Ruster aluminium? Årsaker og løsninger

Aluminium er et av de mest brukte metallene i alle bransjer. Siden den brukes overalt, men spørsmålet oppstår ruster Al? Denne artikkelen vil hjelpe deg å finne ut om aluminium ruster, hva årsakene er, og hvordan vi kan unngå dette problemet.

Ruster aluminium?

Når jern reagerer med oksygen og vann i miljøet, dannes det rust. Siden Al ikke inneholder Fe, er det derfor det ikke ruster, men korroderer i enkelte miljøer.

Støper aluminium Rust

Nei, på grunn av mangel på jern ruster ikke Al. Al er svært reaktivt og reagerer med oksygen og danner et beskyttende lag på seg selv.

Ruster anodisert aluminium

Anodisering gjøres gjennom en elektrokjemisk prosess for ytterligere beskyttelse mot korrosjon. Derfor ruster ikke anodisert Al.

Er aluminium bra for utemøbler

Al er et utmerket valg for utemøbler. Det er slitesterkt og billig metall. Al trenger ikke flere elementer å legge til for korrosjonsbestandighet. Det naturlige beskyttende laget gjør at den kan brukes over lengre tid.

Kan aluminium ruste i vann

Al ruster ikke i vanlig vann. Under ekstreme forhold som saltvann eller kloridrike miljøer, blir Al korrodert.

Oksyderer aluminium

Al danner et beskyttende lag av Al₂O₃ _{gjennom oksidasjon} . Når det utsettes for luft, reagerer det med oksygen.

Hvor raskt oksiderer aluminium

Oksidasjonsprosessen tar bare millisekunder til sekunder for å danne et nanometer-tynt lag.

Oksidasjonsprosess i aluminium

_{Al mister elektroner når det} utsettes for luft. Elektroner reagerer med oksygen og danner et Al₂O₃ _- lag.

Hvor reaktivt er aluminium

I den galvaniske serien reagerer metallet med mer negativt potensial raskere. I følge den serien er Al et veldig reaktivt metall.

Korroderer aluminium?

Ja, den korroderer bare når den utsettes for alvorlige miljøer som høye temperaturer og saltvann osv.

Forskjeller mellom rust og korrosjon

Rust er en naturlig prosess der Fe reagerer med O og danner rust. Korrosjon er en elektrokjemisk prosess som resulterer i forringelse av materialet.

Faktorer som får aluminium til å korrodere

• Miljøfaktorer

Høye temperaturer, kloridrike forhold, saltvann, høy luftfuktighet

• Galvanisk korrosjon

Når Al møter metall med mer positivt elektropotensial som Cu, blir det en anode og blir oksidert og korrodert.

Korrosjonstestmetoder for aluminium

• Salt spray spray

Al-prøven utsettes for tåketåke av silan ved 37ᵒC og et visst fuktighetsnivå. På slutten bestemmer tegnene på korrosjon.

• Elektrokjemisk impedansspektroskopi (EIS)

Prøven senkes ned i en løsning av NaCl og kobles til en potensiostat. Denne potensiostaten tilfører et AC-signal over en rekke frekvenser. Informasjon om ladningsoverføringsmotstand hjelper med å bestemme korrosjonsmotstanden.

Formasjon av aluminiumoksid

Når Al utsettes for luft, oksiderer det raskt, reagerer med oksygen og danner et tynt lag av aluminiumoksid, og det er derfor det brukes i byggeprosjekter veldig ofte.

Hvordan aluminiumoksid beskytter mot rust

Al ruster ikke. Aluminiumoksid tynt lag beskytter Al mot korrosjon.

Selvpassivasjonsfenomenet

Dannelsen av aluminiumoksid gjennom oksidasjon er kjent som selvpassiveringsfenomenet.

Typer aluminium og korrosjonsbestandighet

Aluminium 3003

Mn er hovedlegeringselementet i denne serien. Mn øker styrke og korrosjonsbestandighet.

Aluminium 5052

Mn er det viktigste legeringselementet. Høy korrosjonsbestandighet og brukes i marine applikasjoner.

6061 Aluminium

Mn og Si er de viktigste legeringselementene. Utmerkede mekaniske egenskaper og korrosjonsbestandighet.

6063 Aluminium

Den er kjent for sin utmerkede ekstruderbarhet, gode overflatefinish og utmerket korrosjonsbestandighet.

