2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2024-01-02 13:53
Aunque el aluminio es un metal no ferroso y, en comparación con el acero ordinario, es relativamente caro, el hombre lo utiliza mucho. Este material duradero y ligero se puede utilizar en la vida cotidiana, en la construcción y en la producción. La fórmula química del aluminio en la tabla periódica se ve así: Al.
¿Está corroído
El aluminio se oxida, como sabes, muy lentamente. Al menos, el hierro y el acero no se pueden comparar con él en este sentido. La resistencia del aluminio a la corrosión se explica principalmente por el hecho de que, en condiciones normales, se forma una fina película protectora de óxido en su superficie. Como resultado, la actividad química del aluminio se reduce drásticamente.
Factores que afectan la resistencia a la oxidación
El aluminio es resistente a la corrosión, pero en algunos casos aún puede comenzar a descomponerse con bastante rapidez debido a la oxidación. Esto suele ocurrir cuando la película se daña por algún motivo o es imposible formarla.
La mayoría de las veces, el aluminio pierde su fina protección externa bajo la influencia de los ácidoso álcalis. Los daños mecánicos ordinarios también pueden causar la destrucción de la película.
Tipos de corrosión
Después de la destrucción de la película, Al y sus aleaciones comienzan a oxidarse, es decir, se autodestruyen, como muchos otros metales. Esto puede exponer el aluminio y la corrosión:
- Químico. En este caso, la oxidación ocurre en un ambiente gaseoso sin agua. En este caso, la superficie del producto de aluminio se destruye uniformemente en toda el área.
- Electroquímica. La corrosión del aluminio en este caso ocurre en un ambiente húmedo.
- Gasolina. Este tipo de corrosión se produce cuando el aluminio está en contacto directo con algún gas químicamente agresivo.
La ecuación para la corrosión del aluminio (oxidación de oxígeno) en el aire es la siguiente: 4AI+3O2=2AL2O3.
La fórmula química de la película protectora de óxido es AL2O3.
Aleaciones
La variedad más resistente a la corrosión es el aluminio técnico. Es decir, metal casi puro al 90%. Las aleaciones de aluminio, desafortunadamente, son mucho más propensas a oxidarse. Se cree que las impurezas de magnesio son las que menos reducen la resistencia a la corrosión de este metal, y las impurezas de cobre las que más.
Aleaciones de Mg-Al
Estos materiales se utilizan ampliamente en las industrias de la construcción, alimentaria y química. También se utilizan muy a menudo en la ingeniería mecánica. Se cree que tales materiales son muy adecuados para la construcción de estructuras,expuesto al agua de mar.
En el caso de que el magnesio no supere el 3% en la composición de la aleación, tendrá casi las mismas propiedades anticorrosivas que el aluminio técnico. El magnesio en una aleación de este tipo está en solución sólida y en forma de partículas de Al8Mg5 distribuidas uniformemente por toda la matriz.
Si la aleación contiene más del 3% de este metal, las partículas de Al8Mg5 comienzan a caer, en su mayor parte, no dentro de los granos, sino a lo largo de sus límites. Y esto, a su vez, tiene un efecto extremadamente negativo en las propiedades anticorrosivas del material. Es decir, el producto se vuelve mucho menos resistente a la oxidación.
Aleaciones de magnesio y silicio
Estos materiales se utilizan con mayor frecuencia en ingeniería y construcción. Mg2Si hace que las aleaciones de esta variedad sean muy fuertes. A veces, el cobre también es un componente de tales elementos. También se introduce en la aleación para su endurecimiento. Sin embargo, el cobre se agrega a tales materiales en cantidades muy pequeñas. De lo contrario, las propiedades anticorrosivas de la aleación de aluminio pueden verse muy reducidas. La oxidación intercristalina en ellos comienza ya con la adición de más del 0,5% de cobre.
Además, la susceptibilidad a la corrosión de dichos materiales puede aumentar con un aumento injustificado de la cantidad de silicio incluido en su composición. Esta sustancia se agrega a las aleaciones de aluminio, generalmente en proporciones tales que después de la formación de Mg2Si no queda nada. El silicio en su forma pura contiene solo algunos materiales de esta variedad.
