Różnica między elektropolerowaniem a pasywacją

The kluczowa różnica między elektropolerowaniem a pasywacją jest to elektropolerowanie zapewnia doskonałe wykończenie i usuwa przebarwienia, które pozostawiłaby pasywacja.

Elektropolerowanie to proces elektrochemiczny, który usuwa materiał z powierzchni metalowej w celu zmniejszenia chropowatości powierzchni, podczas gdy pasywacja to proces powlekania powierzchni metalu w celu zmniejszenia reaktywności chemicznej. W porównaniu z pasywacją, elektropolerowanie ostatecznie zapewnia długotrwałe rezultaty. To znaczy; elektropolerowanie daje trwałą powłokę na powierzchni podłoża.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest elektropolerowanie 
3. Co to jest pasywacja
4. Porównanie obok siebie - elektropolerowanie vs pasywacja w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest elektropolerowanie?

Elektropolerowanie to proces usuwania materiału z powierzchni metalu w celu zmniejszenia chropowatości powierzchni. Możemy to zrobić, wyrównując mikropiki i doliny. Tak więc proces ten poprawia wykończenie powierzchni. Ponadto elektropolerowanie jest przydatne do polerowania, pasywacji i usuwania zadziorów z części metalowych. Często opisywany jest jako odwrotność galwanizacji.

Rysunek 01: Metoda elektropolerowania (1. Elektrolit 2. Katoda 3. Obrabiany przedmiot do polerowania (anoda) 4. Cząsteczki przemieszczające się od obrabianego przedmiotu do katody 5. Powierzchnia przed polerowaniem 6. Powierzchnia po polerowaniu)

W mechanizmie elektropolerowania podłoże (materiał, na którym wymagane jest elektropolerowanie) jest zanurzone w elektrolicie jako anoda. Elektrolit powinien być kąpielą o kontrolowanej temperaturze. Ponieważ to podłoże jest anodą, jest podłączone do dodatniego końca zasilacza prądu stałego. Katoda jest zwykle ze stali nierdzewnej, miedzi lub ołowiu. Ponadto prąd przepływający przez anodę utlenia metal na powierzchni podłoża i rozpuszcza jony metali w kąpieli elektrolitycznej. Następnie jony te docierają do katody i zachodzi reakcja redukcji. W ten sposób chropowatość powierzchni podłoża zmniejsza się podczas elektropolerowania.

W poniższej sekcji omówiono zalety i wady elektropolerowania:

Plusy

• Łatwa obsługa i estetyczne wykończenie
• Skuteczny w polerowaniu przedmiotów o nieregularnych kształtach
• Przydatny do sterylnego podłoża
• Poprawia odporność na korozję
• Usuwa rodzime warstwy tlenkowe z powierzchni metalowych; np .: TiO₂₎ warstwa na metalu Ti

Cons

• Nie można usunąć bardzo szorstkich wad
• Elektropolerowanie stopów wielofazowych może powodować szorstkość

Co to jest pasywacja?

Pasywacja to proces powlekania powierzchni metalu w celu zmniejszenia reaktywności chemicznej. Dlatego podłoże podlegające pasywacji jest mniej podatne na korozję środowiska. W rzeczywistości pasywowana powierzchnia może przetrwać przez długi czas bez ługowania metalu. Ponadto warstwa pasywacyjna może mieć charakter organiczny lub nieorganiczny. Głównym zastosowaniem tego procesu jest przywrócenie odporności na korozję zanieczyszczonej części ze stali nierdzewnej.

Rysunek 2: Dopasowanie pasywne (po prawej) vs Dopasowanie normalne (po lewej)

Ponadto, dwie główne metody pasywacji to pasywacja kwasem azotowym i pasywacja kwasem cytrynowym. Wcześniej kwas azotowy był używany do pasywacji stali nierdzewnej. Jednak kwas cytrynowy jest substancją chemiczną, której używamy do tego procesu, ponieważ jest bezpieczniejszy i bardziej skuteczny.

W poniższej sekcji omówiono zalety i wady pasywacji kwasem azotowym i pasywacji kwasem cytrynowym:

Plusy i minusy metody leczenia kwasem azotowym

Plusy: Niski koszt, wymaga krótszego czasu kontaktu, ten sam roztwór kwasu azotowego można stosować kilka razy,

Cons:  Niebezpieczne działanie kwasu azotowego, może rozpuszczać toksyczne metale ciężkie

Plusy i minusy metody leczenia kwasem cytrynowym

Plusy: Nieszkodliwy, rozpuszcza tylko żelazo (nie rozpuszcza metali ciężkich), utrzymuje żelazo rozpuszczone po neutralizacji, biodegradowalny produkt końcowy itp..

Cons: Drogie, jeśli roztwór ma niskie stężenie, musimy go podgrzać do 80 ° C.

Jaka jest różnica między elektropolerowaniem a pasywacją?

Elektropolerowanie polega na usuwaniu materiału z powierzchni metalu w celu zmniejszenia chropowatości powierzchni, podczas gdy pasywacja jest procesem powlekania powierzchni metalu w celu zmniejszenia reaktywności chemicznej. Ponadto kluczową różnicą między elektropolerowaniem a pasywacją jest to, że elektropolerowanie zapewnia doskonałe wykończenie i usuwa przebarwienia, które pasywacja pozostawiłaby za sobą.

Ponadto elektropolerowanie obejmuje głównie zanurzenie podłoża jako anody w roztworze elektrolitycznym i przepuszczenie prądu stałego, natomiast proces pasywacji obejmuje takie etapy, jak czyszczenie alkaliczne, odkażanie (silne utlenianie), płukanie, suszenie i konserwacja. Ponadto kolejną znaczącą różnicą między elektropolerowaniem a pasywacją jest to, że elektropolerowanie odbywa się głównie na niklu, cynie i innych stopach metali, podczas gdy pasywacja jest stosowana głównie w przypadku stali nierdzewnej.

Poniższa infografika podsumowuje różnicę między elektropolerowaniem a pasywacją:

Podsumowanie - elektropolerowanie vs pasywacja

Elektropolerowanie to proces elektrochemiczny, który usuwa materiał z powierzchni metalowej w celu zmniejszenia chropowatości powierzchni, podczas gdy pasywacja to proces powlekania powierzchni metalu w celu zmniejszenia reaktywności chemicznej. Podsumowując, kluczową różnicą między elektropolerowaniem a pasywacją jest to, że elektropolerowanie zapewnia doskonałe wykończenie i usuwa przebarwienia, które pozostawiłaby pasywacja.

Odniesienie:

1. P. Allain, M. Echeverry-Rendón, w Hemokompatybilności biomateriałów do zastosowań klinicznych, 2018.
2. Qing-Hua Lu, Feng Zheng, w Advanced Polyimide Materials, 2018.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Zasada elektropolerowania” Autor: LaurensvanLieshout - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Pasywacja przed i po” Autor: Kees08 - Praca własna (CC BY-SA 4.0) za pośrednictwem Commons Wikimedia