एल्यूमीनियम और उसके मिश्र धातुओं का क्षरण। एल्युमिनियम को जंग से बचाने और जंग से बचाने के तरीके

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-02 13:55

हालांकि एल्युमीनियम एक अलौह धातु है और साधारण स्टील की तुलना में अपेक्षाकृत महंगा है, लेकिन इसका व्यापक रूप से मनुष्य द्वारा उपयोग किया जाता है। इस टिकाऊ और हल्के पदार्थ का उपयोग रोजमर्रा की जिंदगी में, निर्माण में और उत्पादन में किया जा सकता है। आवर्त सारणी में एल्युमिनियम का रासायनिक सूत्र इस तरह दिखता है: अल.

क्या यह खराब हो गया है

एल्युमिनियम में जंग लगती है, जैसा कि आप जानते हैं, बहुत धीरे-धीरे। कम से कम इस संबंध में लोहे और स्टील की तुलना उससे नहीं की जा सकती। जंग के लिए एल्यूमीनियम के प्रतिरोध को मुख्य रूप से इस तथ्य से समझाया गया है कि, सामान्य परिस्थितियों में, इसकी सतह पर एक पतली ऑक्साइड सुरक्षात्मक फिल्म बनती है। नतीजतन, एल्यूमीनियम की रासायनिक गतिविधि तेजी से कम हो जाती है।

जंग प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारक

एल्यूमीनियम जंग के लिए प्रतिरोधी है, लेकिन कुछ मामलों में यह अभी भी ऑक्सीकरण के कारण बहुत जल्दी टूटना शुरू कर सकता है। यह आमतौर पर तब होता है जब किसी कारण से फिल्म क्षतिग्रस्त हो जाती है या इसे बनाना असंभव होता है।

अक्सर, एसिड के प्रभाव में एल्यूमीनियम अपनी बाहरी पतली सुरक्षा खो देता हैया क्षार। साधारण यांत्रिक क्षति भी फिल्म के विनाश का कारण बन सकती है।

जंग के प्रकार

फिल्म के विनाश के बाद, अल और उसके मिश्र कई अन्य धातुओं की तरह जंग लगने लगते हैं, यानी आत्म-विनाश। यह एल्यूमीनियम और जंग को उजागर कर सकता है:

1. रासायनिक। इस मामले में, पानी के बिना गैसीय वातावरण में जंग लग जाती है। इस मामले में, एल्यूमीनियम उत्पाद की सतह पूरे क्षेत्र में समान रूप से नष्ट हो जाती है।
2. इलेक्ट्रोकेमिकल। इस मामले में एल्यूमीनियम का क्षरण आर्द्र वातावरण में होता है।
3. गैस। इस प्रकार का क्षरण तब होता है जब एल्युमीनियम किसी रासायनिक रूप से आक्रामक गैस के सीधे संपर्क में होता है।

हवा में एल्यूमीनियम जंग (ऑक्सीजन ऑक्सीकरण) के लिए समीकरण इस प्रकार है: 4AI+3O₂=2AL₂O3_.

आक्साइड सुरक्षात्मक फिल्म का रासायनिक सूत्र है AL₂O_3।

मिश्र

सबसे अधिक संक्षारण प्रतिरोधी किस्म तकनीकी एल्युमीनियम है। यानी लगभग शुद्ध 90% धातु। दुर्भाग्य से, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में जंग लगने की संभावना अधिक होती है। ऐसा माना जाता है कि मैग्नीशियम की अशुद्धियाँ इस धातु के संक्षारण प्रतिरोध को सबसे कम और तांबे की अशुद्धियों को सबसे अधिक कम करती हैं।

एमजी-अल अलॉय

ऐसी सामग्री का व्यापक रूप से निर्माण, खाद्य और रासायनिक उद्योगों में उपयोग किया जाता है। उनका उपयोग अक्सर मैकेनिकल इंजीनियरिंग में भी किया जाता है। ऐसा माना जाता है कि ऐसी सामग्री संरचनाओं के निर्माण के लिए उपयुक्त हैं,समुद्र के पानी के संपर्क में।

