Алюминий повсюду. Вы видите его в автомобилях, самолетах, смартфонах и даже в банках с газировкой. Люди доверяют алюминию, потому что он легкий и прочный. Многие хотят знать: Ржавеет ли алюминий? Если нет, то подвержен ли он коррозии? Давайте разберемся в фактах и разгадаем эту загадку навсегда.
Если вы хотите узнать, что происходит с алюминием под воздействием окружающей среды, продолжайте читать. Реальная история коррозии алюминия интереснее, чем многие думают.
Что такое алюминий?
Алюминий - это легкий серебристо-белый металл, который добывается из земной коры. Это третий по распространенности элемент на Земле, сразу после кислорода и кремния. В природе алюминий не выглядит как блестящий металл. Вместо этого он содержится в горных породах и минералах, в основном в руде под названием боксит.
Чтобы получить ценный алюминий, на заводах сначала превращают бокситы в белый порошок, называемый глиноземом. Затем они используют процесс, называемый электролизом, чтобы получить чистый алюминий. При помощи электричества алюминий отделяется от кислорода. В результате получается легкий металл, легко поддающийся формовке и ценный во многих отраслях промышленности.
В большинстве случаев алюминий не используется сам по себе. Его смешивают с небольшим количеством других металлов, таких как медь, магний, кремний или цинк. Эти дополнительные элементы делают его более прочным. Конечная смесь называется алюминиевым сплавом.
Ржавеет ли алюминий?
Многие люди путают ржавчину с коррозией. Ржавчина - это особый вид коррозии, поражающий железо и сталь. Алюминий не ржавеет, потому что в нем нет железа. Но это не значит, что он остается нетронутым окружающей средой.
Реакция алюминия с кислородом
Когда алюминий встречается с кислородом воздуха, начинается химическая реакция. Поверхность металла вступает в реакцию с кислородом и образует тонкий слой оксида алюминия. Толщина этого слоя составляет всего несколько нанометров, но он чрезвычайно прочен и устойчив.
Окисление обычно ослабляет металлы. Но в случае с алюминием оно действует противоположно. Слой оксида алюминия прочно держится на поверхности. Он не отслаивается, как ржавчина. Вместо этого он создает плотное уплотнение, которое не позволяет воздуху и влаге проникать внутрь. Это помогает защитить алюминий от дальнейшего разрушения.
Почему алюминий не ржавеет, как железо?
Ржавчина образуется, когда железо вступает в реакцию с кислородом и водой. В результате образуется оксид железа, слабый и крошащийся. Ржавчина отслаивается, обнажая под собой свежий металл. Затем этот свежий металл ржавеет, и цикл повторяется. Со временем ржавчина разъедает металл.
Алюминий работает по-другому. Его оксидный слой не отпадает. Он остается на месте, уплотняя и защищая металл. Даже если его поцарапать, оксидный слой снова образуется на открытой поверхности. Это свойство самовосстановления делает алюминий очень стабильным.
Сравнение коррозии алюминия и железа
Коррозия железа активна и разрушительна. Начавшись, она распространяется и ослабляет деталь. Для замедления разрушения часто требуется краска или покрытие.
Коррозия алюминия, когда она происходит, происходит гораздо медленнее. В большинстве случаев оксидного слоя достаточно для его защиты. Только в агрессивных средах, таких как соленая вода или кислотный воздух, алюминий нуждается в дополнительной защите.
Распространенные причины коррозии алюминия
Алюминий противостоит коррозии лучше, чем многие другие металлы. Но при неправильных условиях он все равно может разрушиться. Причины коррозии зависят от окружающей среды, воздействия и типа используемого алюминия.
Влага и кислород
Алюминий быстро вступает в реакцию с кислородом воздуха. В результате этой реакции образуется тонкий слой оксида алюминия. Этот слой защищает поверхность. Однако в присутствии влаги этот слой со временем может ослабнуть. Если вода остается на поверхности, в небольших местах может начаться коррозия. Со временем это может привести к образованию точечной коррозии.
Воздействие соли и хлоридов
Соль - один из самых вредных элементов для алюминия. Она разрушает защитный оксидный слой. Именно поэтому алюминий быстрее корродирует вблизи океана или в местах, где используется дорожная соль. Соленая вода может привести к образованию глубоких ям на поверхности. Это повреждение может повлиять как на внешний вид, так и на эксплуатационные характеристики.
Кислоты и щелочи
Сильные кислоты или щелочи могут воздействовать на алюминий. Эти вещества удаляют оксидный слой и оставляют основной металл открытым. В этом случае алюминий корродирует быстрее. Кислотные дожди, промышленные испарения и агрессивные химикаты для чистки могут сыграть свою роль.
Контакт разнородных металлов (гальваническая коррозия)
Когда алюминий соприкасается с другим металлом и оба они влажные, может начаться реакция. Это называется гальванической коррозией. Более реактивный металл, чаще всего алюминий, начинает разрушаться первым. Обычно это происходит в крепежные детали, соединения или сборки из смешанных материалов.
Высокая влажность или загрязненный воздух
В районах с высокой влажностью алюминиевые поверхности дольше остаются влажными. Это дает больше времени для начала коррозии. Загрязненный воздух часто содержит химические вещества, такие как соединения серы или азота. Эти химические вещества могут создавать на поверхности кислотную влагу и повреждать оксидный слой.
