Comme nous le savons tous, les produits métalliques avec du fer comme composant principal rouillent généralement s'ils ne sont pas correctement protégés (sauf en acier inoxydable). En effet, les atomes de fer sur la surface métallique se combinent avec de l'oxygène dans l'air pour produire de l'oxyde de fer. L'oxyde de fer apparaît brun rougeâtre, qui est la rouille commune, comme le montre la figure ci-dessous.
La raison pour laquelle l'acier inoxydable ne rouille pas est que sa composition chimique ne contient pas moins de 10,5% de chrome. Lorsque l'acier inoxydable est exposé à l'air ou à l'eau, l'élément de chrome réagira avec l'oxygène avant le fer et formera une couche de passivation très dense, protégeant ainsi la matrice en acier inoxydable contre l'oxydation et la corrosion supplémentaires.
En fait, l'aluminium est le même que le fer. L'aluminium et ses alliages réagiront également avec des atomes d'aluminium à leur surface et de l'oxygène dans l'air pour produire de l'oxyde d'aluminium, mais la couleur est gris ou gris foncé, pas de rouille. Cependant, cet oxyde d'aluminium joue la même fonction que l'oxyde de chrome en acier inoxydable, formant une couche protectrice sur la surface du métal pour empêcher une oxydation supplémentaire du métal interne, comme le montre la figure ci-dessous.
Dans la pratique, nous avons vu des pièces en acier rouiller particulièrement mal, et certaines se sont même rouillées, comme le montre la figure ci-dessous, tandis que l'aluminium est rare. Je me demande si vous avez une question ici: pourquoi l'oxyde d'aluminium et l'oxyde de chrome peuvent-ils former une couche protectrice, mais l'oxyde de fer ne peut pas?
En fait, la clé ici est de savoir si la couche d'oxyde formée est dense ou non. Si la couche d'oxyde est très dense, il est difficile pour les composés corrosifs externes (tels que les chlorures, les sulfures, etc.) d'entrer à l'intérieur pour corroder les nouveaux métaux, de sorte que de la corrosion ne se produira pas. Le chiffre suivant est une comparaison de l'aluminium et des oxydes de fer. L'oxyde de fer est lâche et poreux, et il est facile à décoller, tandis que l'oxyde d'aluminium est dense et s'adapte étroitement au substrat.
Ensuite, la question se pose à nouveau, pourquoi l'oxyde de fer n'est-il pas dense et n'est pas en forme? Cela nécessite une connaissance plus approfondie de la chimie et de la physique à expliquer. En raison de la complexité du principe de la rouille, il n'est pas clair en une ou deux phrases, mais nous pouvons simplement l'expliquer:
En fait, si l'air est absolument sec (sans humidité), l'oxyde de fer (qu'il soit Fe2O3 ou Fe3O4) est également un composé stable qui ne provoquera pas le pelage de la surface et la corrosion supplémentaire du métal interne. La vraie raison pour que la rouille tombe et corrode l'intérieur est l'oxyde de fer hydraté Fe2O3 · NH2O et l'hydroxyde de fer (Feo (OH) Fe (OH) 3), qui sont les principales composantes de la rouille que nous voyons dans la vie quotidienne. Après que l'hydroxyde de fer hydraté se combine avec le fer, il s'étend en volume et est facile à gonfler et à se fissurer. D'un autre côté, il ne peut pas non plus adhérer efficacement à la matrice de fer et est facile à décoller. Une fois que le verre révèle le nouveau métal en dessous, il s'oxydera et rouille à nouveau, puis le cycle se répétera jusqu'à ce que tous les métaux soient rouillés et corrodés.
Dans des conditions normales, l'oxyde d'aluminium ne réagira pas avec l'eau et ne "rouille" pas comme le fer, mais il se corrodera dans des conditions difficiles. Par exemple, dans des conditions alcalines fortes ou fortes, le taux de décomposition de la couche d'oxyde à la surface de l'aluminium sera supérieur à son taux de génération. Afin d'éviter cette situation, l'aluminium sans aucun traitement de surface doit être utilisé dans la plage de pH de 4,5 à 8,5.
Une autre cause commune de corrosion en aluminium est la corrosion électrochimique. Lorsque deux métaux différents sont immergés dans l'eau, une batterie ou un circuit faible est formé. Cela provoque l'écoulement des électrons entre les métaux, épuisant le plus électrochimiquement actif des deux métaux. L'aluminium a un potentiel électrochimique plus élevé que la plupart des autres métaux, comme le montre la figure ci-dessous. Par conséquent, si un circuit se forme entre l'aluminium et l'acier doux ou l'acier inoxydable, l'aluminium se corrode rapidement.
Image du manuel de prévention de la corrosion et de la corrosion
Par conséquent, cela ne signifie pas que l'aluminium n'est pas sujet à la rouille et à la corrosion, et aucun traitement anti-corrosion de surface n'est nécessaire. Lorsque l'aluminium est à risque de corrosion, un traitement approprié est toujours nécessaire, comme l'anodisation, le revêtement en poudre, l'isolement d'isolation, etc.(文章来源 文章来源: imechanics 机械)
