چگونه می توان از خوردگی آلومینیوم جلوگیری کرد؟

خوردگی آلومینیوم نگرانی عمده ای برای صنایع است که برای تولید و تولید به آلومینیوم متکی هستند. این بر دوام و عملکرد محصول تأثیر می گذارد. درک چگونگی جلوگیری از آن برای حفظ طول عمر ساختارها و اجزای آلومینیومی بسیار مهم است.

چه عواملی می تواند باعث خوردگی آلومینیوم شود؟

چگونه شرایط محیطی بر خوردگی آلومینیوم تأثیر می گذارد

عوامل محیطی نقش مهمی در خوردگی آلومینیوم دارند. درک چگونگی تعامل این عوامل با آلومینیوم به تدوین استراتژی های مؤثر برای مقابله با خوردگی کمک می کند. در زیر یک تحلیل دقیق از چگونگی کمک به عناصر زیست محیطی خاص در خوردگی آورده شده است:

1. رطوبت و رطوبت

سطح رطوبت بالا یا قرار گرفتن در معرض رطوبت از مهمترین کمک کننده در خوردگی آلومینیوم است. هنگامی که رطوبت با آلومینیوم در تماس است ، با سطح فلز واکنش نشان می دهد و یک لایه اکسید نازک ایجاد می کند. با این حال ، در موارد شدید ، این لایه اکسید ممکن است برای جلوگیری از خوردگی بیشتر کافی نباشد ، به ویژه هنگامی که رطوبت در ترک های کوچک یا شکاف ها جمع می شود.

2. محیط های شور و دریایی شور

خوردگی آلومینیوم به دلیل وجود هوای شور به ویژه در محیط های ساحلی یا دریایی مشکل ساز است. نمک (کلرید سدیم) با تشکیل یونهای کلرید ، که به لایه محافظ اکسید حمله می کنند و فلز را در معرض دید قرار می دهد ، تجزیه آلومینیوم را تسریع می کند. آلومینیوم در معرض هوای دریایی می تواند تا 10 برابر لایه محافظ اکسید خود را تنها در یک سال از دست بدهد و به طور قابل توجهی دوام آن را کاهش می دهد. در نتیجه ، محصولات آلومینیومی مورد استفاده در محیط های دریایی به محافظت دقیق تری در برابر خوردگی ، مانند استفاده از پوشش های قربانی یا آنودایزاسیون نیاز دارند.

3. مواد شیمیایی صنعتی و آلاینده ها

محیط های صنعتی غالباً آلومینیوم را در معرض مواد شیمیایی خورنده مانند اسیدها ، پایه ها یا سایر آلاینده ها قرار می دهند. با توجه به مطالعه ای کهنرخ خوردگی[1]میانگین {{0}}. 8 - 0. 28 میکرومتر در سال ({6}}. 03-0.11 mils/سال). این مواد شیمیایی می توانند لایه اکسید را تضعیف یا از بین ببرند و باعث می شوند آلومینیوم مستعد ابتلا به گودال یا اشکال شدیدتر خوردگی باشد.

4. سطوح به خطر افتاده و درجه حرارت بالا

در حالی که آلومینیوم به طور طبیعی در برابر خوردگی مقاوم است ، هرگونه آسیب جسمی به سطح آن می تواند فلز را در زیر عناصر در معرض دید خود قرار دهد و روند خوردگی را به میزان قابل توجهی سرعت بخشد. خراش ها ، غوطه ها و ترک ها می توانند یکپارچگی لایه اکسید را به خطر بیاندازند و آلومینیوم زیرین را در معرض آسیب های بیشتر قرار می دهند. در این موارد ، خوردگی می تواند به سرعت گسترش یابد ، به ویژه در مناطقی که رطوبت یا آلاینده ها بتوانند حل و فصل شوند.

طبق یک مطالعه "خوردگی آلیاژهای آلومینیوم در آب با دمای بالا" ، این نشان می دهد کهآلیاژهای آلومینیوم به سه روش قابل حمله هستندs[2]در آب درجه حرارت بالا: با حمله مرزی دانه ، با حمله شتاب و حمله یکنواخت. به عنوان مثال ، در 23 0 درجه C در جریان آب ، میزان خوردگی 0. 1 میلی متر در سال مشاهده می شود. این امر به حدود 0.3 میلی متر در سال تحت جوش در 70 وات در سانتی متر مربع افزایش می یابد.

