რატომ ჩნდება 'ჟანგი' ალუმინს: სიმართლე თეთრი ჟანგისა და შავი ლაქების შესახებ

1. შესავალი: მცდარი წარმოდგენა უჟანგავი ალუმინის შესახებ

საერთო რწმენა თვლის, რომ ალუმინი სრულიად ჟანგგამძლეა, რაც მას კარგ მასალად აქცევს გარე სტრუქტურებისთვის, ავტომობილების ნაწილებისთვის და ყოველდღიური ტექნიკისთვის. რკინისა და ფოლადისგან განსხვავებით, რომლებიც ავითარებენ ფანტელ წითელ ჟანგს, რომელიც განუწყვეტლივ ანადგურებს ლითონის მატრიქსს, სუფთა ალუმინი ბუნებრივად ქმნის თხელ, მკვრივ, გამჭვირვალე ოქსიდის ფენას ჰაერზე ზემოქმედებისას. ეს პასიური ფილმი ეფექტურად იზოლირებს შიდა ლითონს ჟანგბადისა და ტენიანობისგან, ანიჭებს ალუმინს შესანიშნავი ატმოსფერული კოროზიის წინააღმდეგობით. თუმცა, ბევრმა მომხმარებელმა დააფიქსირა აშკარა თეთრი ფხვნილის დეპოზიტები და არარეგულარული შავი ლაქები ალუმინის ზედაპირებზე ხანგრძლივი გამოყენების ან შენახვის შემდეგ. ეს ფენომენი არსებითად არის ალუმინის კოროზია, რომელიც არღვევს მითს ალუმინის შესახებ. ასეთი ზედაპირული დეფექტების გადასაჭრელად მნიშვნელოვანია ალუმინის თეთრი ჟანგისა და შავი ლაქების წარმოქმნის მექანიზმების გაგება, აგრეთვე მათი გამომწვევი გარემო და მატერიალური ფაქტორები.

2. მეცნიერული საფუძველი: რატომ კოროზირდება ალუმინი

ალუმინის უმაღლესი კოროზიის წინააღმდეგობის ძირითადი მიზეზი მდგომარეობს მის სპონტანურ პასივაციის რეაქციაში. ახალი ალუმინი სწრაფად რეაგირებს ჰაერში არსებულ ჟანგბადთან და წარმოქმნის კომპაქტურ ალუმინის ოქსიდის ფენას, რომლის სისქე მხოლოდ რამდენიმე ნანომეტრია. ეს ფილმი სტაბილურია, მჭიდროდ ეკვრის ლითონის სუბსტრატს და ხელს უშლის შემდგომ დაჟანგვას და ეროზიას. მიუხედავად ამისა, ეს დამცავი ოქსიდის ფენა არ არის ურღვევი. ის შეიძლება დაზიანდეს ან დაიშალა სპეციფიკურ მკაცრ პირობებში, მათ შორის მუდმივი მაღალი ტენიანობის, ტემპერატურის ცვალებადობის, მარილის ეროზიის, მჟავა-ტუტოვანი დაბინძურების და განსხვავებულ ლითონებთან შეხების ჩათვლით. დამცავი ფილმის განადგურების შემდეგ, ახალი ალუმინის ზედაპირი განიცდის უწყვეტ ელექტროქიმიურ ან ქიმიურ კოროზიას, წარმოქმნის ხილულ თეთრ ჟანგს და შავ ლაქებს ზედაპირზე.

3. ალუმინის თეთრი ჟანგის ფორმირების მექანიზმი და მახასიათებლები

თეთრი ჟანგის ძირითადი მიზეზები

ალუმინის თეთრი ჟანგი არის ალუმინის ყველაზე გავრცელებული კოროზიული დეფექტი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც თეთრი დაჟანგვა ან ფხვნილის კოროზია. ის ძირითადად გვხვდება მაღალი ტენიანობის გარემოში 80%-ზე მეტი ფარდობითი ტენიანობით ან ხშირი კონდენსაციის პირობებში. დიდი ტემპერატურის განსხვავება დღე-ღამეს შორის გამოიწვევს წყლის წვრილი წვეთების კონდენსაციას ალუმინის ზედაპირზე, წარმოქმნის უწყვეტ წყლის ფიარს, რომელიც ფარავს დამცავ ოქსიდის ფენას. წყლის ფირი ხსნის და ანადგურებს თავდაპირველ მკვრივ პასიურ ფილას, რაც საშუალებას აძლევს ჟანგბადს, წყლის ორთქლსა და ჰაერში არსებულ მინარევებს ალუმინის სუბსტრატთან რეაგირებას მოახდინონ.

რეაქციის საბოლოო პროდუქტია ჰიდრატირებული ალუმინის ოქსიდი და ალუმინის ჰიდროქსიდი, რომლებიც წარმოდგენილია თეთრი, ცარცის ან ყინვაგამძლე ფხვნილის სახით ალუმინის ზედაპირზე. ამ ტიპის კოროზია ხშირად ხდება ალუმინის პროდუქტების შენახვის, ტრანსპორტირებისა და მომსახურების დროს, განსაკუთრებით წვიმიან სეზონებში, სანაპირო რაიონებში და ნესტიან საწყობში. გარდა ამისა, ნარჩენი საწმენდი წყალი და დამუშავების შემდეგ მოხსნილი ზედაპირის ტენიანობა ასევე იწვევს თეთრი ჟანგის ადგილობრივ ზრდას.

