czym jest pasywacja?
jest to przemysłowa chemiczna praktyka wykańczania w celu ochrony różnych stopów metali przed korozją. Pasywacja wykorzystuje łagodne utleniacze, takie jak kwas azotowy i cytrynowy. Kwasy te usuwają z powierzchni egzogenne wolne żelazo, siarczki i inne obce cząstki i tworzą warstwę tlenkową lub warstwę, która następnie działa jako tarcza ochronna. Ważne jest, aby taka obróbka kwasem nie miała znaczącego wpływu na sam metal., Osłona ta znacznie zmniejsza ryzyko przyszłej korozji spowodowanej powietrzem.
ta technika pasywacji sięga XIX wieku, kiedy chemik Christian Friedrich Schönbein odkrył, że żelazo osiąga stan nieaktywny chemicznie lub pasywny, gdy jest traktowane przez stężony kwas azotowy. Pod koniec XX wieku stwierdzono, że kwas azotowy można zastąpić kwasem cytrynowym, który jest znacznie bardziej przyjazny dla środowiska .
po co nam pasywacja?,
pasywacja nie tylko chroni metal przed rdzą, ale także chroni części metalowe przed innymi zanieczyszczeniami powierzchniowymi, co przekłada się na dłuższą żywotność i niższe koszty konserwacji.
należy zauważyć, że metale takie jak stal nierdzewna zawierają już oprócz żelaza nikiel i chrom w swoim składzie chemicznym. Stal ma tę wyjątkową właściwość, że jej skład zmienia się wraz z przemieszczaniem się od środka na powierzchnię. Zewnętrzna powierzchnia zawiera wyższy poziom chromu w porównaniu do żelaza., Chrom na powierzchni łatwo reaguje z powietrzem na zewnątrz i tworzy warstwę ochronną tlenku chromu na powierzchni. Pasywacja po prostu optymalizuje i wzmacnia to tworzenie warstwy tlenku chromu w kontrolowany sposób. Warstwa tlenku chromu ma grubość od 2 do 5 atomów, która powstaje w wyniku zastąpienia reaktywnych atomów żelaza stabilnymi atomami chromu. Jednorodność i grubość można ilościowo zmierzyć za pomocą wielu technik, takich jak Spektroskopia elektronowa Augera (AES), Spektroskopia elektronowa do analizy chemicznej (ESCA) i rozpraszająca Energia Analiza rentgenowska (EDX).,
w idealnych warunkach stal nierdzewna może nawet nie wymagać pasywacji, ale powszechną praktyką jest poddawanie stali różnym procesom, takim jak Cięcie, Szlifowanie, Spawanie, które czynią stal podatną na rdzę, ponieważ tlenek chromu nie jest odpowiednio formowany. Powoduje to „atak błysku”, w którym nie powstaje jednolita warstwa tlenku na powierzchni, a powierzchnia metalu staje się ciemna i wytrawiona. Czerwona rdza powstająca w wyniku powstawania tlenku żelaza powoduje dalszą korozję w warstwach wewnętrznych., Stąd potrzeba pasywacji pojawia się w przemyśle medycznym, dentystycznym, lotniczym, przesyłu/dystrybucji energii, ciężkim sprzęcie i przemyśle petrochemicznym .
na czym polega proces pasywacji?