[1] بررسی چگونگی تأثیر خوردگی آلومینیوم بر طول عمر باتری
[2] درک تغییر میزان خوردگی آلومینیوم در محیط با درجه حرارت بالا

پنج نوع خوردگی رایج آلومینیوم صنعتی

خوردگی یک نگرانی قابل توجه در مؤلفه های آلومینیوم ، به ویژه در کاربردهای صنعتی است که قرار گرفتن در معرض عوامل مختلف محیطی اجتناب ناپذیر است. در زیر پنج مورد از متداول ترین نوع خوردگی که بر آلومینیوم تأثیر می گذارد ، با نگاهی عمیق به دلایل ، تأثیرات و استراتژی های پیشگیری آنها:

1. خوردگی

خوردگی گودال نوعی موضعی از خوردگی است که گودالها ، نقاط یا سوراخ هایی را روی سطح آلومینیوم تشکیل می دهد. بر خلاف خوردگی یکنواخت ، که بر کل سطح تأثیر می گذارد ، گودال ها نقاط ضعف گسسته ای را ایجاد می کنند که در صورت عدم کنترل می تواند منجر به تخریب قابل توجهی شود. به طور معمول در آلومینیوم در معرض شرایط جوی ، آب شیرین یا محلول های آبی خنثی مشاهده می شود.

ویژگی های اصلی خوردگی گودال:

• سوراخ های موضعی یا چاله های روی سطح.
• در محیط های دریایی یا شیمیایی رایج است.
• در صورت عدم پرداختن به سوراخ شدن می تواند منجر به سوراخ شود.
•  

2. خوردگی گالوانیک

خوردگی گالوانیک ، که به عنوان خوردگی دو فلزی نیز شناخته می شود ، هنگامی اتفاق می افتد که آلومینیوم با یک فلز نجیب تر در تماس باشد و در محلول الکترولیت مانند آب نمک ، اسید در معرض دید قرار می گیرد و سپس یک سلول گالوانیک تشکیل می دهد. پتانسیل الکتروشیمیایی منفی آلومینیوم باعث می شود که در این مواقع در معرض خوردگی قرار بگیرد ، زیرا به آند در سلول گالوانیک تبدیل می شود و خوردگی خود را تسریع می کند.

ویژگی های اصلی خوردگی گالوانیک:

• هنگامی که آلومینیوم با فلزات متفاوت تماس می گیرد رخ می دهد.
• آلومینیوم به عنوان آند عمل می کند و خوردگی آن را تسریع می کند.
• شدت آن به تفاوت پتانسیل های الکتروشیمیایی بستگی دارد.
•  

3. خوردگی

خوردگی Crevice در فضاهای تنگ اتفاق می افتد که در آن رطوبت ، نمک یا مواد شیمیایی می توانند جمع شوند و منجر به خوردگی در مناطقی که در غیر این صورت محافظت می شوند منجر می شود. حتی آلیاژهای بسیار مقاوم در برابر خوردگی می توانند از خوردگی Crevice رنج ببرند و آن را به یک چالش بی نظیر در پیشگیری از خوردگی آلومینیوم تبدیل می کنند.

ویژگی های اصلیخوردگی CREVICE:

در مناطق محدود اتفاق می افتد که رطوبت ، نمک یا مواد شیمیایی می توانند جمع شوند ، غالباً در جایی که محافظت در غیر این صورت وجود دارد.

حتی آلیاژهای بسیار مقاوم در برابر خوردگی ، از جمله آلومینیوم ، می توانند در برابر خوردگی شکاف آسیب پذیر باشند.

تأمین کننده ارزشمند آلومینیوم هیت سینک در چین

اگر می خواهید در مورد نیاز به راه حل حرارتی خود با مهندس حرفه ای ما مشورت کنید ، با مهربانی استعلام خود را برای ما ارسال کنید ، ما در یک روز Busyines به شما باز خواهیم گشت.

اکنون استعلام ارسال کنید

4. خوردگی بین کریستالی

خوردگی بین کریستالی یا خوردگی بین دانه ای در امتداد مرزهای دانه آلیاژهای آلومینیومی رخ می دهد. این شکل از خوردگی به طور معمول با عملیات حرارتی ضعیف یا عناصر آلیاژ مرتبط است که در امتداد مرز دانه رسوب می کنند و لکه های ضعیفی ایجاد می کنند که روند خوردگی را تسریع می کند.

ویژگی های اصلی خوردگی بین کریستالی:

• در امتداد مرزهای دانه در آلیاژهای آلومینیوم رخ می دهد.
• ناشی از عملیات حرارتی نادرست یا ترکیب آلیاژ.
• منجر به تضعیف ساختار ماده می شود.
•  

5. خوردگی

خوردگی Filiform نوعی از خوردگی زیرمجموعه است که تحت پوشش های محافظ مانند رنگ یا فیلم های آنودایز شده ایجاد می شود. به عنوان الگوهای شبیه کرم یا نخ مانند به نظر می رسد که در زیر لایه محافظ پخش می شوند و باعث آسیب به سطح آلومینیوم زیرین می شوند. بر خلاف سایر اشکال خوردگی ، خوردگی فیلد به طور کلی در زیر پوشش های غیر آنودیز مشاهده می شود.

