Что использовать для защиты алюминия от коррозии

Оксидирование алюминия

Оксидирование алюминия протекает при постоянном токе под напряжением 250 В. Наращивание защитной пленки происходит при комнатной температуре с водяным охлаждением. Не требуется импульсного источника. Пленки получаются плотными и прочными в течение 45-60 минут.

На плотность и цвет оксидного покрытия влияет температура электролита:

пониженная температура образует плотную пленку яркого цвета;
повышенная – формирует рыхлую пленку, требующую дальнейшей окраски.

Образовать защиту алюминия от коррозии можно электрохимической реакцией. Процесс разделен на несколько этапов:

1. На стадии подготовки алюминиевое изделие обезжиривают, погружая его в раствор щавелевой кислоты.

2. После промывания водой опускают в щелочной раствор, чтобы удалить неравномерно образовавшийся оксидный слой.

3. Для дополнительной окраски алюминиевые изделия погружают в соответствующие растворы солей. Чтобы заполнить образовавшиеся поры, металлический материал обрабатывают паром.

4. Затем изделие подвергают сушке. Анодное оксидирование может проводиться с применением переменного тока.

Для защиты от коррозии применяют химическое оксидирование – менее затратное, не требующее специального электрического оборудования и квалификации исполнителей. Используется несложный химический состав.

В процессе алюминирования полученная оксидная пленка толщиной в 3 мкм имеет салатный цвет, обладает высокими электроизоляционными свойствами, не пориста, не окрашивается.

Коррозия алюминия возникает вследствие находящихся рядом металлов, которые окислились. Предотвращению этот процесса способствует изоляция. Это могут быть прокладки из резины, битума, паронита. При покрытии ржавчиной применяются лак и другие изолирующие материалы. Других способов избавиться от этой проблемы пока нет.

Почему алюминий не ржавеет?

Следующие факторы замедляют и даже полностью приостанавливают процесс порчи металла:

1. Для сохранения антикоррозионных свойств алюминия значение имеет кислотно-щелочной баланс (pH) в диапазоне от 6 до 8 единиц.

2. Металл без примесей лучше справляется с агрессивной средой. Согласно экспериментам, сплав, состоящий на 90% из чистого алюминия, в 80 раз быстрее подвергается коррозии, чем сплав, который состоит на 99% чистого металла.

3. Дополнительный защитный слой помимо естественного сохраняет структуру металла даже в агрессивных средах. Для этого используют анодирование защитного слоя, покрытие специальными красками и полимерными составами.

4. Предотвратить появление ржавчины помогает добавление марганца на 3% в процессе производства алюминия.

Коррозия алюминия – разрушение металла под влиянием окружающей среды.

Для реакции Al 3+ +3e → Al стандартный электродный потенциал алюминия составляет -1,66 В.

Температура плавления алюминия — 660 °C.

Плотность алюминия — 2,6989 г/см 3 (при нормальных условиях).

Алюминий, хоть и является активным металлом, отличается достаточно хорошими коррозионными свойствами. Это можно объяснить способностью пассивироваться во многих агрессивных средах.

Коррозионная стойкость алюминия зависит от многих факторов: чистоты металла, коррозионной среды, концентрации агрессивных примесей в среде, температуры и т.д. Сильное влияние оказывает рН растворов. Оксид алюминия на поверхности металла образуется только в интервале рН от 3 до 9!

Очень сильно влияет на коррозионную стойкость Al его чистота. Для изготовления химических агрегатов, оборудования используют только металл высокой чистоты (без примесей), например алюминий марки АВ1 и АВ2.

Способы борьбы с коррозией алюминия

Алюминий – широко распространенный в промышленности и быту металл. Окисление алюминия на воздухе не происходит. Его инертность обусловлена тонкой оксидной пленкой, защищающей его. Однако под влиянием определенных факторов из окружающей среды этот метал все же подвергается разрушительным процессам, и коррозия алюминия — не такое уж и редкое явление.

