קורוזיה והיווצרות רדיד אנודייז עבור קבלים אלקטרוליטיים מאלומיניום

הסמל הכימי של האלומיניום הוא Al, המשקל האטומי שלו הוא 27.0, והמספר האטומי שלו הוא 13, כלומר יש לו 13 אלקטרונים. מספר האלקטרונים בקליפה החיצונית שלו הוא 3, כך שהוא יכול לאבד 3 אלקטרונים כדי להפוך לקטיון תלת ערכי במהלך יינון. אלומיניום מתכת היא מתכת קלה לבנה בעלת משקל סגולי לאור, עיבוד קל, מוליכות חשמלית ותרמית טובה ועמידות בפני קורוזיה חזקה.

קורוזיה של רדיד אלומיניום

היתרון הגדול ביותר של קבלים אלקטרוליטיים מאלומיניום הוא הקיבול הגדול ליחידת נפח. זאת בשל שטח הפנים המוגדל של רדיד האנודה המשמש בקבלים אלקטרוליטיים מאלומיניום שעברו טיפולי תחריט כימיים ואלקטרוכימיים. בשל הכללת יסודות מתכת כגון Cu, Fe ו-Pb ברדיד האלומיניום עם פוטנציאל אלקטרודה גבוה יותר מאשר Al, התנהגות הקורוזיה שלו בתמיסות אלקטרוליטים כגון חומצה הידרוכלורית;

אזור האנודה: Al-3e=A13 plus

A13 פלוס פלוס nH2O=A13 פלוס nH2O

ממשק מתכת/פתרון A13 פלוס פלוס 3CI-=A1C13

קתודה: 2H פלוס פלוס 2e=H2

ישנן שיטות שונות להרחבת שטח הפנים של רדיד אלומיניום, כגון תחריט כימי, תחריט DC, תחריט AC-DC, תחריט AC, תגובת עקירה וכו'.

1. שיטת קורוזיה כימית

בשל האופי האמפוטרי של האלומיניום, הוא יכול להחליד גם בחומצות וגם בשוזים. לחומצה יש השפעה שחיקה חזקה, במיוחד חומצה הידרוכלורית ומלחיה, העלולים לשחוק את הפגמים על פני נייר האלומיניום ולהוות נקודת התחלה של קורוזיה. מבחינת מנגנון הקורוזיה שלו, הוא כולל בעיקר קורוזיה במסיסות וקורוזיה מקומית של מיקרו-סוללות; רדיד אלומיניום בבור, צורת הקורוזיה שלו היא בעיקר קורוזיה מישורית.

2. שיטת קורוזיה DC

שיטת תחריט DC היא להשתמש ברדיד האלומיניום כאלקטרודה החיובית של ספק הכוח, ובמוליך השני כאלקטרודה השלילית של ספק הכוח, ומפעיל זרם DC באלקטרוליט כגון חומצה הידרוכלורית. בחר את פרמטרי הקורוזיה המתאימים כגון צפיפות זרם, ריכוז התמיסה, סוג התמיסה וטמפרטורת הנוזל. פרמטרים אלו נקבעים בהתאם לדרישות השונות של רדיד הקורוזיה. לכן, שיטת התחריט עדיין נמצאת בשימוש נרחב עד כה. רוב רדיד האלומיניום של האנודה עבור מנורות מתח גבוה והבזק משתמשים בשיטת תחריט DC.

קורוזיה DC היא קורוזיה של מנהרה, והגורמים המשפיעים על קורוזיה של המנהרה הם ההרכב והטמפרטורה של תמיסת התחריט, הזמן של קורוזיה אלקטרו, פוטנציאל הקיטוב או הזרם, ומבנה הגביש של מצב פני השטח של רדיד האלומיניום. ביניהם, ההשפעה הגדולה ביותר היא מתח הקיטוב או הזרם, תכולת ה-CL של תמיסת הקורוזיה וטמפרטורת הקורוזיה. לרמת פוטנציאל הקיטוב יש השפעה משמעותית על צפיפות הבור, כיוון צמיחת הבור, קצב הצמיחה ואורך המנהרה. ככל שטמפרטורת הנוזל עולה, מהירות היווצרות המנהרה עולה, בעוד שרוחב המנהרה הופך צר יותר.

3. שיטת קורוזיה AC.

העיקרון של קורוזיה AC זהה בעצם לשיטת קורוזיה DC, אלא שכאשר רדיד האלומיניום נמצא בחצי מחזור חיובי של AC, רדיד האלומיניום מושחת ואינו נלחם כאשר הוא בחצי מחזור שלילי. קורוזיה AC יכולה לייצר בורות מיקרו תחריט בצפיפות גבוהה ואחידות על פני השטח של רדיד אלומיניום כדי להשיג את שטח הפנים הספציפי הגדול ביותר של רדיד הקורוזיה, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב בקורוזיה של רדיד אלומיניום בלחץ נמוך.

גם לתדירות זרם הקורוזיה יש השפעה רבה. הניסוי מראה כי הגדלת התדירות, ירידת חורי הקורוזיה, הגדלת הצפיפות של בורות הקורוזיה ושיפור אחידות ההתפלגות של חורי הקורוזיה מועילים להגדלת הנפח הספציפי של את רדיד האלומיניום. כאשר התדירות עולה לערך קריטי מסוים, קל להתמזג חור הבור לחור גדול מכיוון שחור הבור קטן מדי. כתוצאה מכך, שטח הפנים הספציפי של רדיד האלומיניום יורד, והנפח הספציפי C יורד. ככל שצפיפות הזרם עולה, הנפח הספציפי גדל, אך כאשר הזרם גדול מדי, היווצרות בורות קורוזיה מהירה, מה שגורם בקלות לנפילת סרט הקורוזיה, וכתוצאה מכך ירידה בנפח הספציפי C.

ככל שזמן הקורוזיה מתארך, החורים החרוטים גדלים במלואם, אך אם זמן הקורוזיה ארוך מדי, רדיד האלומיניום ידלל ולא תושג מטרת הגדלת המשטח. לכן, ישנם גורמים רבים המשפיעים על איכות הקורוזיה של רדיד האלומיניום, ויש לשקול באופן מקיף את הנוסחה של תמיסת התחריט ותמיסת התחריט. טמפרטורה, זמן קורוזיה, תדירות אספקת החשמל וצפיפות הזרם וכו' משפיעים על הפרמטרים של תהליך הקורוזיה. קורוזיה היא בעצם תהליך אלקטרוכימי, והקורוזיה של רדיד אלומיניום מושפעת מגורמים פנימיים הקשורים למתכת האלומיניום עצמה, כגון תכונות, הרכב, מבנה ומצב פני השטח של האלומיניום, כמו גם קיומו של עיוות מכני ופנימי. לחץ; השני קשור לקורוזיה. הגורמים החיצוניים וההרכב, הריכוז, טמפרטורת הנוזל של הנוזל המאכל, מצב הזרימה של הנוזל המאכל, גודלו ותדירות הזרם המופעל וכו'.

הגורמים הבאים קשורים קשר הדוק לקורוזיה של רדיד אלומיניום:

(1) השפעת טוהר רדיד האלומיניום

(2) השפעת דפורמציה מכנית ולחץ פנימי.

(3) השפעת טיפול בחום.

(4) השפעת ערך ה-pH של תמיסת האלקטרוליט.

(5) השפעת הרכב וריכוז הנוזל המאכל.

(6) השפעת הטמפרטורה וצפיפות הזרם של התמיסה המאכלת.

(7) השפעת משך זמן הקורוזיה