इस घटना में कि मिश्र धातु की संरचना में मैग्नीशियम 3% से अधिक नहीं है, इसमें तकनीकी एल्यूमीनियम के समान ही जंग-रोधी गुण होंगे। ऐसे मिश्रधातु में मैग्नीशियम ठोस विलयन में होता है और Al8Mg5 कणों के रूप में पूरे मैट्रिक्स में समान रूप से वितरित होता है।

यदि मिश्र धातु में इस धातु का 3% से अधिक होता है, तो अधिकांश भाग के लिए, Al8Mg5 कण बाहर गिरने लगते हैं, अनाज के अंदर नहीं, बल्कि उनकी सीमाओं के साथ। और यह, बदले में, सामग्री के जंग-रोधी गुणों पर अत्यंत नकारात्मक प्रभाव डालता है। यानी उत्पाद जंग के लिए काफी कम प्रतिरोधी हो जाता है।

मैग्नीशियम और सिलिकॉन मिश्र धातु

ऐसी सामग्री का उपयोग अक्सर इंजीनियरिंग और निर्माण में किया जाता है। Mg2Si इस किस्म के मिश्र धातुओं को बहुत मजबूत बनाता है। कभी-कभी तांबा भी ऐसे तत्वों का एक घटक होता है। इसे सख्त करने के लिए मिश्रधातु में भी डाला जाता है। हालांकि, ऐसी सामग्रियों में तांबा बहुत कम मात्रा में मिलाया जाता है। अन्यथा, एल्यूमीनियम मिश्र धातु के जंग-रोधी गुण बहुत कम हो सकते हैं। उनमें इंटरक्रिस्टलाइन जंग लगना पहले से ही 0.5% से अधिक तांबे के अतिरिक्त के साथ शुरू होता है।

इसके अलावा, ऐसी सामग्रियों के क्षरण की संवेदनशीलता उनकी संरचना में शामिल सिलिकॉन की मात्रा में अनुचित वृद्धि के साथ बढ़ सकती है। यह पदार्थ एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में जोड़ा जाता है, आमतौर पर इस तरह के अनुपात में कि Mg2Si के गठन के बाद कुछ भी नहीं रहता है। अपने शुद्ध रूप में सिलिकॉन में इस किस्म की केवल कुछ सामग्री होती है।

एल्यूमीनियम का क्षरण औरइसके जिंक मिश्र

अल जंग, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, इसके मिश्र धातुओं की तुलना में धीमी है। यह अल-जेडएन समूह की सामग्रियों पर भी लागू होता है। उदाहरण के लिए, विमान उद्योग में इस तरह के मिश्र धातुओं की बहुत मांग है। कुछ किस्मों में तांबा हो सकता है, अन्य में नहीं हो सकता है। इस मामले में, पहले प्रकार के मिश्र, निश्चित रूप से जंग के लिए अधिक प्रतिरोधी हैं। इस संबंध में, अल-जेएन सामग्री मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम के बराबर है।

तांबे के साथ इस किस्म के मिश्र धातु जंग के लिए कुछ अस्थिरता के लक्षण दिखाते हैं। लेकिन साथ ही, वे जंग के कारण नष्ट हो जाते हैं, वे अभी भी मैग्नीशियम और Cu का उपयोग करके बनाए गए लोगों की तुलना में धीमे हैं।

जंग से निपटने के बुनियादी तरीके

बेशक, एल्यूमीनियम और उसके मिश्र धातुओं के क्षरण की दर को भी कृत्रिम रूप से कम किया जा सकता है। ऐसी सामग्री को जंग लगने से बचाने के कुछ ही तरीके हैं।

उदाहरण के लिए, पेंटवर्क सामग्री को पेंट करके पर्यावरण के साथ इस धातु और इसके मिश्र धातुओं के संपर्क को बाहर करना संभव है। इसके अलावा, एल्यूमीनियम को जंग लगने से बचाने के लिए अक्सर एक विद्युत रासायनिक विधि का उपयोग किया जाता है। इस मामले में, सामग्री अतिरिक्त रूप से अधिक सक्रिय धातु की एक परत के साथ कवर की जाती है।

अल को जंग लगने से बचाने का एक और तरीका है हाई-वोल्टेज ऑक्सीडेशन। एल्यूमीनियम के क्षरण को रोकने के लिए पाउडर कोटिंग तकनीक का भी उपयोग किया जा सकता है। बेशक, और जंग अवरोधकों की रक्षा के लिए उपयोग किया जाता है।