Механическое покрытие

Как защитить алюминий от коррозии? Чаще всего применяют механический способ – нанесение слоя краски.

Покройте краской изделие и вы убедитесь в действенности этого способа. Окрашивание бывает мокрым и сухим, или порошковым. Эти технологии усовершенствуются. При мокром окрашивании лакокрасочные слои наносят после защиты алюминия составом, содержащим соединения цинка и стронция. Металлическую основу тщательно подготавливают: защищают, шлифуют, сушат. Грунт наносят поэтапно.

Специальные составы помогают остановить коррозию и защищают алюминиевые конструкции от химикатов, бензина, различного вида масел. Выбор покрытия зависит от условий последующей эксплуатации металлического изделия:

молотковые – применяют для получения конструкций различных цветовых оттенков, используемых в декоре;
бакелитовые – наносят под высоким давлением, заполняя микротрещины и поры.

Порошковое окрашивание требует тщательной очистки поверхности от жира и различных отложений. Это достигается погружением в щелочные или кислотные растворы с добавлением смачивателей. Далее на алюминиевые конструкции наносится слой хроматных, фосфатных, циркониевых или титановых соединений. После этого он не будет окисляться.

После просушки материала на окислившийся участок наносят защитный полимер. Чаще всего используются полиэфиры, стойкие к механическому, химическому и термическому воздействию. Применяют полимеризованный уретан, эпоксидные и акриловые порошки.

Оксидирование алюминия

На плотность и цвет оксидного покрытия влияет температура электролита:

пониженная температура образует плотную пленку яркого цвета;
повышенная – формирует рыхлую пленку, требующую дальнейшей окраски.

1. На стадии подготовки алюминиевое изделие обезжиривают, погружая его в раствор щавелевой кислоты.

4. Затем изделие подвергают сушке. Анодное оксидирование может проводиться с применением переменного тока.

Свойства

Давайте изучим характеристики алюминия. Описываемый металл плавится при температуре 659 градусов Цельсия. Плотность вещества составляет 2,69*103 кг/см3. Алюминий относят в группу активных металлов. Устойчивость к коррозионным процессам зависит от ряда факторов:

Чистота сплава. Для производства различного оборудования берут металл, отличающейся своей чистотой. В нем не должно быть различных примесей. Широко распространен алюминий марки АИ1, а также АВ2.
Среда, в которой находится алюминий.
Какая концентрация примесей в окружающей алюминий среде.
Температура.
Большое влияние оказывает рН среды. Нужно знать, что оксид алюминия может образовываться, когда рН находится в интервале между 3 и 9. В той среде, где на поверхности листа алюминия сразу же появляется оксидная пленка, коррозионные процессы развиваться не будут.
Вам будет интересно: Что такое «патриции»? Исторические сведения

Сплавы других металлов подвержены появлению ржавчины. Она проявляется достаточно быстро. Если создать для алюминия определенные условия, то он не будет разрушаться долгие годы. Для защиты алюминия от коррозии на нем образуется специальная пленка. Она ложится тонким слоем, который составляет от 5 до 10 миллиметров. Состоит подобное покрытие из оксида алюминия.

Пленка является прочной и дает металлу дополнительную защиту от внешних негативных воздействий. Благодаря такому слою воздух и влага не попадают в структуру материала. Если целостность оксидного покрытия нарушается, то начинается процесс коррозии алюминия. Металл теряет свои свойства.

Вам будет интересно: Альтернативность — это наличие выбора возможностей

Когда встает вопрос о том, ржавеет ли алюминий, необходимо задуматься о причинах, приводящих к коррозии. Различные внешние факторы могут ускорять этот процесс. Причины появления ржавчины на алюминии могут быть следующими:

