Wat is passivering?
Het is een industriële chemische afwerking om verschillende metaallegeringen tegen corrosie te beschermen. Passivering maakt gebruik van milde oxidanten zoals salpeterzuur en citroenzuur. Deze zuren ontdoen zich van exogeen vrij ijzer, sulfiden en andere vreemde deeltjes van het oppervlak en creëren een oxidelaag of film in plaats van dat wat vervolgens fungeert als een beschermend schild. Het is van cruciaal belang dat een dergelijke behandeling met zuur het metaal zelf niet aanzienlijk beïnvloedt., Dit Schild vermindert het risico op toekomstige corrosie door lucht aanzienlijk.deze passiveringstechniek gaat terug tot de 19e eeuw, toen een chemicus, Christian Friedrich Schönbein, ontdekte dat ijzer chemisch inactief of passief wordt wanneer het wordt behandeld met geconcentreerd salpeterzuur. Later in de 20e eeuw werd ontdekt dat salpeterzuur kan worden vervangen door citroenzuur dat veel milieuvriendelijker is .
Waarom hebben we passivering nodig?, passivering beschermt niet alleen het metaal tegen roest, maar beschermt ook de metalen delen tegen andere oppervlakteverontreinigingen die leiden tot een langere levensduur en lagere onderhoudskosten.Er zij op gewezen dat metalen zoals roestvrij staal naast ijzer ook nikkel en chroom bevatten. Staal heeft deze unieke eigenschap dat de samenstelling verandert als we van het centrum naar het oppervlak. Het buitenoppervlak bevat een hoger niveau van chroom in vergelijking met ijzer., Het chroom op het oppervlak reageert gemakkelijk met de buitenlucht en maakt een beschermende film van chroomoxide over het oppervlak. Passivering optimaliseert en verbetert deze vorming van chroomoxide laag op een gecontroleerde manier. De chroomoxidelaag is 2 tot 5 atoom dik die wegens vervanging van reactieve ijzeratomen door stabiele chroomatomen wordt gevormd. De uniformiteit en dikte kunnen kwantitatief worden gemeten gebruikend veelvoudige technieken zoals Elektrospectroscopie van de Auger (AES), Elektronspectroscopie voor chemische analyse (ESCA), en energie dispersieve röntgenanalyse (EDX) .,
onder ideale omstandigheden vereist roestvrij staal misschien niet eens passivering, maar het is gebruikelijk om staal te onderwerpen aan verschillende processen zoals snijden, slijpen, lassen, waardoor het staal kwetsbaar voor roest omdat chroomoxide niet goed wordt gevormd. Dit veroorzaakt ‘flash attack’ waarbij geen uniforme oxidelaag wordt gevormd op het oppervlak in plaats van het metalen oppervlak wordt donker en geëtst. Rode roest gevormd als gevolg van de vorming van ijzeroxide veroorzaakt verdere corrosie in binnenste lagen., Vandaar dat de behoefte aan passivering ontstaat in de medische, tandheelkundige, lucht-en ruimtevaart, krachttransmissie/distributie, zware apparatuur en benzine chemische industrie .
Wat is het proces van passivering?