ऑक्सीकरण कैसे किया जाता है

इस तकनीक के इस्तेमाल से एल्युमीनियम और इसकी मिश्रधातुओं को अक्सर जंग से बचाया जाता है। अभिनय करना250 वी के वोल्टेज के तहत ऑक्सीकरण। इस तकनीक का उपयोग करके, धातु या उसके मिश्र धातु की सतह पर एक मजबूत ऑक्साइड फिल्म बनाई जाती है।

इस मामले में वर्तमान द्वारा सामग्री पर प्रभाव वाटर कूलिंग का उपयोग करके किया जाता है। कम तापमान पर, तनाव के कारण, एल्यूमीनियम की सतह पर एक फिल्म बहुत मजबूत और घनी होती है। यदि प्रक्रिया उच्च तापमान पर की जाती है, तो यह काफी ढीली हो जाती है। ऐसे वातावरण में संसाधित एल्यूमीनियम को हवा (पेंटिंग) के संपर्क से अतिरिक्त सुरक्षा की आवश्यकता होती है।

इस तकनीक का उपयोग करते समय, उत्पाद को पहले ऑक्सालिक एसिड के घोल में घटाया जाता है। एल्यूमीनियम या मिश्र धातु को फिर क्षार में डुबोया जाता है। इसके बाद, धातु करंट से प्रभावित होती है। अंतिम चरण में, यदि ऑक्सीकरण पर्याप्त रूप से उच्च तापमान पर किया गया था, तो सामग्री को अतिरिक्त रूप से नमक के घोल में डुबो कर रंगा जाता है, और फिर भाप से उपचारित किया जाता है।

एलएमबी का उपयोग करना

ऑक्सीकरण की तरह इस विधि का उपयोग एल्यूमीनियम को अक्सर जंग लगने से बचाने के लिए किया जाता है। ऐसी सामग्री को सूखी, गीली या पाउडर विधि से चित्रित किया जा सकता है। पहले मामले में, एल्यूमीनियम को पहले जस्ता और स्ट्रोंटियम युक्त संरचना के साथ इलाज किया जाता है। इसके अलावा, एलकेएम ही धातु पर लागू होता है।

पाउडर विधि का उपयोग करते समय, काम की सतह को क्षारीय या एसिड के घोल में डुबो कर पहले से घटाया जाता है। इसके अलावा, क्रोमेट, ज़िरकोनियम, फॉस्फेट या टाइटेनियम यौगिकों को उत्पाद पर लागू किया जाता है।

उपयोगइन्सुलेटर

अक्सर, अन्य धातुएं एल्युमीनियम और इसके मिश्र धातुओं में संक्षारण प्रक्रियाओं की शुरुआत के लिए उत्तेजक बन जाती हैं। यह आमतौर पर उत्पादों या उनके भागों के सीधे संपर्क के साथ होता है। एल्यूमीनियम को जंग लगने से बचाने के लिए, इस मामले में विशेष इंसुलेटर का उपयोग किया जाता है। इस तरह के गास्केट रबर, पैरोनाइट, बिटुमेन से बनाए जा सकते हैं। साथ ही इस मामले में, वार्निश और पेंट का उपयोग किया जा सकता है। अन्य सामग्रियों के संपर्क में एल्यूमीनियम को जंग से बचाने का एक और तरीका है इसकी सतह को कैडमियम से कोट करना।

यह सुनिश्चित करना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है कि विभिन्न तंत्रों और विधानसभाओं में एल्यूमीनियम भागों तांबे के सीधे संपर्क से अछूता रहता है। यह भी माना जाता है कि न केवल अल से बने भागों को अन्य धातुओं के संपर्क से बचाया जाना चाहिए। संक्षारण प्रतिरोध के संदर्भ में, उदाहरण के लिए, लोहा, स्टील की तरह, एल्यूमीनियम से बहुत नीच है। इसलिए, ऐसी धातुओं और कुछ अन्य को अक्सर एक विशेष तरीके से संरक्षित किया जाता है। सामग्री को केवल एक सुरक्षात्मक एल्यूमीनियम परत के साथ कवर किया गया है। बेशक, ऐसे उत्पादों को तांबे या अन्य धातुओं के संपर्क से भी बचाना चाहिए।