Взаимодействие с какой-либо кислотой или щелочью.
Механическое давление. Например, трение или сильный удар, после чего появляется царапина на верхнем слое металла.
Существуют промышленные районы. В них продукты распада топлива влияют на оксидную пленку и разрушают ее. Металл начинает портиться. Аналогичная ситуация происходит в мегаполисах, где продукты распада топлива будут взаимодействовать с серой, а также с оксидами углерода. Подобный процесс разрушает пленку на алюминии. После такого рода внешнего воздействия алюминий подвергается коррозии.
Следует помнить, что хлор, фтор, а также бром и натрий могут растворить защитный слой металла.
Если на металл попадают строительные смеси, то он начинает быстро портиться. В данном случае на алюминий неблагоприятно воздействует цемент.
Ржавеет ли алюминий от воды? Если она попадает на лист, то металл может быть подвержен коррозионным процессам. Важно при этом уточнить, какая жидкость оказывает воздействие. Многие используют специальный сплав, который не подвержен коррозии от воды. Его называют дюралюминием. Уникальный сплав используют вместе с медью, а также с марганцем.

Чаще всего появление электрохимической коррозии провоцируют гальванические пары. Повреждение появляется в месте соединения двух разных сплавов. В таком случае ржавчина будет явно бросаться в глаза. Важным моментом является то, что портится только один металл, а второй является источником запуска коррозионного процесса. Чтобы не бояться электрохимической коррозии, нужно использовать магниевый сплав. Специалисты из-за электрохимической ржавчины не рекомендуют использовать обычное железо при контакте с кузовом из алюминия.

Существует ряд факторов, которые замедляют процессы коррозии алюминия, а некоторые из них останавливают подобное явление. Выделяют следующие:

Чтобы свойства алюминия, препятствующие коррозии, сохранялись, необходимо поддерживать кислотно-щелочной баланс. Диапазон должен составлять от шести до восьми единиц.
Считается, что чистый металл, без примесей, лучше противостоит агрессивной среде. Учеными были проведены эксперименты. По результатам можно сказать, сплавы чистого алюминия (90%) подвержены коррозии больше, чем сплав, содержащий 99% этого вещества. У первого варианта коррозия наступает в 80 раз быстрее, чем у второго сплава.
Чтобы в агрессивной среде металл дольше не терял свои свойства, его обрабатывают специальной краской. Можно использовать полимерный состав. После обработки появляется дополнительный защитный слой.

Как почистить алюминий от окисления

Алюминий – легкий, прочный металл, который быстро и равномерно нагревается. Эти качества делают его пригодным для изготовления кухонной утвари, в первую очередь кастрюль и сковородок, дуршлагов.

Однако первоначально блестящие или ровно-матовые предметы домашнего обихода из алюминия теряют свой привлекательный внешний вид, покрываясь окисью, пятнами, трудносмываемым налетом или подгорают до черноты.

Такую посуду неприятно и даже опасно использовать для приготовления пищи. Поэтому рекомендуется разобраться, как почистить утварь из алюминия, избавить ее от нагара и окиси.

Способы очистки алюминия от пятен, окиси

Вариант 1. Кислая жидкость. Налёт, темные пятна можно убрать, налив на дно посуды кефир или прокисшее молоко, огуречный рассол, кока-колу и оставив его на 10-12 часов.

Бока кастрюли можно обмотать ветошью, пропитанной соответствующим составом, и несколько раз смачивать им же, не допуская пересыхания. После замачивания утварь промывают под струей прохладной воды и оттирают загрязнения мягкой тряпочкой.

Вариант 2. Кислые яблоки. Нарезанными на ломтики яблоками протирают поверхность алюминиевой посуды, если она потемнела со временем. Подождав около часа, можно повторить процедуру. Затем посуду промывают и оттирают тряпкой или мягкой губкой.

Для приготовления раствора используется теплая вода и соль в пропорции 1:1, важно дождаться полного растворения. После замачивания губкой очищают поверхность до блеска, затем промывают прохладной водой. Вариант 4

Винный камень. Это классический способ, к которому прибегали с тех времен, когда алюминиевая посуда только начала входить в повседневный обиход. Винный камень образуется на дне емкостей, в которых долгое время хранится вино

Вариант 4. Винный камень. Это классический способ, к которому прибегали с тех времен, когда алюминиевая посуда только начала входить в повседневный обиход. Винный камень образуется на дне емкостей, в которых долгое время хранится вино.

