byggingu þéttbýlis, innréttingar og aðrar senur.
4.. Rafefnafræðileg vernd
Oxunarmöguleiki áls (-1. 67V) er mun lægri en járn ({2}}. 44V), og það er hægt að nota það sem fórnarskóla til að vernda aðra málma.
3. Extreme skilyrði þar sem álplötur geta tært
Þrátt fyrir að álplötur séu mjög tæringarþolnar, er enn krafist verndaraðgerða í eftirfarandi umhverfi:
1. Sterkt sýru/basískt umhverfi
- Þegar pH <4 (svo sem iðnaðarsýru rigning) leysist áloxíðlagið upp og veldur potti;
- Þegar pH> 9 (svo sem basískt umhverfi steypu) gengst á áli vetnisþróunarviðbrögð til að mynda alo₂⁻.
2.. Hátt seltuumhverfi
Klóríðjónir (CL⁻) í sjávarhitastiginu munu komast í oxíðlagið og valda tæringu á milli miltis. Til dæmis:
- Í saltsprautuprófinu sýndu 6061 álplötur augljósar pottar eftir 500 klukkustundir.
3. Galvanísk tæring
Þegar það er í beinni snertingu við málma eins og kopar og stál, mun ál sem rafskautaverksmiðja flýta fyrir tæringu. Til dæmis:
- Tæringarhraðinn við ál-kopar samskeyti er hægt að auka um 10 sinnum.
IV. Fimm leiðir til að auka tæringarþol álplata
1. Yfirborðsmeðferðartækni
- anodizing: býr til 20-30 μm þykka oxíðfilmu, sem eykur tæringarþol um 5 sinnum;
- Úða flúorkolefni málningu: Salt úðaþolstími getur náð meira en 3000 klukkustundum.
2.. Hagræðing á álfelgur
- 5083 sjávar álplötur (sem innihalda 4,5% mg) eru mælt með fyrir strandverkefni;
- 1100 Pure álplötur (Purity 99%) er mælt með fyrir efnabúnað.
3. Einangrunarhönnun
Notaðu nylon þéttingar eða gúmmíþéttingu þegar þú tengist ólíkum málmum til að loka fyrir straum.
4. Reglulegt viðhald
Hreinsið yfirborðsmengun með hlutlausu þvottaefni (ph 6-8) á 6 mánaða fresti.
5. Umhverfiseftirlit
Install ventilation equipment in high temperature (>60℃) or humidity>85% umhverfi.
V. Samanburður á tæringarþol á álplötu og öðrum málmum
| Efni|Tæringarhraði í andrúmsloftinu (μm/ár)|Líf sjávarumhverfis (ár) |
| Lág kolefnisstál|50-100|5-10 |
| 3 0 4 ryðfríu stáli|0. 5-2|20-30 |
| 5 0 52 Álplata|0. 1-0. 5|50+ |
Niðurstaða
Álplata mun ekki ryðga við venjulegar aðstæður og áloxíð verndandi lag veitir framúrskarandi tæringarþol. Hins vegar er enn krafist verndarráðstafana við öfgafullt sýru og basa, hátt salt eða snertiskilyrði galvanískra. Með hæfilegu efni vali (svo sem 5 röð/6 seríur málmblöndur), yfirborðsmeðferð (anodizing) og umhverfisstjórnun, getur álplata mætt langtímanotkunarþörf byggingar, flutninga, sjávarverkfræði og öðrum sviðum.