თეთრი ჟანგის ვიზუალური და სტრუქტურული თავისებურებები

ზომიერი თეთრი ჟანგი ჩნდება, როგორც სუსტი თეთრი ნისლი ან ფხვიერი ფხვნილი, რომელიც შეიძლება ადვილად მოიწმინდოს რბილი ქსოვილით, აშკარა დაზიანებისა და წიაღის გარეშე ალუმინის ზედაპირზე. ზომიერი და მძიმე თეთრი ჟანგი გროვდება ხარვეზებსა და ჩაზნექილ ადგილებში, წარმოქმნის სქელ თეთრ ქერქებს. გრძელვადიანი დაგროვება თანდათან გამოიწვევს ალუმინის ზედაპირზე ზედაპირულ კოროზიას, ამცირებს ზედაპირის სიბრტყესა და სიპრიალეს და გავლენას მოახდენს ალუმინის პროდუქტების გარეგნობასა და მომსახურების ხანგრძლივობაზე.

4. ალუმინის შავი ლაქების ფორმირების მექანიზმი და მახასიათებლები

შავი ლაქების ძირითადი მიზეზები

ჰიდრატაციის დაჟანგვით გამოწვეული თეთრი ჟანგისაგან განსხვავებით, ალუმინის შავი ლაქები ძირითადად წარმოიქმნება ლოკალიზებული ძლიერი კოროზიისგან და ნივთიერების დეპონირებისგან. პირველადი ინდუქციები მოიცავს გალვანურ კოროზიას, რომელიც გამოწვეულია მსგავს ლითონებთან კონტაქტით, ადგილობრივი მჟავა-ტუტოვანი დაბინძურებით, მარილის იონების ეროზია (როგორიცაა სანაპირო ქლორიდის იონები და გზის გამყინავი მარილი) და ზედაპირის არასრული წინასწარი დამუშავება. როდესაც ალუმინი კონტაქტშია ლითონებთან, როგორიცაა რკინა, სპილენძი და უჟანგავი ფოლადი ტენიან გარემოში, წარმოიქმნება ელექტროლიტური უჯრედი ზედაპირული წყლის ფირით, როგორც ელექტროლიტი. ალუმინი, დაბალი ელექტროდის პოტენციალით, მოქმედებს როგორც ანოდი და განიცდის დაჩქარებულ დაშლის კოროზიას.

გარდა ამისა, ნარჩენი ცხიმი, წებოვანი ნარჩენები და სამრეწველო დამაბინძურებლები ალუმინის ზედაპირზე გამოიწვევს ჟანგბადის არათანაბარ განაწილებას, რაც გამოიწვევს ლოკალიზებული ჟანგბადის დეფიციტის კოროზიას. კოროზიის პროდუქტები ერევა ლითონის წვრილ ნაწილაკებს, ნახშირბადის მინარევებს და ოქსიდის საბადოებს, რაც ქმნის მუქ ნაცრისფერ ან შავ ლაქების დეფექტებს. არასწორი ანოდიზაცია ან საფარის დამუშავება ასევე გამოიწვევს დამცავი ფირის არათანმიმდევრულ სისქეს, რაც გამოიწვევს ფირის ადგილობრივ უკმარისობას და შავი ლაქების კოროზიას.

შავი ლაქების ვიზუალური და სტრუქტურული თავისებურებები

ალუმინის შავი ლაქები ძირითადად არარეგულარული ლოკალიზებული ლაქებია ან პაწაწინა წერტილების მსგავსი ლაქები, რომელთა წაშლაც ადვილად შეუძლებელია. თეთრი ჟანგის ერთგვაროვანი ფხვნილის განაწილებისგან განსხვავებით, შავი ლაქები წარმოადგენს უფრო სერიოზულ ლოკალიზებულ კოროზიას. შავი ლაქების უმეტესობას თან ახლავს ზედაპირის დახვეწილი ორმოები და უხეშობა. მომსახურების ვადის გახანგრძლივებასთან ერთად, კოროზიის დიაპაზონი თანდათან გაფართოვდება და ადგილობრივი ორმოები გაღრმავდება, რაც საბოლოოდ იმოქმედებს ალუმინის კომპონენტების სტრუქტურულ სტაბილურობაზე.