Этот осадок собирают и растворяют в горячей воде. После того как раствор остынет, в нем хорошо смачивают мягкую ветошь или салфетку, после чего обрабатывают предмет из алюминия со следами потемнения и окиси.

Чтобы натереть посуду до зеркального блеска, из винного камня и воды готовят густую кашицу. Полировка займет немало времени и потребует определенных усилий.

Затем утварь моют в прохладной воде и протирают насухо мягкой тканью. Чистка винным камнем считается более щадящей по сравнению с использованием лимонной кислоты или уксуса, воздействием высоких температур при кипячении.

Вариант 5. Сода. Натрий двууглекислый насыпают в небольшую пиалу или другую подходящую емкость, добавляют немного воды до образования кашицы. Полученный состав наносят на потемневшую поверхность кастрюли и растирают мягкой тряпочкой. После полировки посуду хорошо промойте.

Вариант 6. Мыльный раствор + полировка. Стружку хозяйственного мыла растворяют в горячей воде, в ней же замачивают утварь. Затем промывают и обрабатывают до блеска губкой, используя смесь аммиака (5 грамм) и буры (15 грамм).

Заключение

Зная, как очистить сковороду или кастрюлю из алюминия, можно легко разобраться, чем почистить другие изделия из этого металла, которые имеются в хозяйстве, к примеру, молдинги на кухонной мебели.

Но важно знать, что выбор чистящих средств для анодированного алюминия, который отличается привлекательным желто-золотистым цветом, ограничен – можно применять только хозяйственное мыло и смесь аммиака с бурой для полировки

Методы удаления нагара с алюминия

Нагар – распространенное явление для алюминиевой посуды. Удалить остатки пригоревшей пищи и вернуть изделию естественный блеск и чистоту довольно сложно, учитывая мягкость и капризность металла. Однако справиться с проблемой возможно, используя доступные средства и маленькие хитрости.

Зубной порошок

Дабы убрать нагар со дна кастрюли, обильно засыпьте его зубным порошком и немного сбрызните водой. Оставьте емкость в таком виде на ночь, а утром удалите загрязнения силиконовой лопаткой или мягкой губкой.

Хозяйственное мыло и уксус

Для очистки нагара воспользуйтесь следующим эффективным методом:

Подготовьте большую эмалированную кастрюлю, в которой свободно разместится емкость, требующая чистки.
Влейте в посуду 1,5 л воды, добавьте натертое на терке хозяйственное мыло и 150 мл столового уксуса.
Закройте емкость крышкой и проварите очищаемое изделие 30 минут.
Вымойте алюминиевую посуду слабым мыльным раствором, а затем тщательно прополощите.

ПВА и мыло

Способ удаления серьезных загрязнений:

В кастрюле вскипятите 3 л воды.
Добавьте 1 ст. л. клея ПВА и треть бруска банного мыла, нарезанного тонкими ломтиками.
Прокипятите раствор под закрытой крышкой 30-40 минут.
Вымойте кастрюлю моющим средством и хорошо прополощите проточной водой.

Другие методы борьбы с нагаром

Для удаления незначительных загрязнений воспользуйтесь одним из представленных способов:

Таблетка для посудомоечной машины. Залейте кастрюлю водой, чтобы жидкость покрыла нагар на 2 см. Добавьте 1 таблетку для посудомойки (Finish) и проварите смесь полчаса. Тщательно вымойте кастрюлю из алюминия и хорошо прополощите.
Хозяйственное мыло. Для удаления свежего нагара залейте посуду кипятком, добавьте ½ бруска хозяйственного мыла, натертого на терке, прокипятите под закрытой крышкой на слабом огне в течение получаса. Остудите емкость и удалите нагар кухонной губкой или силиконовым скребком.
Бытовая химия. Справиться с нагаром и другими видами загрязнений помогут специальные средства. При выборе препарата убедитесь, что он подходит для алюминия, внимательно ознакомьтесь с инструкцией и примите рекомендованные меры безопасности.
Поваренная соль. Дабы отмыть сильный нагар, в посуду влейте 1 л воды и добавьте 2 ст. л. соли. Прокипятите смесь 20 минут, а затем вымойте изделие губкой.

