Rudos spalvos aliuminio oksidas yra susijęs su lydymo procesu, kai tirpinamos ir sumažinamos trys žaliavos: boksitas, koksas (arba antracitas) ir geležies fragmentai virš 2000 laipsnių. Jis pavadintas to vardu. Pagrindinis jo cheminis komponentas yra aliuminio oksidas, o produkte esantys priedai (Fe, Si, Ti ir kt.) lemia spalvą bei savybes. Spalva ir kokybė priklauso nuo komponentų kiekio: titano oksido dalis dažnai svyruoja nuo 1% iki 4%, o aliuminio oksido grynumas bei priemaišos lemia galutinio produkto atspalvį nuo pilkšvai baltos iki rožinės ar rudos atspalvių.
Aliuminio oksido šaltinis ir pagrindinės savybės
Aliuminio oksidas randamas gamtoje kaip korundas; jo spalvotos atmainos (rubinas, safyras, smaragdas) nusako priemaišų buvimą. Pramonėje grynas aliuminio oksidas gaunamas kaitinant boksitą arba tirpinant jį koncentruotame karštame natrio šarme tirpale, o galutinis oksidas susidaro iš Al(OH)3 arba AlO(OH) šildant iki 1200-1300 °C. Boksitas - pagrindinė aliuminio rūda, kurios perdirbimo technologijos buvo sukurtos Bayerio procesu 1887 metais.
Spalvos ir kokybės priklausomybė nuo priemaišų
Nustatyta, kad produktai gali būti nuo 70% iki 90% aliuminio oksido, o papildomi elementai (Fe, Si, Ti ir kt.) keičia spalvą ir savybes. Titano oksido kiekis gali lemti tokias spalvas kaip balta, rausvai balta ar rožinė atspalvių gama. Esant mažam titano kiekiui, produktas gali atrodyti pilkšvai baltas; o šiek tiek rudos spalvos aliuminio oksidas su nedideliu pavyzdiniu planu gali būti laikomas vidutiniškai kokybišku, rodančiu šiek tiek rožinės spalvos produkto galutinėje stadijoje.
Smeltingas ir klasės
- Smeltingo rudos spalvos aliuminio oksido klasės dažnai yra balti milteliai; aukšto grynumo ultrafinuotas oksidas taip pat gali būti baltas miltelis su skirtingu baltumo lygiu.
- Specialiai apdorotas oksidas, dažnai granulėse ar blokuose, yra balta arba šiek tiek rausvai balta.
Ar aliuminis rūdija?
Dažnas klausimas: „Ar aliuminis rūdija?“ Ne, aliuminis nerūdija tradicine prasme kaip geležis ar plienas. Tačiau oksidacija vyksta - aliuminis sukuria ploną, kietą bei tankų oksido sluoksnį Al2O3, kuris stipriai prilimpa ir sudaro nepertraukiamą barjerą prieš tolesnę koroziją. Oksido sluoksnis formuojasi beveik momentaliai ir „gydo“ pažeidimus, užtikrinant ilgaamžiškumą. Tai esminiai skirtumai, dėl kurių Huawei aliuminis išlieka atsparus korozijai.
Geležies rūdžių ir aliuminio atsparumo palyginimas
| Savybė | Geležies rūdys (geležis/plienas) | Aliuminio oksidas (aliuminis) |
|---|---|---|
| Proceso pavadinimas | Rūdijimas (koroziijos tipas) | Oksidacija (pasyvumas) |
| Cheminis pavadinimas | Hidratuota geležies (III) oksidas Fe2O3·nH2O | Alluminium oksidas Al2O3 |
| Išvaizda | Rausvai ruda, pleiskanojanti | Paprastai balkšvai pilkas, plonas oksido dangos sluoksnis) |
| Pobūdis | Porėta, trapus | Kietas, tankus, prigludęs |
| Apsauga | Rūdys plečiasi, skleidžia stresą | Pašalina tolesnę koroziją, pasyvuojantis sluoksnis |
Kita vertus, kai aliuminis patenka į labai rūgštinę ar šarminę aplinką, arba kontaktuoja su kilmingesniais metalais, gali kilti korozijos rizika. Tačiau aukštos kokybės aliuminiai lydiniai dažnai įtraukiami, kad pagerintų atsparumą korozijai į įvairias sąlygas, įskaitant jūrų aplinką.
Apsauginės technologijos ir paviršiaus apdorojimai
Nuo natūralios apsaugos iki papildomų procesų, „Huawei“ siūlo platų užbaigimo sprendimų spektrą:
- Anodavimas: sustorina natūralų oksido sluoksnį, didina atsparumą korozijai ir leidžia dažyti įvairiomis spalvomis.
- Miltelinė danga: dėl džiovių dažų išgydymo suteikia patvarų, dekoratyvų ir apsauginį paviršių.
- Tapyba: skysta dažų sistema užtikrina puikią apsaugą ir estetinį patrauklumą.
- Lydiniai.: pasirinkus specifinius aliuminio lydinius galima pagerinti atsparumą korozijai konkrečioje aplinkoje (pvz., jūrinė aplinka).
Kur naudojamas aliuminis dėl savo korozijai atsparių savybių
Aliuminio savybės leidžia jį naudoti įvairiose srityse: aerospace, automobiliai, konstrukcija, jūrų pramonė, pakuotė, elektronika ir vartojimo prekės. Žemas svoris, stiprumas, atsparumas korozijai, puikūs laidumo ir šilumos savybės, perdirbiamumas ir lengva formavimas daro jį universalų pasirinkimą daugelyje projektų. Aliuminio oksidas pramonėje gaunamas iš boksito, kur Bayerio procesas ir karštas natrio šarminis tirpalas leidžia išgauti aukštos kokybės oksidą, kurio dėka sukuriamas patvarus oksido sluoksnis.
Aplinkosauga ir istorija: boksitas, oksidas ir technologijos
Boksitas yra pagrindinė aliuminio rūda, randama įvairiose pasaulio vietose; pasaulyje išgaunama apie 250 milijonų tonų boksito. 1821 m. Prancūzijos ir Vakarų pasaulio tyrėjai atrado, o 1886 m. Hallas ir Heroults nepriklausomai atrado pigų elektrolizinės perdirbimo būdą. Nuo to laiko aliuminis tapo svarbia medžiaga daugelyje sektorių, įskaitant kosmines technologijas ir kasdienes prekes. Aliuminis yra lengvas, stiprus, atsparus korozijai, lengvai perdirbamas ir turi daugybę pritaikymo sričių įvairiose pramonės šakose.
Kas yra korozija? | 🦀 Korozijos ir oksidacijos chemijos paaiškinimas!
Apibendrinimas
Rudos spalvos aliuminio oksidas atspindi jo sudėties ir priemaišų įtaką spalvai bei kokybei. Nors aliuminis nerūdija kaip geležis, jo oksidas sudaro kryptingą, apsauginį sluoksnį. Koreguojant lydinių sudėtį ir paviršiaus apdorojimus galima ženkliai sustiprinti atsparumą korozijai ir pritaikyti medžiagą įvairiems projektams, nuo buities iki kosminių technologijų.