Como todos sabemos, los productos de metal con hierro como componente principal generalmente se oxidan si no están protegidos adecuadamente (excepto el acero inoxidable). Esto se debe a que los átomos de hierro en la superficie del metal se combinan con oxígeno en el aire para producir óxido de hierro. El óxido de hierro parece marrón rojizo, que es el óxido común, como se muestra en la figura a continuación.
La razón por la cual el acero inoxidable no se oxide es que su composición química contiene no menos del 10.5% de cromo. Cuando el acero inoxidable se expone al aire o al agua, el elemento de cromo reaccionará con oxígeno antes del hierro y formará una capa de pasivación muy densa, protegiendo así la matriz de acero inoxidable de una oxidación y corrosión adicionales.
De hecho, el aluminio es el mismo que el hierro. El aluminio y sus aleaciones también reaccionarán con átomos de aluminio en su superficie y oxígeno en el aire para producir óxido de aluminio, pero el color es gris o gris oscuro, no óxido. Sin embargo, este óxido de aluminio juega la misma función que el óxido de cromo en el acero inoxidable, formando una capa protectora en la superficie del metal para evitar una mayor oxidación del metal interno, como se muestra en la figura a continuación.
En la práctica, hemos visto algunas piezas de acero oxidadas particularmente mal, y algunas incluso se oxidamos, como se muestra en la figura a continuación, mientras que el aluminio es raro. Me pregunto si tiene una pregunta aquí: ¿por qué el óxido de aluminio y el óxido de cromo pueden formar una capa protectora, pero el óxido de hierro no puede?
De hecho, la clave aquí es si la capa de óxido formada es densa o no. Si la capa de óxido es muy densa, es difícil que los compuestos corrosivos externos (como cloruros, sulfuros, etc.) ingresen al interior para corroer nuevos metales, por lo que no se producirá más corrosión. La siguiente figura es una comparación de los óxidos de aluminio y de hierro. El óxido de hierro es suelto y poroso, y es fácil despegar, mientras que el óxido de aluminio es denso y se ajusta firmemente al sustrato.
Entonces la pregunta surge nuevamente, ¿por qué el óxido de hierro no es denso y no está en forma? Esto requiere un conocimiento más profundo de la química y la física para explicar. Debido a la complejidad del principio de óxido, no está claro en una o dos oraciones, pero simplemente podemos explicarlo:
De hecho, si el aire es absolutamente seco (sin humedad), el óxido de hierro (ya sea Fe2O3 o Fe3O4) también es un compuesto estable que no causará la pelado de la superficie y una mayor corrosión del metal interno. La verdadera razón para que el óxido se caiga y corroice el interior es el óxido de hierro hidratado Fe2O3 · NH2O e hidróxido de hierro (FEO (OH) Fe (OH) 3), que son los componentes principales del óxido que vemos en la vida diaria. Después de que el hidróxido de hierro hidratado se combina con hierro, se expande en volumen y es fácil de abultarse y agrietarse. Por otro lado, también hace que no pueda adherirse efectivamente a la matriz de hierro y es fácil de despegar. Una vez que el vidrio revela el nuevo metal debajo, se oxidará y se oxidará nuevamente, y luego el ciclo se repetirá hasta que todos los metales estén oxidados y corroídos.
En condiciones normales, el óxido de aluminio no reaccionará con el agua y no se "oxide" como el hierro, pero se corroerá en algunas condiciones duras. Por ejemplo, en condiciones de ácido fuerte o álcali fuertes, la tasa de descomposición de la capa de óxido en la superficie del aluminio será mayor que su tasa de generación. Para evitar esta situación, el aluminio sin ningún tratamiento de superficie debe usarse en el rango de pH de 4.5 a 8.5.
Otra causa común de corrosión de aluminio es la corrosión electroquímica. Cuando se sumergen dos metales diferentes en agua, se forma una batería o circuito débil. Esto hace que los electrones fluyan entre los metales, agotando el más electroquímicamente activo de los dos metales. El aluminio tiene un mayor potencial electroquímico que la mayoría de los otros metales, como se muestra en la figura a continuación. Por lo tanto, si se forma un circuito entre aluminio y acero suave o acero inoxidable, el aluminio se corroerá rápidamente.
Imagen del manual de prevención de corrosión y corrosión
Por lo tanto, no significa que el aluminio no sea propenso a la óxido y la corrosión, y no se requiere un tratamiento con anticorrosión superficial. Cuando el aluminio está en riesgo de corrosión, todavía es necesario un tratamiento apropiado, como anodización, recubrimiento en polvo, aislamiento de aislamiento, etc.(文章来源: iMechanics 机械)
