Ruostuuko alumiini?
Jätit metallityökalun ulos - se ruskettui ja hilseili. Mutta alumiinitikkaat? Kiiltävät yhä. Ruostuuko alumiini?
Alumiini ei ruostu kuten rauta. Sen sijaan se muodostaa suojaavan oksidikerroksen, joka kestää korroosiota ja estää rakenteellisia vaurioita.
Tämä on yksi syy siihen, että alumiini on suosituin valinta arkkitehtuurissa, kuljetuksissa ja ulkotiloissa käytettävissä tuotteissa.
Mitä on ruoste ja muodostaako alumiini sitä?
Kaikki korroosio ei ole samanlaista. Ruoste on ominaista tietyille metalleille, pääasiassa raudalle.
Ruoste on punaruskea hilseilevä oksidi (Fe-o?-nh-o), joka muodostuu raudan reagoidessa hapen ja veden kanssa. Alumiini ei ruostu, koska se ei sisällä rautaa.
Ruoste vs. hapettuminen
- Ruoste on eräänlainen rautaoksidi joka tapahtuu veden ja ilman kanssa.
- Alumiinioksidi (Al-o?) muodostuu välittömästi, kun alumiini altistuu ilmalle.
Toisin kuin ruoste, joka hilseilee ja heikentää metallia, alumiinioksidi tarttuu tiukasti kiinni ja suojaa pintaa.
Miksi sillä on merkitystä
Ruoste syö terästä. Se saa sillat murtumaan ja putket murtumaan. Alumiinin oksidikerros toimii kuitenkin kuin kilpi. Se estää syvää korroosiota ja pitää metallin vahvana.
Ominaisuus | Ruoste (rautaoksidi) | Alumiinioksidi |
---|---|---|
Väri | Punainen/ruskea | Valkoinen/hopea |
Rakenne | Epämääräinen, heikko | Kova, tiivis sidos |
Vaikutus metalliin | Vahingot ajan myötä | Suojaa korroosiolta |
Reformaatiokyky | Ei | Jatkuva itsestään paraneminen |
Ruostetta muodostuu kaikkiin ilman ja veden vaikutuksen alaisiin metalleihin.False
Ruoste tarkoittaa nimenomaan rautaoksidia; vain rautaa sisältävät metallit voivat ruostua.
Alumiini ei ruostu, koska se ei sisällä rautaa, vaan muodostaa sen sijaan alumiinioksidia.Totta
Alumiini reagoi eri tavalla ja muodostaa suojaavan oksidikerroksen, ei ruostetta.
Miten alumiini hapettuu verrattuna rautaan?
Ensi silmäyksellä hapettuminen kuulostaa pahalta. Alumiinin kannalta se on kuitenkin itse asiassa hyvä asia.
Alumiini hapettuu nopeasti muodostaen ohuen, vakaan alumiinioksidikerroksen, joka estää korroosion jatkumisen - toisin kuin rauta, joka ruostuu yhä syvemmälle.
Raudan hapettuminen
Rauta jatkaa ruostumista, kun se alkaa ruostua. Vesi ja happi tunkeutuvat hilseilevään ruosteeseen ja pääsevät syvempiin kerroksiin. Ajan myötä rauta hajoaa.
Alumiinin hapettuminen
Kun alumiini koskettaa ilmaa, muodostuu alumiinioksidikerros. heti-vain muutaman nanometrin paksuinen. Tämä passiivinen kerros tiivistää pinnan ja estää kosteutta tai kemikaaleja pääsemästä paljaaseen metalliin.
Se on itsestään paraneva. Jos sitä naarmuttaa, se uudistuu sekunneissa.
Metalli | Oksidin muodostuminen | Korroosion vaikutus | Suojakerros |
---|---|---|---|
Rauta | Hidas, jatkuva | Heikentää metallia | Ei |
Alumiini | Välitön, vakaa | Ehkäisee syvempiä vaurioita | Kyllä |
Pinnan ulkonäkö
- Rautaruoste on näkyvää ja karkeaa.
- Alumiinin hapettuminen näkyy usein tylsänä harmaana kalvona, jota ei aina huomaa.
Alumiinioksidi muodostuu välittömästi ja estää hapettumisen jatkumisen.Totta
Tämä suojakerros sulkee pinnan ilmalta ja kosteudelta.
Rauta ja alumiini ruostuvat samalla tavalla.False
Vain rauta muodostaa ruostetta; alumiini muodostaa erilaisen, suojaavan oksidin.
