المنيوم متأينيستخدم على نطاق واسع في البناء والطيران والإلكترونيات وغيرها من المجالات بسبب مقاومته الممتازة للتآكل ومقاومة التآكل وتأثيره الزخرفي الجيد. ومع ذلك، يتطلب الألومنيوم المؤكسد الختم أثناء عملية الإنتاج لتحسين خصائص سطحه. يعد اختيار مادة الختم المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لضمان جودة الألومنيوم المؤكسد.

ستلقي هذه المقالة نظرة متعمقة على أنواع الإضافات المستخدمة لختم الألومنيوم المؤكسد، بالإضافة إلى وظائف وتطبيقات هذه الإضافات.

ما هو بأكسيد الألومنيوم؟

الألومنيوم المؤكسد هو طريقة معالجة تشكل طبقة أكسيد على سطح الألومنيوم من خلال عملية التحليل الكهربائي. لا يمكن لفيلم الأكسيد هذا أن يحسن بشكل كبير مقاومة التآكل ومقاومة التآكل لمواد الألومنيوم فحسب، بل يعزز أيضًا التأثير الزخرفي لسطحه. ومع ذلك، فإن الفيلم المؤكسد نفسه لديه مسام معينة. إذا لم تكن هذه المسام مغلقة، فسوف تصبح قنوات لغزو الوسائط المسببة للتآكل، مما يؤثر على التأثير الوقائي لطبقة الأكسيد. لذلك، يعتبر ختم الألومنيوم المؤكسد خطوة حاسمة لضمان أدائه المتفوق.

ضرورة ختم الألمنيوم المؤكسد

الغرض الرئيسي منالمنيوم متأينالختم هو سد المسام الموجودة في طبقة الأكسيد ومنع الوسائط المسببة للتآكل (مثل الماء والملح وما إلى ذلك) من الدخول، وبالتالي تحسين مقاومة التآكل ومتانة مادة الألومنيوم. معالجة الختم لا يمكنها فقط تحسين الخصائص الفيزيائية للألمنيوم، ولكن أيضًا تعزيز التأثير الزخرفي لسطحه، مما يسمح له بالحفاظ على مظهر جيد أثناء الاستخدام طويل الأمد.

ما هي المادة المضافة المستخدمة لختم الألمنيوم المؤكسد؟

وفقا لمبادئ وعمليات الختم المختلفة، فإن المواد المضافة لختم الألومنيوم المؤكسد تشمل بشكل رئيسي الفئات التالية:

● مادة مضافة لختم الملح غير العضوي،

● إضافات الختم العضوية،

● إضافات النانو الختم،

● إضافات الختم المركبة.

1. إضافات الملح غير العضوية:

تعتبر إضافات ختم الملح غير العضوية هي أقدم الإضافات المستخدمة فيالمنيوم متأينعلاج الختم. تشمل الأملاح غير العضوية الشائعة الفوسفات والكرومات والسيليكات. تملأ هذه الإضافات مسام طبقة الأكسيد من خلال التفاعلات الكيميائية لتكوين مركبات مستقرة، مما يحسن الكثافة ومقاومة التآكل للطبقة المؤكسدة.

● ختم الفوسفات:

يتم تحقيق ختم الفوسفات عن طريق تفاعل محلول الفوسفات مع أيونات الألومنيوم الموجودة في طبقة الأكسيد لتوليد مركبات فوسفات الألومنيوم، التي تملأ مسام طبقة الأكسيد. مميزاتها هي عملية بسيطة ومنخفضة التكلفة، ولكن تأثير الختم ضعيف نسبيًا، ويستخدم بشكل أساسي في المواقف التي لا تكون فيها مقاومة التآكل مطلوبة.

● ختم الكرومات:

يستخدم ختم الكرومات محلول كرومات للتفاعل مع طبقة الأكسيد لتوليد مركبات كرومات الألومنيوم، مما يعزز الكثافة ومقاومة التآكل لطبقة الأكسيد. طريقة الختم هذه لها تأثيرات ملحوظة، ولكن بسبب السمية العالية ومشاكل التلوث البيئي للكرومات، يتم استبدالها تدريجياً بمضافات مانعة للتسرب صديقة للبيئة.

● ختم السيليكات:

يتم تحقيق ختم السيليكات عن طريق تفاعل محلول السيليكات مع طبقة الأكسيد لتوليد مركب سيليكات الألومنيوم، الذي يملأ مسام طبقة الأكسيد. تتميز طريقة الختم هذه بمقاومة جيدة للتآكل ومقاومة التآكل وتستخدم على نطاق واسع في مجالات البناء والطيران.

