Ржавеет ли алюминий?
Вы оставили на улице металлический инструмент - он стал коричневым и шелушится. Но ваша алюминиевая лестница? Она по-прежнему блестит. Так ржавеет ли алюминий?
Алюминий не ржавеет, как железо. Вместо этого он образует защитный оксидный слой, который противостоит коррозии и предотвращает структурные повреждения.
Это одна из причин, по которой алюминий является лучшим выбором в архитектуре, транспорте и наружных изделиях.
Что такое ржавчина и образуется ли она на алюминии?
Не все виды коррозии одинаковы. Ржавчина характерна для некоторых металлов, в основном для железа.
Ржавчина - это красновато-коричневый чешуйчатый оксид (Fe-o?-nh-o), который образуется при реакции железа с кислородом и водой. Алюминий не ржавеет, потому что в нем нет железа.
Ржавчина против окисления
- Ржавчина это форма оксид железа что происходит с водой и воздухом.
- Оксид алюминия (Al-o?) образуется мгновенно при контакте алюминия с воздухом.
В отличие от ржавчины, которая отслаивается и ослабляет металл, оксид алюминия плотно прилипает и защищает поверхность.
Почему это важно
Ржавчина разъедает сталь. Из-за нее рушатся мосты и лопаются трубы. Но оксидный слой алюминия действует как щит. Он предотвращает глубокую коррозию и сохраняет прочность металла.
Характеристика | Ржавчина (оксид железа) | Оксид алюминия |
---|---|---|
Цвет | Красный/коричневый | Белый/серебристый |
Структура | Чешуйчатый, слабый | Прочное, плотное соединение |
Воздействие на металл | Ущерб с течением времени | Защищает от коррозии |
Способность к реформации | Нет | Постоянное самовосстановление |
Ржавчина образуется на любом металле, подверженном воздействию воздуха и воды.Ложь
Ржавчина относится именно к оксиду железа; ржаветь могут только металлы, содержащие железо.
Алюминий не ржавеет, потому что в нем нет железа, а вместо него образуется оксид алюминия.Правда
Алюминий реагирует по-другому, образуя защитный оксидный слой, а не ржавчину.
Как окисляется алюминий по сравнению с железом?
На первый взгляд, окисление - это плохо. Но для алюминия это на самом деле хорошо.
Алюминий быстро окисляется, образуя тонкий, устойчивый слой оксида алюминия, который предотвращает дальнейшую коррозию - в отличие от железа, которое ржавеет все сильнее.
Окисление железа
После того как железо начало ржаветь, оно продолжает корродировать. Вода и кислород проникают в чешуйчатую ржавчину, достигая более глубоких слоев. Со временем железо разрушается.
Окисление алюминия
Когда алюминий соприкасается с воздухом, образуется слой оксида алюминия мгновенно-толщиной всего в несколько нанометров. Это пассивный слой Запечатывает поверхность и предотвращает попадание влаги и химикатов на голый металл.
Он самовосстанавливающийся. Если вы поцарапаете его, он восстановится за считанные секунды.
Металл | Образование оксидов | Эффект коррозии | Защитный слой |
---|---|---|---|
Железо | Медленно, постоянно | Ослабляет металл | Нет |
Алюминий | Мгновенный, стабильный | Предотвращает более глубокие повреждения | Да |
Внешний вид поверхности
- Ржавчина на железе заметна и груба.
- Окисление алюминия часто проявляется в виде тусклой серой пленки, не всегда заметной.
Оксид алюминия образуется сразу же и препятствует дальнейшему окислению.Правда
Этот защитный слой изолирует поверхность от воздуха и влаги.
Железо и алюминий ржавеют одинаково.Ложь
Только железо образует ржавчину; алюминий образует другой, защитный оксид.
Почему алюминий не поддается ржавчине?
Устойчивость алюминия к коррозии - одно из самых ценных его качеств, особенно в сложных условиях эксплуатации.
Алюминий противостоит ржавчине, потому что его оксидный слой быстро образуется и служит барьером против дальнейшей коррозии, в отличие от ржавчины, которая разрушает железо.
Пассивная защита
Оксидный слой химически связан с поверхностью. Он не отслаивается и не разрушается. Даже в воде или влажном воздухе слой остаётся нетронутым.
Устойчивость к химическим веществам
Алюминий устойчив к внешним воздействиям:
- Пресноводные
- Морская вода (с ограничениями)
- Мягкие кислоты
- Органические растворители
В строительстве, аэрокосмической промышленности и морской среде такая стойкость снижает затраты на обслуживание и увеличивает срок службы.
Анодирование для большей защиты
Производители часто анодирование алюминия для утолщения оксидного слоя. Это улучшает:
- Износостойкость
- Защита от царапин
- Поглощение цвета
Характеристика | Результат |
---|---|
Формирование оксидного слоя | Мгновенно при воздействии воздуха |
Долговечность оксида | Сильный и самовосстанавливающийся |
Анодирование | Повышает твердость поверхности |
Устойчивость к воздействию окружающей среды | Высокий |
Алюминий противостоит коррозии, потому что его оксидный слой устойчив и самовосстанавливается.Правда
Этот оксидный слой препятствует доступу воздуха и воды к необработанному металлу.
Ржавчина на алюминии такая же, как и на железных поверхностях.Ложь
Алюминий не ржавеет - он образует защитный оксид, а не разрушающий, как ржавчина на железе.
Как защитить алюминий от коррозии?
Несмотря на то, что алюминий устойчив к ржавчине, он все равно требует ухода - особенно в суровых условиях.
Чтобы защитить алюминий от коррозии, обработайте его поверхность анодированием, порошковым покрытием или покраской, а также избегайте контакта с несовместимыми металлами.
Обработка поверхности
- Анодирование: Усиливает естественный оксидный слой; делает алюминий более твердым и устойчивым к химическим веществам.
- Порошковое покрытие: Добавляет цветной защитный слой смолы.
- Живопись: Защищает от соли, влаги и ультрафиолетовых лучей.
Избегайте гальванической коррозии
Когда алюминий соприкасается с другим металлом (например, медью или сталью) в присутствии влаги, гальваническая коррозия может возникнуть. Это приводит к ускоренной коррозии алюминия.
Чтобы предотвратить это:
- Используйте изоляционные шайбы
- Нанесение защитных покрытий
- Избегайте попадания воды между металлами
Регулярная уборка
Грязь, соль и промышленные загрязнители могут медленно разрушать незащищенный алюминий. Ополаскивайте пресной водой и используйте некислотные чистящие средства.
Метод | Уровень защиты | Общее использование |
---|---|---|
Анодирование | Высокий | Архитектура, электроника |
Порошковое покрытие | Высокий | Окна, мебель |
Живопись | Средний | Транспортные средства, ограждения |
Регулярная уборка | Основные | Морское оборудование и оборудование для активного отдыха |
Анодирование алюминия повышает его устойчивость к износу и коррозии.Правда
Анодирование утолщает оксидный слой, обеспечивая лучшую защиту и долговечность.
Алюминий быстро ржавеет, если его не покрасить.Ложь
Алюминий противостоит коррозии естественным образом; окрашивание не требуется, за исключением экстремальных условий.
Заключение
Алюминий не ржавеет, как железо. Он защищает себя прочным, самовосстанавливающимся оксидным слоем. С покрытиями или без них алюминий обеспечивает долговременную прочность даже в сложных условиях.