Corrosión del aluminio ysus aleaciones de zinc
Al se oxida, como ya se mencionó, más lentamente que sus aleaciones. Esto también se aplica a los materiales del grupo Al-Zn. Tales aleaciones tienen una gran demanda, por ejemplo, en la industria aeronáutica. Algunas variedades pueden contener cobre, otras no. En este caso, el primer tipo de aleaciones, por supuesto, es más resistente a la corrosión. En este sentido, los materiales Al-Zn son comparables al magnesio-aluminio.
Las aleaciones de esta variedad con la adición de cobre muestran signos de cierta inestabilidad a la oxidación. Pero al mismo tiempo, se destruyen debido a la corrosión, siguen siendo más lentos que los fabricados con magnesio y Cu.
Maneras básicas de lidiar con el óxido
Por supuesto, la tasa de corrosión del aluminio y sus aleaciones también se puede reducir artificialmente. Solo hay unas pocas formas de proteger estos materiales de la oxidación.
Por ejemplo, es posible excluir el contacto de este metal y sus aleaciones con el medio ambiente pintando materiales de pintura. Además, a menudo se usa un método electroquímico para proteger el aluminio de la oxidación. En este caso, el material se cubre adicionalmente con una capa de metal más activo.
Otra forma de proteger el aluminio de la oxidación es la oxidación de alto voltaje. También se puede utilizar una técnica de recubrimiento en polvo para evitar la corrosión del aluminio. Se usa para protegerlo, por supuesto, e inhibidores de óxido.
Cómo se realiza la oxidación
Con esta técnica, el aluminio y sus aleaciones a menudo se protegen de la corrosión. Llevar a cabooxidación bajo un voltaje de 250 V. Con esta técnica, se forma una fuerte película de óxido en la superficie de un metal o su aleación.
La influencia de la corriente en el material en este caso se lleva a cabo mediante refrigeración por agua. A bajas temperaturas, debido al estrés, se forma una película sobre la superficie del aluminio muy fuerte y densa. Si el procedimiento se realiza a altas temperaturas, resulta bastante flojo. El aluminio procesado en dicho entorno necesita protección adicional contra el contacto con el aire (pintura).
Cuando se utiliza esta tecnología, el producto se desengrasa primero en una solución de ácido oxálico. Luego, el aluminio o la aleación se sumergen en álcali. A continuación, el metal se ve afectado por la corriente. En la etapa final, si la oxidación se llevó a cabo a una temperatura suficientemente alta, el material se tiñe adicionalmente por inmersión en soluciones salinas y luego se trata con vapor.
Uso de LMB
Este método, al igual que la oxidación, se utiliza con bastante frecuencia para proteger el aluminio de la oxidación. Dicho material se puede pintar por el método seco, húmedo o en polvo. En el primer caso, el aluminio se trata primero con una composición que contiene zinc y estroncio. Además, el propio LKM se aplica al metal.
Cuando se utiliza el método de polvo, la superficie de trabajo se desengrasa previamente por inmersión en soluciones alcalinas o ácidas. Además, se aplican al producto compuestos de cromato, circonio, fosfato o titanio.
Usaraisladores
Muy a menudo, otros metales se convierten en estimulantes para la aparición de procesos de corrosión en el aluminio y sus aleaciones. Esto suele ocurrir con el contacto directo de los productos o sus partes. Para evitar que el aluminio se oxide, en este caso se utilizan aisladores especiales. Tales juntas pueden estar hechas de caucho, paronita, betún. También en este caso, se pueden usar barnices y pinturas. Otra forma de proteger el aluminio de la corrosión en contacto con otros materiales es recubrir su superficie con cadmio.
Es especialmente importante asegurarse de que las piezas de aluminio de varios mecanismos y conjuntos estén aisladas del contacto directo con el cobre. También se cree que no solo las piezas hechas de Al deben protegerse del contacto con otros metales. En términos de resistencia a la corrosión, el hierro es muy inferior al aluminio, como el acero, por ejemplo. Por lo tanto, tales metales y algunos otros suelen estar protegidos de manera especial. Los materiales simplemente se cubren con una capa protectora de aluminio. Por supuesto, estos productos también deben protegerse del contacto con el cobre u otros metales.
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