ویژگی های کلیدی خوردگی فیلد:

• در زیر پوشش هایی مانند رنگ یا لایه های آنودایز رخ می دهد.
• به عنوان الگوهای شبیه کرم یا نخ مانند ظاهر می شود.
• به طور معمول در زیر پوشش های غیر آنودیز یا نادرست کاربردی یافت می شود.

نحوه جلوگیری از خوردگی آلومینیوم

جلوگیری از خوردگی در آلومینیوم یک گام مهم برای اطمینان از ماندگاری ، قدرت و عملکرد اجزای آلومینیوم ، به ویژه در کاربردهای صنعتی است که قرار گرفتن در معرض عوامل سخت محیطی اجتناب ناپذیر است. انتخاب مواد آلومینیومی مناسب و اتمام سطح همه برای تجهیزات شما مفید است. در اینجا برخی از روشهای دقیق برای جلوگیری از خوردگی آلومینیوم ، که توسط تحقیقات و داده های دنیای واقعی پشتیبانی می شوند ، آورده شده است.

1. استفاده از پوشش های محافظ

استفاده از یک پوشش محافظ در سطوح آلومینیوم یکی از موثرترین روشها برای جلوگیری از خوردگی است. روکش هایی مانند آنودایزاسیون یا روکش پودر سد فیزیکی را فراهم می کند که از تماس مستقیم با رطوبت ، مواد شیمیایی و سایر عوامل خورنده جلوگیری می کند. به ویژه آنودایزاسیون نه تنها از آلومینیوم محافظت می کند بلکه مقاومت در برابر خوردگی طبیعی آن را با ضخیم شدن لایه اکسید آن تقویت می کند.

• بوی: فرآیند آنودایزر ضخامت لایه اکسید طبیعی بر روی آلومینیوم را افزایش می دهد و باعث می شود که در برابر خوردگی مقاوم تر شود. استفاده از آنودایزاسیون می تواند مقاومت آلومینیوم در برابر خوردگی را تا 50 برابر در مقایسه با آلومینیوم درمان نشده افزایش دهد. لایه اکسید ایجاد شده از طریق آنودایزاسیون به طور معمول در حدود 10 تا 15 میکرومتر است ، اما در برخی از کاربردهای صنعتی ، ضخامت را می توان با تولید آلومینیوم کیکسین به 30 میکرومتر افزایش داد. این لایه بادوام است و در برابر بسیاری از عوامل محیطی از جمله آب ، نمک و شرایط اسیدی مقاومت می کند.

•  

• روکش پودری: پوشش پودر ، پایان دوام و زیبایی از نظر زیبایی شناسی را برای محصولات آلومینیومی فراهم می کند ، که به ویژه برای برنامه های در فضای باز و در معرض مفید است. این یک لایه غیر متخلخل ایجاد می کند که می تواند در برابر محیط های سخت تر از جمله آب نمک ، نور اشعه ماوراء بنفش و دمای شدید مقاومت کند. و سطوح آلومینیومی پوشیده از پودر در مقایسه با آلیاژ آلومینیوم بدون پوشش ، تا 4 برابر بیشتر در برابر خوردگی مقاوم هستند.

2. استفاده از آلیاژهای آلومینیومی مقاوم در برابر خوردگی

برخی از آلیاژهای آلومینیوم به طور طبیعی نسبت به سایرین در برابر خوردگی مقاوم هستند. هنگام انتخاب آلومینیوم برای برنامه های خاص ،انتخاب آلیاژ آلومینیوم مناسب[1] بر اساس قرار گرفتن در معرض محیط زیست آن برای عملکرد تجهیزات ضروری است. آلیاژها مانند سری 5xxx و 6xxx مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارند ، به ویژه در دستگاه های با مصرف بالا.

سری 5xxx: این آلیاژها ، مانند 5052 ، در برابر خوردگی در محیط های آب شور بسیار مقاوم هستند و آنها را برای کاربردهای دریایی ایده آل می کنند. آنها حاوی درصد بالاتری از منیزیم ({1}}} ٪) هستند که مقاومت آنها در برابر گودال و خوردگی گالوانیک را افزایش می دهد.

