Среди немеханических способов полировки металлов выделяют химическую и электрохимическую.
В зависимости от толщины снимаемого слоя поверхности и поставленных задач различают следующие методы обработки при химической полировке:
- глянцевание, которое придает блеск поверхности и выравнивает субнеровности при толщине снимаемого слоя менее 1 мкм;
- полирование, которое сглаживает неровности при толщине снимаемого слоя от 1 до 10 мкм;·
- шлифование (химический ремонт), при котором снимаемый слой металла имеет толщину от 10 до 200 мкм и выше, и одновременно сглаживаются неровности поверхности.
В большинстве случаев, химическая полировка используется для декоративной отделки поверхности деталей, подготовки поверхности перед осаждением гальванических покрытий и удаления мелких заусенцев.
Основные преимущества химической полировки:
- В отличие от механической обработки, производительность химической полировки не зависит от физико-механических свойств металла и конфигурации заготовки. В некоторых случаях она даже превышает производительность механических методов.
- После химической полировки на поверхности деталей меньше оседает и удерживается загрязнений из-за особенностей рельефа.
- Поверхность становится более устойчивой к коррозии.
- Химическая полировка устраняет дефектный поверхностный слой металла, возникший после предварительной механической обработки.
- В особых условиях, в которых работает пневмогидроаппаратура и клапаны искусственного сердца, надежность работы изделий повышается после химической полировки. Физико-механические свойства поверхности также улучшаются.
- Процесс химической полировки прост и не требует значительных капитальных вложений.
Недостатки химической полировки:
- низкая живучесть растворов (6-18 дм 2 /л), высокая стоимость как самих растворов, так и их утилизации, отсутствие возможности корректировки;
- невозможность регулирования толщины удаленного слоя металла и, в результате, невозможность полирования прецизионных деталей;
- использование концентрированных кислот, вредных веществ и выделение вредных, токсичных газов (NO, NO2), паров кислот в больших объемах.
Недостаточная информация о теоретических основах механизма химической полировки является одной из главных причин ее ограниченного применения для сплавов на основе железа, хрома и никеля в промышленных масштабах. В то же время химполировка меди дает неплохие результаты. По сравнению с электрохимической полировкой химполировка позволяет получить меньшую отражательную способность, относительное сглаживание и минимально достижимую шероховатость поверхности более Ra 0,2 мкм.
Реакция оксида цинка с соляной кислотой. Химический опыт
В основе саморастворения металла в среде лежит механизм многостадийной электрохимической коррозии. По этому признаку электрохимическое и химическое полирование являются аналогичными процессами. При этом химическую полировку можно рассматривать как частный случай электрохимической. В обоих случаях происходит анодное растворение металла в первую очередь на микровыступах, что приводит к сглаживанию поверхности и повышению ее отражательной способности. Однако, в отличие от электрохимической полировки, при химической растворение металла происходит за счет токов саморастворения в присутствии окислителей без применения внешнего источника тока.
Соли. Урок 24. Химия 7 класс.
Электрохимическое растворение металла (Me) происходит при установлении необратимого электродного потенциала. Это происходит в несколько стадий.
Анодную стадия заключается в образовании сольватированных ионов металла (Me n+ * mH2O) в электролите, а также электронов на поверхности металла:
Ассимиляция электронов на катодной стадии происходит путем их соединения с ионами (не данного металла) или молекулами раствора, которые являются деполяризаторами (окислителями). Окислители D способны к восстановлению по реакции
На рисунке 1 приведена схематически анодная поляризационная кривая пассивирующегося металла.
Рисунок 1 — Зависимость скорости коррозии i от потенциала φ.
Кривая имеет следующие участки:
- AC — участок описываемом уравнением Тафеля. На нем идет растворение с заметной скоростью, металл полностью активен. С ростом анодного потенциала скорость электрохимической реакции будет логарифмически расти до достижения критического потенциала φкр.
- CD – переходная область. При дальнейшем росте потенциала положительнее φкр скорость растворения металла упадет. Это связывается с адсорбцией кислорода на поверхности и блокировкой активных центров металла. При дальнейшем повышении потенциала поверхность закроется пассивным слоем полностью.
- DH – область пассивного состояния. В этой зоне скорость растворения металла незначительна, увеличение потенциала еще больше в положительную сторону не приводит к ее увеличению.
- HG – область перепассивации/транспассивного состояния (только для некоторых металлов). Начинается при достижении и превышении потенциала перепассивации φпп. Металлы при этом переходят в раствор в виде комплексов, имея более высокую степень окисления, чем в области AC.
- GE – область за зоной перепассивации. Анодная реакция снова затормаживается. В точке E с потенциалом φO2 начинается выделение кислорода.
- EL – вновь логарифмическая анодная кривая.
Активное растворение металла последовательно многостадийно. В нем участвуют компоненты раствора:
- Адсорбция анионов раствора mA на поверхности металла Me с образованием поверхностного комплекса металла (MeAm)адс m−
- Электрохимическая стадия, определяющая переход поверхностного комплекса (MeAm)адс m− в раствор и скорость всего процесса:
- Распад комплекса (MeAm) (m−n) в растворе на простые ионы – катионы Me n+ и анионы mA −
Самопроизвольная анодная реакция осуществляется за счет ионизации металла, а самопроизвольная катодная – за счет восстановления кислорода, ионов водорода, молекул воды и других компонентов–окислителей, присутствующих в растворе.