Miksi alumiini kestää ruostetta?
Alumiinin korroosionkestävyys on yksi sen arvokkaimmista ominaisuuksista - erityisesti vaativissa ympäristöissä.
Alumiini kestää ruostetta, koska sen oksidikerros muodostuu nopeasti ja toimii esteenä korroosiolle, toisin kuin ruoste, joka vahingoittaa rautaa.
Passiivinen suojaus
Oksidikerros on kemiallisesti sidottu pintaan. Se ei hilseile tai irtoa. Jopa vedessä tai kosteassa ilmassa, kerros pysyy ehjänä.
Kemikaalien kestävyys
Alumiini kestää:
- Makea vesi
- Merivesi (rajoituksin)
- Lievät hapot
- Orgaaniset liuottimet
Rakennus-, ilmailu-, avaruus- ja meriympäristöissä tämä kestävyys alentaa huoltokustannuksia ja pidentää käyttöikää.
Anodisointi lisää suojaa
Valmistajat usein anodisoida alumiinia oksidikerroksen paksuntamiseksi. Tämä parantaa:
- Kulutuskestävyys
- Naarmuuntumissuoja
- Värin imeytyminen
Ominaisuus | Tulos |
---|---|
Oksidikerroksen muodostuminen | Välittömästi ilmaan joutuessa |
Oksidin kestävyys | Vahva ja itsestään paraneva |
Anodisointi | Parantaa pinnan kovuutta |
Ympäristön sietokyky | Korkea |
Alumiini kestää korroosiota, koska sen oksidikerros on vakaa ja itsestään paraneva.Totta
Tämä oksidikerros estää ilman ja veden pääsyn raakametalliin.
Alumiinin ruostuminen on samanlaista kuin rautapintojen ruostuminen.False
Alumiini ei ruostu - se muodostaa suojaavan oksidin, ei vahingoittavaa oksidia kuten raudan ruoste.
Miten suojata alumiinia korroosiolta?
Vaikka alumiini kestää ruostumista, se tarvitsee silti hoitoa - erityisesti ankarissa olosuhteissa.
Suojaa alumiini korroosiolta käyttämällä pintakäsittelyjä, kuten anodisointia, jauhemaalausta tai maalausta, ja välttämällä kosketusta yhteensopimattomien metallien kanssa.
Pintakäsittelyt
- Anodisointi: Parantaa luonnollista oksidikerrosta; tekee alumiinista kovemman ja kemikaalien kestävämmän.
- Jauhemaalaus: Lisää värillisen, suojaavan hartsikerroksen.
- Maalaus: Suojaa suolalta, kosteudelta ja UV-säteiltä.
Vältä galvaanista korroosiota
Kun alumiini koskettaa toista metallia (kuten kuparia tai terästä) kosteuden läsnä ollessa, galvaaninen korroosio voi esiintyä. Tämä aiheuttaa alumiinin syöpymistä nopeammin.
Tämän estämiseksi:
- Käytä eristäviä aluslevyjä
- Suojapinnoitteiden levittäminen
- Vältä vesilukkoja metallien välillä
Puhdista säännöllisesti
Lika, suola ja teollisuuden epäpuhtaudet voivat hitaasti hajottaa suojaamattoman alumiinin. Huuhtele raikkaalla vedellä ja käytä ei-happoja sisältäviä puhdistusaineita.
Menetelmä | Suojaustaso | Yleinen käyttö |
---|---|---|
Anodisointi | Korkea | Arkkitehtuuri, elektroniikka |
Jauhemaalaus | Korkea | Ikkunat, huonekalut |
Maalaus | Medium | Ajoneuvot, aidat |
Säännöllinen puhdistus | Basic | Meri- ja ulkovarusteet |
Alumiinin anodisointi lisää sen kulutuksen- ja korroosionkestävyyttä.Totta
Anodisointi paksuntaa oksidikerrosta, mikä parantaa suojausta ja kestävyyttä.
Alumiini voi ruostua nopeasti, jos sitä ei maalata.False
Alumiini kestää korroosiota luonnostaan; maalaaminen on vapaaehtoista, paitsi äärimmäisissä ympäristöissä.
Päätelmä
Alumiini ei ruostu kuten rauta. Se suojaa itseään vahvalla, itsestään paranevalla oksidikerroksella. Pinnoitteilla tai ilman, alumiini tarjoaa pitkäaikaisen kestävyyden - jopa haastavissa olosuhteissa.