2. إضافات الختم العضوية:

تشير إضافات الختم العضوية إلى ملء مسام طبقة الأكسيد بمادة عضوية لتحسين مقاومة التآكل والتشطيب السطحي للألمنيوم المؤكسد. تشمل إضافات الختم العضوية الشائعة السيليكون وراتنج الأكريليك والبولي يوريثين.

● ختم السيليكون:

يستخدم ختم السيليكون مركبات السيليكون العضوية لملء مسام طبقة الأكسيد لتشكيل طبقة واقية كثيفة. مزاياها هي مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة الطقس الجيد، وهي مناسبة لمنتجات الألمنيوم المؤكسدتستخدم في البيئات القاسية.

● ختم راتينج الأكريليك:

يستخدم ختم راتنج الأكريليك محلول راتنج الأكريليك لملء مسام طبقة الأكسيد لتشكيل طبقة واقية ناعمة. تتميز طريقة الختم هذه بمقاومة ممتازة للطقس وتأثير زخرفي، وتستخدم على نطاق واسع في مجالات تزيين المباني والمنتجات المنزلية.

● ختم البولي يوريثين:

يستخدم ختم البولي يوريثين محلول البولي يوريثين لملء مسام طبقة الأكسيد لتشكيل طبقة واقية مرنة. ميزتها هي مقاومة التآكل الجيدة ومقاومة التآكل الكيميائي، وهي مناسبة للأجزاء الميكانيكية ومنتجات الألومنيوم المؤكسدة في صناعة السيارات.

3. إضافات النانو الختم:

مع تطور تكنولوجيا النانو، أصبحت إضافات الختم النانوية تدريجيًا اتجاهًا جديدًا في ختم الألمنيوم المؤكسد. يملأ هذا النوع من المواد المضافة مسام طبقة الأكسيد بالجسيمات النانوية لتكوين طبقة حماية نانوية كثيفة، مما يحسن مقاومة التآكل ومقاومة التآكل للطبقة المؤكسدة.

● ختم النانو ألومينا:

يستخدم ختم نانو ألومينا جزيئات نانو ألومينا لملء مسام طبقة الأكسيد لتشكيل طبقة واقية كثيفة. تتميز طريقة الختم هذه بمقاومة ممتازة للتآكل ومقاومة التآكل وتستخدم على نطاق واسع في صناعات الطيران والإلكترونيات.

● ختم نانو السيليكا:

يستخدم ختم النانو سيليكا جزيئات السيليكا النانوية لملء مسام طبقة الأكسيد لتشكيل طبقة واقية عالية الصلابة. ميزتها هي أنها تتمتع بشفافية عالية، ولا تؤثر على لمعان سطح مواد الألومنيوم، ومناسبة لمنتجات الألومنيوم المؤكسدة الزخرفية.

4. إضافات الختم المركبة:

تجمع إضافات الختم المركبة بين مزايا الإضافات غير العضوية والعضوية لتشكل طبقة واقية أكثر كثافة ومتانة من خلال التأثير التآزري للمكونات الكيميائية المتعددة. يمكن لطريقة الختم هذه أن تحسن بشكل كبير الأداء العام للألمنيوم المؤكسد.

● الختم المركب غير العضوي العضوي:

يستخدم الختم المركب غير العضوي العضوي الأملاح غير العضوية والمواد العضوية لملء مسام طبقة الأكسيد بشكل مشترك لتشكيل هيكل وقائي متعدد الطبقات. مزاياها هي مقاومة التآكل الممتازة، مقاومة التآكل والتأثير الزخرفي، وهي مناسبة لمنتجات الألومنيوم المؤكسد التي تتطلب أداء شامل أعلى.

● ختم مركب عضوي نانو:

يستخدم الختم المركب العضوي النانوي الجسيمات النانوية والمواد العضوية لملء مسام طبقة الأكسيد بشكل مشترك لتشكيل طبقة واقية فائقة الكثافة. تجمع طريقة الختم هذه بين مزايا تكنولوجيا النانو والكيمياء العضوية، وتتميز بمقاومة عالية للتآكل وقوة ميكانيكية، وتستخدم على نطاق واسع في مجالات التكنولوجيا العالية.

خاتمة

اختيار الحقمادة مانعة للتسربأمر بالغ الأهمية لضمان جودة وأداء الألومنيوم المؤكسد. أنواع مختلفة من إضافات الختم، مثل الأملاح غير العضوية والمواد العضوية والجسيمات النانوية والمواد المركبة، لكل منها مزاياها الخاصة وهي مناسبة لسيناريوهات التطبيق المختلفة.

عند اختيار إضافات الختم، يجب على الشركات أن تأخذ بعين الاعتبار بشكل شامل الاحتياجات المحددة للمنتج وبيئة الاستخدام، واختيار حل الختم الأكثر ملاءمة لضمان الأداء الممتاز وعمر الخدمة الطويل لمنتجات الألومنيوم المؤكسد.