5. ძირითადი განსხვავებები ალუმინის თეთრ ჟანგსა და შავ ლაქებს შორის

მიუხედავად იმისა, რომ თეთრი ჟანგი და შავი ლაქები მიეკუთვნება ალუმინის კოროზიას, ისინი მნიშვნელოვნად განსხვავდებიან ფორმირების მექანიზმით, გარეგნობით და საშიშროების ხარისხით. თეთრი ჟანგი ძირითადად არის ზედაპირის ერთგვაროვანი ჰიდრატაციის დაჟანგვა, რომელიც გამოწვეულია მაღალი ტენიანობით, ფხვიერი და მოსახსნელი კოროზიის პროდუქტებით და სუბსტრატის მსუბუქი დაზიანებით. შავი ლაქები არის ლოკალიზებული ელექტროქიმიური კოროზია, რომელიც გამოწვეულია განსხვავებული ლითონის კონტაქტით, მარილით დაბინძურებით და ნარჩენი დამაბინძურებლებით, მყარი და მოუხსნელი კოროზიის პროდუქტებით და ადვილად ფორმირებადი დაზიანებით. მოკლედ, თეთრი ჟანგი ძირითადად არის ზედაპირული გარემოს დაჟანგვა, ხოლო შავი ლაქები არის დესტრუქციული ლოკალიზებული კოროზია, რომელიც საჭიროებს მიზანმიმართულ შეკეთებას.

6. ეფექტური პრევენციისა და მოცილების გადაწყვეტილებები

ყოველდღიური პრევენციის ღონისძიებები

ალუმინის ჟანგის დეფექტების თავიდან ასაცილებლად ყველაზე ეფექტური გზაა ტენიანი და კოროზიული გარემოს დაბლოკვა. შენახვისა და ტრანსპორტირებისას შეინახეთ გარემო მშრალ გარემოში 75-ზე დაბალი ფარდობითი ტენიანობის კონტროლით, მოერიდეთ ტემპერატურის უეცარ ცვლილებებს და კონდენსაციას და გამოყავით ალუმინის პროდუქტები კოროზიული გაზებისა და მარილის ნისლისაგან. ყოველდღიური გამოყენებისას მოერიდეთ ალუმინის ნაწილების ხანგრძლივ კონტაქტს წყალთან, მჟავატუტ სითხეებთან და მარილის შემცველ ნივთიერებებთან. ალუმინის იზოლირება განსხვავებული ლითონებისგან შუასადებებით გალვანური კოროზიის თავიდან ასაცილებლად. რეგულარულ გაწმენდას და ზედაპირის მოვლას შეუძლია დამცავი ოქსიდის ფენის მთლიანობის შენარჩუნება.

არსებული დეფექტების მოხსნის უსაფრთხო მეთოდები

მსუბუქი თეთრი ჟანგის დროს მომხმარებლებს შეუძლიათ ზედაპირის გაწმენდა ნეიტრალური სარეცხი ან საცხობი სოდა წყალხსნარით მტვრისა და ფხვიერი ოქსიდის ფხვნილის მოსაშორებლად, შემდეგ კი კარგად გააშრეთ. ჯიუტი თეთრი ჟანგისთვის, განზავებული თეთრი ძმარი ან ლიმონის წვენი შეიძლება გამოყენებულ იქნას რბილი მჟავით დასამუშავებლად ჰიდრატირებული ოქსიდის ფენის დასაშლელად, რასაც მოჰყვება ნეიტრალიზაცია საცხობი სოდა წყლით და საფუძვლიანად გარეცხვა და გაშრობა მეორადი კოროზიის თავიდან ასაცილებლად.

შავი ლაქებისა და ლოკალიზებული ორმოების კოროზიისთვის რეკომენდებულია პროფესიონალური ალუმინის გასაპრიალებელი საშუალებები ან ლითონის კოროზიის სპეციალური მოსაშორებელი საშუალებები. მოერიდეთ ძლიერ მჟავებს და ძლიერ ტუტეებს, რომლებიც დააზიანებენ ხელუხლებელი ალუმინის სუბსტრატს. კოროზიის დეფექტების მოხსნის შემდეგ, წაისვით ცვილი, დალუქვა ან დამცავი საფარი ზედაპირის ბარიერის აღსადგენად და განმეორებითი კოროზიის თავიდან ასაცილებლად.

7. დასკვნა

ალუმინი არ არის აბსოლუტურად უჟანგავი. მისი შესანიშნავი კოროზიის წინააღმდეგობა არსებობს მხოლოდ მშრალ და სტაბილურ ატმოსფერულ გარემოში, რომელიც ეყრდნობა ბუნებრივ პასიური ოქსიდის ფირის. მას შემდეგ, რაც დამცავი ფილმი დაზიანდება მაღალი ტენიანობის, კონდენსაციის, მარილის ნისლის, ლითონის განსხვავებული კონტაქტის და ქიმიური დაბინძურების გამო, ალუმინი წარმოქმნის თეთრი ჟანგისა და შავი ლაქების ტიპიურ კოროზიულ ფენომენს. თეთრი ჟანგი არის ზედაპირული დამატენიანებელი დაჟანგვა, რომელიც გამოწვეულია ნესტიანი გარემოთი, ხოლო შავი ლაქები არის დესტრუქციული ლოკალიზებული ელექტროქიმიური კოროზია. მათი ფორმირების პრინციპების გააზრება მომხმარებლებს ეხმარება ჩაატარონ მიზნობრივი პრევენცია და სამეცნიერო მოვლა, ეფექტურად გაახანგრძლივონ ალუმინის პროდუქტების მომსახურების ვადა და შეინარჩუნონ კარგი გარეგნობა და სტრუქტურული შესრულება.