Клей и сода

Это необычное, но высокоэффективное соединение поможет избавиться от въевшейся грязи. Такая субстанция имеет влагоотталкивающие характеристики, что значительно упрощает процесс. Всё проходит по следующей системе:

в специальную тару заливается 10 л кипятка;
добавляется по 100 гр каждого элемента;
подготовленную вещь погружают в бадью на 3 часа;
по прошествии времени остатки смываются мылом и вытираются тряпочкой.

Очистка посуды при помощи соды

Такое соединение не отнимет много сил, а канцелярский клей вступая в термическую реакцию не выделяет вредных испарений. Поэтому он хорошо подойдёт как для обработки промышленных, так и других изделий.

Неорганические соединения

Алюминий не стоек к действию кислот. Исключение составляют концентрированные азотная и серная кислоты — их окислительные свойства настолько сильны, что при контакте с алюминием на его поверхности образуется прочный слой оксида алюминия, препятствующий дальнейшему разрушению металла (поэтому концентрированную азотную или серную кислоту перевозят в алюминиевых цистернах). Разбавленная азотная или серная кислота — более слабый окислитель — энергично реагирует с алюминием.

В кислотах алюминий растворяется тем хуже, чем меньше содержит дополнительных примесей. Следует помнить, что анодное окисление не защищает от воздействия кислот, поскольку они разрушают слой Al2O3. Химическая активность кислот увеличивается с ростом температуры. Например, с возрастанием температуры на 10°С скорость коррозии удваивается. Увеличение концентрации кислоты, как правило, увеличивает скорость коррозии (концентрированные серная и азотная кислоты — исключение).

Соляная кислота вызывает сильную коррозию. Действие этой кислоты нельзя ослабить добавлением ингибиторов.

Фтороводородная кислота оказывает самое сильное влияние на алюминий. Даже непродолжительное взаимодействие разбавленной кислоты ведет к полному растворению алюминия.

Кислородсодержащие кислоты хлора (HClO4, HClO3, HClO) вызывают сильную коррозию алюминия.

Серная кислота вызывает равномерную коррозию алюминия, интенсивность которой зависит от концентрации. Разбавленная кислота средней концентрации при комнатной температуре отличается умеренной агрессивностью. Наиболее агрессивна кислота концентрации 80%. Некоторые вещества, входящие в состав алюминиевых сплавов, а также ионы, содержащиеся в воде (особенно фториды и хлориды), усиливают действие серной кислоты.

Сернистая кислота вызывает локальную коррозию алюминия.

Сера и халькогены (селен и теллур) на алюминий не действуют.

Фосфорная кислота разрушает алюминий умеренно или сильно (в зависимости от концентрации).

Мышьяк при комнатной температуре не действует на алюминий.

Мышьяковая кислота (H3AsO4) и окись мышьяка сильно разрушают алюминий, а мышьяковистая кислота (H3AsO3) без нагревания на него не влияет.

Азотистая кислота (HNO2) при комнатной температуре не действует на алюминий.

Азотная кислота (HNO3) воздействует на алюминий по-разному, в зависимости от концентрации. Разбавленные растворы интенсивно разрушают алюминий. В концентрированных растворах вследствие окислительных процессов поверхность алюминия пассивируется и коррозия замедляется. Наиболее сильную коррозию вызывает кислота концентрацией 10-60%. Действие азотной кислоты приводит к равномерной коррозии. С увеличением чистоты алюминия возрастает его стойкость к коррозии. Наличие в составе слава примесей меди, кремния, магния усиливает воздействие азотной кислоты.

Анодирование алюминия: это что

Как уже говорилось в самом начале, алюминий при взаимодействии с кислородом воздуха, окисляется. На его поверхности образуется оксидная пленка, весьма неустойчивая к механическим повреждениям. Чтобы закрепить эту пленку и защитить ее от истирания алюминий анодируют.