7075 Aluminium

Høyfast Al på grunn av Zn-legeringselement. Høy korrosjonsbestandighet og brukes i romfart og militære applikasjoner.

Hvorfor aluminium er populært for prosjekter

Al er billigere enn mange metaller. Den er lett, korrosjonsbestandig og en god leder av elektrisitet. Den har moderat styrke og kan resirkuleres. Alle disse egenskapene gjør det populært for prosjekter.

Typer aluminiumskorrosjon

Noen av de vanlige korrosjonstypene som angriper Al er diskutert nedenfor:

Galvanisk korrosjon

Når Al brukes sammen med annet metall som er mer edelt som det høye elektropotensialet, blir Al anode. Den gir bort elektronene sine og oksiderer.

Pittingkorrosjon

Når Al brukes i alvorlige miljøer som kloridrike, trenger klorider inn i oksidlaget. Denne penetrasjonen forårsaker lokalisert Pitts-dannelse. I denne typen dannes det små groper på overflaten.

Hvordan pitting påvirker aluminium

 Små groper på overflaten forringer materialets overflate som svikter på grunn av redusert styrke.

Hvordan forhindre aluminiumskorrosjon

Det er mange metoder som vi kan kontrollere korrosjonshastigheten gjennom, for eksempel beskyttende belegg, katodisk beskyttelse etc. Disse metodene skaper barrierer mellom miljøet og Al og forhindrer korrosjon.

Beskyttende belegg for aluminium

Mange belegg er tilgjengelige for å forhindre korrosjon, noen av dem er diskutert nedenfor:

Anodisering av aluminium

Ved anodisering senkes Al-prøven ned i den elektrolytiske løsningen av H₂SO₄ _{, og likestrøm} føres gjennom badet. Al blir en anode, og rustfritt stål brukes som katode. Al oksiderer, og det naturlig vokste laget blir tykkere og mer porøst.

Fordelen med anodisering

Fordelene med anodisering inkluderer forbedret korrosjonsmotstand, elektrisk isolasjon, termisk stabilitet og økt hardhet.

Hvordan anodisering fungerer for å forhindre korrosjon

Anodisering gjør det naturlig dyrkede laget tykkere. Det laget er en barriere mellom fuktighet og støvpartikler osv.

Typer anodisering for aluminium

Type I: Kromsyre brukes som elektrolytt. Denne typen belegg brukes i romfart.

Type II: Svovelsyre brukes som elektrolytt, og det er den vanligste typen.

Type III: Hard anodisering som skaper et tettere oksidlag som øker slitestyrken.

Pulverlakkering for økt holdbarhet

Under pulverlakkering påføres pulver av malingsmaterialer på overflaten og prøven settes inn i ovnen og herdes. Dette belegget gjør Al tøff og mer holdbar.

Polering og børsting av aluminium

Polering gjøres for å gjøre overflaten jevnere og blankere. Polering fjerner støvpartikler riper etc.

Børsting gjøres for å skape en matt og ikke-reflekterende overflate.

Kjemisk passivering av aluminium

Al-prøven dyppes i elektrolytten for å fjerne forurensningene for å fremme ytterligere oksidlag på Al-overflaten.

Rustfritt stål vs. aluminium for korrosjonsbestandighet

Rustfritt stål er mye brukt på grunn av høyere korrosjonsmotstand enn Al. Det er en høyfast legering sammenlignet med Al og brukes i vanskelige miljøer.

Reaksjon av aluminium og stål

Al reagerer med oksygen og lager et beskyttende lag; det kan bare korrodere. Mens stål kan ruste før korrosjon på grunn av Fe tilstede i sammensetningen.

Spørsmål og svar

Anløper aluminium

Ja, Al reagerer med oksygen, men dette laget er veldig tynt og fester seg tett til overflaten. Det påvirker ikke materialets utseende.

Ruster aluminiumsfolie

Nei, den ruster ikke på grunn av mangel på Fe i sammensetningen.

Hvorfor ruster ikke aluminium som stål

Stål har Fe som reagerer med oksygen og lager rust. Siden Al ikke inneholder Fe, er det derfor den ikke ruster.

Ruster sykkelramme av aluminium

Alt laget av Al kan ikke være rust; snarere kan det bare korrodere.