Seperti yang kita semua tahu, produk logam dengan besi sebagai komponen utama biasanya berkarat jika tidak dilindungi dengan benar (kecuali stainless steel). Ini karena atom besi pada permukaan logam dikombinasikan dengan oksigen di udara untuk menghasilkan oksida besi. Besi oksida tampak coklat kemerahan, yang merupakan karat umum, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Alasan mengapa stainless steel tidak berkarat adalah bahwa komposisi kimianya mengandung tidak kurang dari 10,5% kromium. Ketika stainless steel terpapar udara atau air, elemen kromium akan bereaksi dengan oksigen sebelum besi dan membentuk lapisan pasif yang sangat padat, sehingga melindungi matriks stainless steel dari oksidasi dan korosi lebih lanjut.
Faktanya, aluminium sama dengan besi. Aluminium dan paduannya juga akan bereaksi dengan atom aluminium pada permukaan dan oksigennya di udara untuk menghasilkan aluminium oksida, tetapi warnanya abu -abu atau abu -abu gelap, bukan karat. Namun, oksida aluminium ini memainkan fungsi yang sama dengan kromium oksida dalam stainless steel, membentuk lapisan pelindung pada permukaan logam untuk mencegah oksidasi lebih lanjut dari logam internal, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Dalam praktiknya, kami telah melihat beberapa bagian baja sangat parah, dan beberapa bahkan berkarat, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, sementara aluminium jarang terjadi. Saya ingin tahu apakah Anda memiliki pertanyaan di sini: Mengapa aluminium oksida dan kromium oksida membentuk lapisan pelindung, tetapi besi oksida tidak bisa?
Bahkan, kuncinya di sini adalah apakah lapisan oksida yang terbentuk padat atau tidak. Jika lapisan oksida sangat padat, sulit untuk senyawa korosif eksternal (seperti klorida, sulfida, dll.) Untuk memasuki interior untuk mengikat logam baru, sehingga korosi lebih lanjut tidak akan terjadi. Gambar berikut adalah perbandingan aluminium dan oksida besi. Besi oksida longgar dan keropos, dan mudah dikupas, sementara aluminium oksida padat dan cocok untuk substrat.
Lalu muncul pertanyaan lagi, mengapa besi oksida tidak padat dan tidak cocok? Ini membutuhkan pengetahuan yang lebih mendalam tentang kimia dan fisika untuk dijelaskan. Karena kompleksitas prinsip karat, tidak jelas dalam satu atau dua kalimat, tetapi kita dapat menjelaskannya:
Faktanya, jika udara benar -benar kering (tanpa kelembaban), besi oksida (apakah Fe2O3 atau Fe3O4) juga merupakan senyawa stabil yang tidak akan menyebabkan pengelupasan permukaan dan korosi lebih lanjut dari logam internal. Alasan sebenarnya karena karat jatuh dan mengikat bagian dalam adalah besi oksida yang terhidrasi Fe2O3 · NH2O dan besi hidroksida (Feo (OH) Fe (OH) 3), yang merupakan komponen utama dari karat yang kita lihat dalam kehidupan sehari -hari. Setelah hidroksida besi terhidrasi bergabung dengan besi, ia mengembang dalam volume dan mudah ditumbuk dan retak. Di sisi lain, itu juga membuatnya tidak dapat secara efektif mematuhi matriks besi dan mudah dikupas. Setelah kaca mengungkapkan logam baru di bawahnya, ia akan mengoksidasi dan berkarat lagi, dan kemudian siklus akan berulang sampai semua logam berkarat dan terkorosi.
Dalam kondisi normal, aluminium oksida tidak akan bereaksi dengan air dan tidak akan "berkarat" seperti zat besi, tetapi itu akan berkorosi pada beberapa kondisi yang keras. Sebagai contoh, di bawah asam yang kuat atau kondisi alkali yang kuat, laju dekomposisi lapisan oksida pada permukaan aluminium akan lebih tinggi dari laju generasinya. Untuk menghindari situasi ini, aluminium tanpa perlakuan permukaan harus digunakan dalam kisaran pH 4,5 hingga 8,5.
Penyebab umum lain dari korosi aluminium adalah korosi elektrokimia. Ketika dua logam yang berbeda direndam dalam air, baterai atau sirkuit yang lemah terbentuk. Hal ini menyebabkan elektron mengalir di antara logam, menghabiskan lebih aktif secara elektrokimia dari kedua logam. Aluminium memiliki potensi elektrokimia yang lebih tinggi daripada kebanyakan logam lainnya, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Oleh karena itu, jika suatu sirkuit terbentuk antara aluminium dan baja ringan atau baja tahan karat, aluminium akan dengan cepat korosi.
Gambar dari Buku Pegangan Pencegahan Korosi dan Korosi
Oleh karena itu, itu tidak berarti bahwa aluminium tidak rentan terhadap karat dan korosi, dan tidak diperlukan perlakuan anti-korosi permukaan. Ketika aluminium berisiko korosi, perawatan yang tepat masih diperlukan, seperti anodisasi, lapisan bubuk, isolasi isolasi, dll.(文章来源: Imekanik 机械)