Плохое покрытие или обработка поверхности
Краска или покрытие защищает алюминий от воздействия окружающей среды. Но если слой тонкий, потрескавшийся или изношенный, вода и химикаты могут попасть на поверхность. Как только защита разрушается, под ней начинается и распространяется коррозия.
Методы технического обслуживания для предотвращения коррозии
Алюминий служит долго, но правильный уход позволяет ему прослужить еще дольше. Выполните эти простые действия, чтобы предотвратить коррозию.
Регулярная уборка
Пыль, грязь и соль могут удерживать влагу на поверхности, что может привести к коррозии. Часто очищайте алюминиевые детали с помощью мягкого мыла и воды. Протирайте их мягкой тканью или губкой. Пожалуйста, не используйте стальные щетки или грубые губки, так как они могут поцарапать поверхность.
В прибрежных или промышленных районах чаще промывайте детали чистой водой. Это поможет удалить солевые или химические отложения до того, как они приведут к повреждению.
Сухое хранение
Храните алюминиевые детали в сухих, хорошо проветриваемых помещениях. Старайтесь не складывать их так, чтобы они задерживали воду. По возможности храните детали под небольшим углом, чтобы вода могла стекать. Хороший воздухообмен помогает поверхностям оставаться сухими и снижает вероятность коррозии.
Избегайте контакта с металлом
Когда алюминий соприкасается с другими металлами, такими как сталь или медь, может начаться коррозия. Это называется гальванической коррозией. Чтобы предотвратить ее, используйте пластиковые прокладки, резиновые прокладки или изоляционные покрытия. Эти материалы блокируют электрическое соединение между металлами и снижают риск повреждения.
Защитные покрытия
В суровых условиях может помочь защитный слой. Такие покрытия, как прозрачные герметики, краска или анодирование придают дополнительную устойчивость к коррозии. Эти слои блокируют доступ влаги и воздуха к металлу. Выбирайте правильное покрытие в зависимости от того, где и как будет использоваться деталь.
Рутинные проверки
Время от времени внимательно осматривайте алюминиевые детали. Следите за изменением цвета, пятнами или небольшими ямками. Это могут быть первые признаки коррозии. Обнаружив проблемы на ранней стадии, их легче устранить до того, как они усугубятся.
Заключение
Алюминий не ржавеет, потому что в нем нет железа. Вместо этого он образует тонкий оксидный слой, который защищает его от дальнейшего разрушения. Этот естественный барьер делает алюминий очень устойчивым к коррозии в большинстве сред. Однако в суровых условиях, таких как соленая вода, кислотный воздух или при контакте с разнородными металлами, алюминий все же может со временем подвергнуться коррозии.
Вам нужны нестандартные алюминиевые детали для вашего следующего проекта? Мы предлагаем быстрые предложения, квалифицированную поддержку и точное изготовление как прототипов, так и серийных изделий. Свяжитесь с нами сегодня чтобы начать работу над чертежами и спецификациями.
Часто задаваемые вопросы
Может ли алюминий ржаветь в воде?
Нет, алюминий не ржавеет в воде, поскольку не содержит железа. Однако он может корродировать при длительном контакте с водой, особенно если вода соленая или содержит кислоты. Слой оксида алюминия защищает его до определенной степени, но в застойной или агрессивной воде коррозия может развиваться медленно.
Можно ли использовать алюминий в соленой воде?
Да, но с осторожностью. Алюминий используется в морской среде, но соленая вода со временем может вызвать точечную коррозию. Алюминиевые сплавы морского класса, такие как 5052 или 5083, лучше работают в таких условиях. Защитные покрытия, регулярная промывка пресной водой и правильная конструкция помогут повысить долговечность.
Что такое белая ржавчина на алюминии?
Белая ржавчина - это не настоящая ржавчина. Это форма коррозии, которая проявляется в виде мелового, белого налета на алюминиевых поверхностях. Обычно это происходит, когда алюминий хранится во влажных, плохо проветриваемых помещениях или под полиэтиленовой пленкой. Несмотря на то, что ржавчина выглядит некрасиво, она часто затрагивает только поверхность и может быть очищена.
Как долго служит алюминий на открытом воздухе?
Алюминий может служить десятилетиями на открытом воздухе, особенно при правильном уходе. Естественный оксидный слой хорошо защищает его в сухом или мягком климате. В прибрежных или промышленных районах срок службы может быть короче, если не применять дополнительные меры, такие как нанесение покрытий или анодирование.
Защищен ли анодированный алюминий от ржавчины?
Анодированный алюминий не защищает от ржавчины, потому что алюминий вообще не ржавеет. Однако анодирование утолщает оксидный слой, делая его более твердым и устойчивым к коррозии. Это хороший вариант для суровых условий, где требуется дополнительная защита.
Привет, я Кевин Ли
Последние 10 лет я занимался различными формами изготовления листового металла и делился здесь интересными идеями из своего опыта работы в различных мастерских.
Связаться
Кевин Ли
У меня более десяти лет профессионального опыта в производстве листового металла, специализирующегося на лазерной резке, гибке, сварке и методах обработки поверхности. Как технический директор Shengen, я стремлюсь решать сложные производственные задачи и внедрять инновации и качество в каждом проекте.
