18. Защита на металите от корозия чрез оксидация. Оксидация на алуминий и мед

Оксидиране на металите:

Всички метали взаимодействат с атмосферния кислород и по повърхността им се образуват оксидни покрития с различна дебелина, физико-химични и химични свойства. Обаче не всякога получените оксидни покрития са с необходимата дебелина и свойства, за да осигурят пасивиране на метала и предпазването му от корозия в експлоатационни условия. Затова се налага неговото оксидиране посредством обработката му в разтвори, съдържащи окислители, или с ел. ток => оксидирането е окислителен процес, при който по повърхността на металите и сплавите чрез термична, химична или електрохимична обработка се получават оксидни покрития. Оксидирането (пасивирането) е химичен или електрохимичен процес, при който металът минава в йонно състояние и върху неговата повърхност се образуват оксидни, сулфидни, хроматни, и др., най-често със сложен състав покрития от метални съединения.

Оксидиране на алуминий:

Алуминият и неговите сплави се характеризират с голяма склонност към окисляване и се покриват с оксидно покритие с дебелина 4-5 nm. Полученото покритие не е достатъчно ефикасно и се налага оксидиране и по изкуствен начин. Новополучените оксидни покрития се отличават с добра сорбционна способност и често служат като осново за нанасяне на филмообразуващи вещества.

Оксидирането на металите се извършва по химичен или електрохимичен (анодиране) начин. Алуминият е метал, който при анодна обработка в кисели или неутрални електролити сравнително бързо се покрива с тънък и плътен оксиден слой, нар. бариерен слой. Отделящият се кислород прониква през слоя и определя по-нататъшното окисление на метала. С увеличаване на дебелината на бариерния слой, се затруднява проникването на кислорода и се достига до момент, в който завършва неговото изграждане. С повишаването на прилаганото напрежение на ваната, върху бариерния слой започва образуването на втори оксиден слой, който се отличава с подчертана порьозност.

Електролити на базата на борна киселина, борати, нитрати, хромати и др. соли не разтварят образуващия се оксиден слой.

Други електролити, като разтвори на сярна, хромна или оксалова киселина, частично разтварят бариерния слой. В този случай образуването на оксидното покритие е резултат на два едновременно протичащи процеса: анодно окисляване на алуминия под влияние на отделящия се кислород и химично разтваряне на образуващото се покритие. В зависимост от природата на електролита и условията на електролиза, се достига до момент, в който 2та противоположни процеса се изравняват по скорост, т.е. установява се динамично равновесие и завършва образуването на 2я външен оксиден слой, който е силно порьозен. Полученият оксиден слой има много добри защитно-декоративни свойства и успешно се използва също като основа при нанасяне на филмообразуващи вещества.

Оксидирането на алуминий и неговите сплави се извършва изключително по електрохимичен начин, чрез анодна обработка в разтвори на киселини и соли. Най-широко приложение в промишлеността са получили сернокиселите електролити.

Качествени оксидни покрития с повишени електроизолационни свойства се получават в 2-10 %-ни водни разтвори на оксалова киселина с постоянен или променлив ток. Те имат голяма твърдост и са оцветени в сребристо, светло- или тъмнозлатизто.