Перейдем теперь непосредственно к механизму химического полирования. Основные разработки по химической полировке железа, хрома, никеля и их сплавов связаны с концентрированными составами на основе серной, азотной, соляной, фосфорной, фтористоводородной, щавелевой и уксусной кислот с окислителями, например, перекись водорода и хромовый ангидрид. Во всех этих растворах получаемая после обработки отражательная способность поверхности низкая, шероховатость снижается до Ra 1,25–0,63 мкм.
В кислотных растворах на основе азотной, соляной, серной или ортофосфорной кислот с добавками водорастворимых полимеров и ПАВ результаты лучше, но только для нержавеющей стали.
Существует несколько аспектов теорий химического полирования металлов, что в той или иной степени связано с явлением пассивации, рассмотренном выше.
- Адсорбционно-пленочная теория. В приповерхностном слое образуется вязкий слой продуктов реакции. Эффект полирования совпадает с образованием на поверхности оксидной пленки и последующим ее восстановлением, в частности, азотистой кислотой. Травление под действием микрогальванопар подавляется отдельными добавками-ингибиторами. Ингибирование объясняется адсорбцией добавок на активных анодных участках микрогальванопары.
- Теория пассивирующих пленок. Местные коррозионные токи, вызванные микрогальванопарами, способствуют созданию на поверхности металла оксидного пассивирующего слоя, который оказывает значительное влияние на растворение металла. Процесс химической полировки связан с диффузионными ограничениями в приповерхностном слое и непрерывным формированием/растворением тонкой оксидной пленки. Для достижения эффекта полирования скорости этих процессов должны быть близки.
- Теория активного растворения металла (при химическом полировании сталей 10, 12Х18Н10Т и ЭИ-448 в водных растворах серной, азотной и соляной кислоты с добавками полиакриламида, ОП-10 и красителя кислотного оранжевого). В теории было установлено и подтверждено экспериментально, что блескообразование в процессе химического глянцевания наблюдается в области активного растворения металла (область АС на рисунке 1). Оно идет за счет сглаживания субнеровностей благодаря образованию на поверхности металла пленок хелатных комплексных соединений. При химическом шлифовании и полировании основные процессы также идут в области активного растворения металла. При этом комплекс водорастворимых органических соединений способствует образованию вязкого диффузионного слоя, который накапливается во впадинах профиля поверхности, где растворение металла протекает с диффузионными ограничениями. Т.е. затормаживается. Сглаживание поверхности обусловлено большей доступностью выступов с точки зрения диффузии и прекращается тогда, когда радиус кривизны выступов становится равным толщине диффузионного слоя.
Таким образом, механизм химполирования имеет э/х природу, основанную на коррозионных процессах. Повышение степени блеска поверхности связано с подавлением травления и образованием пассивных пленок, улучшающих электрохимическую однородность поверхности. Выраженное сглаживание же связано с наличием диффузионных ограничений.
Составы растворов для химической полировки:
Источник: zctc.ru
Укажите, с какими из перечисленных веществ будет реагировать соляная…
Укажите, с какими из перечисленных веществ будет реагировать соляная кислота: цинк, оксид кальция, ртуть, гидроксид бария, нитрат натрия. Напишитемолекулярные и сокращенные ионные уравнения возможных реакций. Пожалуйста напишите полное решение, очень надо!
в избранное
21 мая 2021
Zn+2HCl=ZnCl2+H2Zn+2H (+)=Zn (2+)+H2CaO+2HCl=CaCl2+H2OCaO+2H (+)=Ca (2+)+H2OBa (OH) 2+2HCl=BaCl2+2H2O2OH (+)+2H (-)=2H2O
пользователи выбрали этот ответ лучшим
Источник: otvetishkole.ru
Прошу, помогите. 1.С какими из перечисленных веществ реагирует алюминий: оксид ц??нка (1), раствор гидроксида калия (2); фосфор (3); раствор соляной кислоты (4); раствор нитрата цинка (5); кальций (6)? Напишите уравнения необходимых реакций а) 1,3,4,5 б) 1,3,5,6 в) 1,2,4,6 г) 1,4,5,6 2.С какими из перечисленных веществ реагирует оксид алюминия: раствор серной кислоты(1), гидроксид лития(2), сера(3), сульфит натрия(4), медь(5)? Напишите уравнения соответствующих реакций а) 1,2,3 б) 1,2 в) 1,4,5 г) 1,2,4
?нка (1), раствор гидроксида калия (2); фосфор (3); раствор соляной кислоты (4); раствор нитрата цинка (5); кальций (6)? Напишите уравнения необходимых реакций а) 1,3,4,5 б) 1,3,5,6 в) 1,2,4,6 г) 1,4,5,6 2.С какими из перечисленных веществ реагирует оксид алюминия: раствор серной кислоты(1), гидроксид лития(2), сера(3), сульфит натрия(4), медь(5)? Напишите уравнения соответствующих реакций а) 1,2,3 б) 1,2 в) 1,4,5 г) 1,2,4
АДЕЛИЯ ГОРОБЕЦЬ
31-05-2018 01:35
1 .1,3,4,52.1,4,5вот ответ
Также наши пользователи интересуются:
⭐⭐⭐⭐⭐ Лучший ответ на вопрос «Прошу, помогите. 1.С какими из перечисленных веществ реагирует алюминий: оксид ц?» от пользователя Юрий Игнатенко в разделе Химия. Задавайте вопросы и делитесь своими знаниями.
Открой этот вопрос на телефоне — включи камеру и наведи на QR-код!
Источник: shpora.org