سری 6xxx: آلیاژهای مانند 6061 برای کاربردهای ساختاری محبوب هستند و از مقاومت در برابر خوردگی خوبی برخوردار هستند ، به خصوص در شرایط جوی. با این حال ، آنها در مقایسه با آلیاژهای 5xxx نسبت به قرار گرفتن در معرض آب شور مقاومت کمتری دارند. اضافه کردن یک پوشش محافظ می تواند بیشتر باشد

3. تمیز کردن و نگهداری منظم

تمیز کردن منظم و نگهداری از سطوح آلومینیومی برای جلوگیری از ایجاد مواد خورنده که می توانند خوردگی را تقویت کنند ، ضروری است. خاک ، نمک و سایر آلاینده ها می توانند روی سطوح آلومینیومی جمع شوند و در صورت عدم درمان ، خوردگی را آغاز کنند. فرآیند تمیز کردن باید با استفاده از محلول های غیر خوردگی انجام شود تا از آسیب دیدن فلز جلوگیری شود.

• فرکانس نظافت: اجزای آلومینیومی در محیط های دریایی باید هر ماه {0}} ماه تمیز شوند تا از ایجاد نمک و سایر عوامل خورنده جلوگیری شود. در محیط های صنعتی ، ممکن است تمیز کردن بیشتر به ویژه در مناطقی که در معرض مواد شیمیایی یا آلودگی سنگین قرار دارند ، بیشتر انجام شود.

• نکات مربوط به نگهداری: استفاده از پارچه های نرم یا برس در هنگام تمیز کردن برای جلوگیری از خراشیدن سطح آلومینیوم بسیار مهم است. توصیه می شود از مواد شوینده و آب خفیف یا یک پاک کننده آلومینیوم مخصوص طراحی شده استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود که از مواد شیمیایی مضر استفاده نمی شود که ممکن است به سطح آسیب برساند.

•  

4. کنترل محیط

کنترل شرایط محیطی که در آن اجزای آلومینیومی ذخیره یا استفاده می شوند می توانند خطر خوردگی را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. کاهش قرار گرفتن در معرض رطوبت ، درجه حرارت شدید و مواد شیمیایی خشن از ایجاد خوردگی در وهله اول جلوگیری می کند.

• رطوبت و کنترل رطوبت: رطوبت بالا و رطوبت عوامل مهمی است که به خوردگی آلومینیوم کمک می کند ، به ویژه در محیط های صنعتی. مطالعه در مورد "تحقیقات نشان می دهد که چگونه رطوبت بر خوردگی جوی فلز آلومینیوم تأثیر می گذارد" ، که توسط آن م. استارک انجام شده است.چگونه رطوبت سرعت خوردگی آلومینیوم را افزایش می دهد[2] هنگامی که بخار آب کافی در هوا وجود دارد ، یک فیلم آب نازک روی سطح آلومینیوم تشکیل می دهد که با رطوبت موجود در هوا متفاوت است و مانند "کاتالیزور" عمل می کند تا بتواند خوردگی آلومینیوم را تسریع کند. با این حال ، تهویه مناسب ، dehumidifiers و ذخیره سازی کنترل شده از آب و هوا می تواند این خطر را کاهش دهد.

•  

• نوسانات دما: تغییرات شدید درجه حرارت می تواند منجر به گسترش و انقباض آلومینیوم شود ، که ممکن است پوشش های محافظ را تضعیف کرده و حساسیت به خوردگی را افزایش دهد. با تثبیت دما در مناطق ذخیره سازی یا استفاده ، می توان خطر خوردگی ناشی از دما را کاهش داد.

• قرار گرفتن در معرض شیمیایی: قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی خشن ، مانند اسید سولفوریک یا کلر ، می تواند به سرعت آلومینیوم را تخریب کند. استفاده از روکش های محافظ ، روکش ها یا موانع می تواند به محافظت از اجزای آلومینیوم از این عوامل خورنده کمک کند.

•  

[1] راهنمای نحوه انتخاب آلیاژ آلومینیوم مناسب برای محصولات آلومینیومی سفارشی خود
[2] بررسی اصل تغییر نرخ خوردگی آلومینیوم در محیط مرطوب

پایان

خوردگی آلومینیوم در بسیاری از کاربردهای صنعتی می تواند یک مسئله جدی باشد ، اما با وجود روش های پیشگیری مناسب ، می توان آن را به میزان قابل توجهی کاهش داد.

Kaixin آلومینیوم یک تأمین کننده حرفه ای آلومینیوم Heatsink با بیش از 15 سال در صنعت آلومینیوم است.با متخصصان ماهر Kaixin تماس بگیریدو آنها می توانند در مشاوره با عملکرد آلیاژ آلومینیوم ، هیت سینک ، لوله حرارتی و طراحی محفظه بخار ، ضمن ارائه خدمات مختلف پایان سطح از جمله آنودایزاسیون ، آبکاری و انفجار شن و ماسه ، کمک های حرفه ای ارائه دهند.درخواست نقل قولدر حال حاضر روی قطعات آلومینیومی سفارشی خود!