Po pierwsze, metal jest czyszczony za pomocą roztworu alkalicznego (np. wodorotlenku sodu) w celu usunięcia wszelkich zanieczyszczeń, oleju i smaru. Po drugie, jest płukany wodą dejonizowaną i demineralizowaną, najlepiej za pomocą dyszy strumieniowej. Czasami szczotka z twardym włosiem może być również używana do usuwania ciał obcych, które później spowodują powstawanie pęcherzyków, gdy tworzy się film tlenkowy., Następnie stal nierdzewna jest całkowicie zanurzana w kwasie przez około 20 do 30 minut z temperaturą około 130 °F w zależności od składu chemicznego metalu pod ręką. Ważne jest, aby upewnić się, że kwas jest wolny od zanieczyszczeń i można to osiągnąć poprzez regularne zastępowanie roztworu kwasu świeżą partią. Równie ważne jest również zanurzenie metalu o tym samym składzie i gatunku za jednym razem. Kwas oczyszcza powierzchnię wolnego żelaza, pozostawiając za sobą powierzchnię, która ma większą zawartość chromu w porównaniu do składu reszty metalu., Następnie, gdy ta powierzchnia jest wystawiona na działanie powietrza, powstaje grubsza powierzchnia tlenku chromu, dzięki czemu metal nie reaguje, a także czyni metal odpornym na rdzę. Obecnie maszyny ultradźwiękowe są używane do wytwarzania warstwy tlenku, nawet gdy metal jest zanurzony w kąpieli kwasowej. Jako ostatni krok, stop metalu może być również badany za pomocą mgły solnej, ekspozycji na wysoką wilgotność lub siarczanu miedzi .
czasami stosuje się również związek kwasu azotowego z dichromianem sodu. Powoduje to szybkie tworzenie się folii ochronnej na powierzchni., Główną wadą tej techniki jest to, że dichromian sodu jest niezwykle toksyczny. Ostatecznie to wymagania klienta i skład metalu decydują o tym, jaką metodę należy zastosować. Warto zauważyć, że pasywacja nie jest procesem elektrolitycznym i nie jest potrzebna na powierzchniach metalowych, które następnie byłyby malowane lub malowane proszkowo .,
jakie są różne metody wykonywania pasywacji?
na etapie zanurzenia w kwasie stosowane są różne metody., Pierwszą i najczęstszą techniką jest zanurzenie w zbiorniku kwasu. Metoda ta zapewnia jednolitą i optymalną ochronę. Rozmiar zbiornika może wynosić od 1.25 galonów do ponad 500 galonów w zależności od wymiarów metalu wymagającego pasywacji. Inną metodą, która jest znana jako „cyrkulacja”, jest cyrkulacja kwasu przez układ. Metoda ta jest odpowiednia dla rur metalowych, które przewożą materiał korozyjny. Kwas może być również rozpylany na metal, ale ta metoda wymaga specjalnych protokołów bezpieczeństwa i usuwania.,
jakie są różne standardy przemysłowe dla pasywacji?
istnieje szereg norm branżowych, takich jak ASTM A967, AMS 2700, ASTMA380 i SAE-QQ-P-035 do prowadzenia pasywacji metali, takich jak stal nierdzewna, tytan itp. ASTM A967 szczególnie nadzoruje pasywację części ze stali nierdzewnej. Jest on oparty na standardzie Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych SAE-QQ-P-035 i jest jednym z najczęściej używanych standardów. AMS 2700 zawiera wytyczne dotyczące pasywacji stali stosowanych w przemyśle lotniczym., ASTM A380 reguluje czyszczenie i odkamienianie stali nierdzewnej, tytanu i powiązanych urządzeń ze stopów.
jaka precyzja, wykonanie& czyszczenie (PFC) może zaoferować?
w połączeniu z wieloletnim doświadczeniem PFC może zaproponować najlepsze rozwiązanie dla Twoich potrzeb pasywacji. Nasz dedykowany zespół inżynierów i techników doskonale zna wszystkie nowoczesne i najnowocześniejsze techniki i narzędzia, aby spełnić Twoje szczególne wymagania., Jesteśmy wyposażeni w całkowicie zautomatyzowany system, który może wygodnie wykonywać wiele etapów pasywacji, takich jak mycie, płukanie i suszenie. Możemy również świadczyć usługi pasywacji w Twojej lokalizacji. Oprócz tego PFC zapewnia również szeroką gamę innych usług przemysłowych, które można zobaczyć tutaj.
Źródła
What is Passivation? How Does Passivation Process Work? How To Passivate Stainless Steel Parts?
https://advancedplatingtech.com/passivation-cleaning/passivation-of-stainless-steel/
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