Как же изменяется свойство алюминиевых деталей после анодирования? А вот как:

происходит укрепление верхнего слоя металла;
происходит визуальное и тактильное выравнивание небольших погрешностей поверхности металла (царапин, точечных повреждений и т.д.);
улучшается процесс нанесения красящего вещества на алюминиевую заготовку;
деталь приобретает более презентабельный вид;
появляется возможность имитации различных металлов (серебра, платины, золота и даже жемчуга).

Особенности очистки алюминия

Если периодически проводить профилактический уход, «трудный» налёт вряд ли образуется. Однако это утомительное занятие, и люди предпочитают делать работу в последний момент. Имеется масса информации о том, как действенно очистить алюминий, и вот два самых простых:

Механический тип. Пригоден для гладких плоскостей, без рельефного рисунка.
Химический тип. Разрешён для изделий со сложными шероховатостями на поверхности.

В домашних условиях потребуется фруктовая кислота, гидрокарбонат натрия, и моющее вещество. Также придётся приготовить ватное полотенце, мягкую губку и подходящую тару. В качестве альтернативы можно купить специализированную пасту, однако, она имеет множество вредных элементов, и чистка предметов из алюминия не всегда рекомендуется.

Маленький вес, равномерный нагрев, блестящий внешний облик – параметры, за которые утварь из алюминия цениться многими профессиональными поварами и домохозяйками

Важно отметить, что вещи из этого компонента появились давно, и уже тогда люди понимали правила ухода. Для этого применяли щавелевый и яблочный сок, лук и кефир. Да, химического способа очистить алюминий от грязи тогда не существовало, и вся процедура была очень долгой, но самодельная версия всегда безопаснее и экологически чище

Да, химического способа очистить алюминий от грязи тогда не существовало, и вся процедура была очень долгой, но самодельная версия всегда безопаснее и экологически чище.

Бытовая химия для очистки алюминия

Универсальные очистители от окиси – то, чем ещё можно очистить алюминий. Но такой выбор приведёт к потере яркости, ведь в составе присутствует множество химикатов. Для наилучшего эффекта рекомендуется совершать следующее:

не споласкивать горячую посуду. Высокие температурные перепады пагубно влияют на характеристики практически любой посуды;
не соскабливать пригоревшую пищу ножом. Такие действия оставят полосы, и очистить алюминий в будущем будет труднее. Также восстановить царапины будет невозможно;
мыть только руками. Использование посудомоечной машины (из-за больших температур) не допустимо;
во время обслуживания не наносить сильнодействующие и щелочные препараты, так как без вреда очистить алюминий от окисления не получится. Концентрированные смеси приведут к потемнению металла.

Знание и применение этих особенностей продлит срок эксплуатации кухонных принадлежностей.

Правила эксплуатации алюминиевой посуды

Сохранить первозданный вид кухонной утвари, уберечь ее от деформации и серьезных загрязнений под силу каждой хозяйке. Для этого соблюдайте основные рекомендации по эксплуатации и уходу за алюминиевыми изделиями:

Не используйте посуду для засаливания огурцов, капусты и других продуктов. Кислота вступает в реакцию с металлом, что провоцирует выделение отравляющих веществ, опасных для здоровья.
Алюминиевая утварь не подходит для ежедневной эксплуатации из-за быстрого изнашивания.
Не храните в алюминиевой посуде остатки еды.
Избегайте длительного воздействия высоких температур на металл. Во время готовки используйте средний или слабый огонь.
Для очистки не применяйте порошок, наждачную бумагу, другие абразивные инструменты.

Грамотная эксплуатация и правильный уход помогут сохранить чистоту и блеск алюминиевых изделий

Алюминиевые изделия отличаются легкостью, многофункциональностью, простотой в эксплуатации. При правильном использовании и уходе кухонная утварь, раковина или деталь прослужат долго, выполняя свое основное предназначение.