Ten eerste wordt het metaal gereinigd met behulp van een alkalische oplossing (bv. natriumhydroxide) om eventuele verontreinigingen, olie en vet te verwijderen. Ten tweede wordt het gespoeld met gedeïoniseerd en gedemineraliseerd water bij voorkeur met behulp van een straalmondstuk. Soms kan een harde borstel ook worden gebruikt om vreemde voorwerpen te verwijderen die later zouden resulteren in belvorming wanneer oxidefilm zich vormt., Daarna wordt het roestvrij staal gedurende ongeveer 20 tot 30 minuten volledig in zuur ondergedompeld met een temperatuur van ongeveer 130 °F, afhankelijk van de chemische samenstelling van het metaal bij de hand. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat zuur contaminatievrij is en dit kan worden bereikt door de zure oplossing regelmatig te vervangen door een verse batch. Het is ook even belangrijk om metaal van dezelfde samenstelling en kwaliteit in één keer onder te dompelen. Het zuur reinigt het oppervlak van een vrij ijzer, waardoor een oppervlak dat een hoger aandeel chroom in vergelijking met de samenstelling van de rest van het metaal heeft., Vervolgens wanneer dit oppervlak wordt blootgesteld aan lucht, wordt een dikker oppervlak van chroomoxide gevormd waardoor het metaal niet-reactief en het metaal bestand tegen roest. Momenteel worden ultrasone machines gebruikt om oxidelaagvorming te produceren, zelfs terwijl het metaal in het zuurbad wordt ondergedompeld. Als laatste stap kan de metaallegering ook worden getest met zoutnevel, blootstelling aan hoge luchtvochtigheid of kopersulfaat .
soms wordt ook een verbinding van salpeterzuur met natriumdichromaat gebruikt. Dit veroorzaakt een snelle vorming van beschermende film over het oppervlak., De belangrijkste con van deze techniek is dat natriumdichromaat extreem giftig is. Uiteindelijk is het de eis van de klant en de metaalsamenstelling die bepaalt welke methode wordt toegepast. Het is opmerkelijk dat passivering geen elektrolytisch proces is en niet nodig is op metalen oppervlakken die vervolgens worden overgeschilderd of gepoedercoat .,
Wat zijn de verschillende methoden voor het uitvoeren van passivering?
verschillende methoden worden gebruikt in het stadium van onderdompeling in zuur., De eerste en meest voorkomende techniek is onderdompeling in zure tank. Deze methode biedt een uniforme en optimale bescherming. De grootte van de tank kan variëren van 1,25 gallons tot meer dan 500 gallons afhankelijk van de afmetingen van het metaal die passivering. Een andere methode die bekend staat als ‘circulatie’ houdt het circuleren van zuur door het systeem. Deze methode is geschikt voor metalen buizen die corrosief materiaal zou dragen. Zuur kan ook worden gespoten op het metaal, maar deze methode vereist speciale veiligheid en verwijdering protocollen.,
Wat zijn de verschillende industriële normen voor passivering?
Er bestaan een aantal industriële normen zoals ASTM A967, AMS 2700, ASTMA380 en SAE-QQ-P-035 voor het uitvoeren van passivering van metalen zoals roestvrij staal, titanium enz. ASTM a967 houdt specifiek toezicht op passivering van roestvrijstalen onderdelen. Het is gebaseerd op United States Defense Department standard SAE-QQ-P-035 en is een van de meest gebruikte standaarden. AMS 2700 biedt richtlijnen voor passivering van staal gebruikt in de ruimtevaart., ASTM A380 regelt het reinigen en ontkalken van roestvrij staal, titanium en aanverwante legeringsapparatuur .
welke precisie, Fabricating & Cleaning (PFC) kan bieden?
in combinatie met jarenlange ervaring, kan PFC de beste oplossing voorstellen voor uw passiveringsbehoeften. Ons toegewijde team van ingenieurs en technici zijn goed op de hoogte van alle moderne en state of the art technieken en hulpmiddelen om aan uw specifieke specificaties te voldoen., Wij zijn uitgerust met volledig geautomatiseerd systeem dat gemakkelijk meerdere stappen van passivering zoals wassen, spoelen en drogen kan uitvoeren. We kunnen ook passivering diensten op uw locatie. Naast deze PFC biedt ook een breed scala aan andere industriële diensten die hier te zien zijn.
Bronnen
What is Passivation? How Does Passivation Process Work? How To Passivate Stainless Steel Parts?
https://astropak.com/passivation-process/
https://www.mmsonline.com/articles/how-to-passivate-stainless-steel-parts
https://www.theruststore.com/What-is-stainless-steel-passivation-W85.aspx
https://www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=153287