تحليل مبسط للعوامل المؤثرة في سرعة التآكل القلوي لملامح الألومنيوم وطرق السيطرة عليها

117.jpg


  

لتسريع سرعة التآكل القلوي لمقاطع الألمنيوم، يمكن إضافة نترات الصوديوم أو نيتريت الصوديوم إلى محلول التآكل القلوي القائم على هيدروكسيد الصوديوم، بالإضافة إلى إضافة مواد مضافة مثل حمض الغلوكونيك. وإلى جانب ذلك، تؤثر عوامل أخرى مثل تركيز محلول الحوض ودرجة حرارته ومدة التآكل على سرعة التآكل القلوي لمقاطع الألمنيوم الصناعية، وكذلك كيفية التحكم في هذه العوامل.

تركيز محلول الحوض

<bعند إذابة هيدروكسيد الصوديوم في الماء، يُصبح محلولًا قاعديًا. يُستخدم هذا المحلول عادةً في أحواض التنظيف الكيميائي للفائف الألومنيوم، ويُعرف باسم محلول التآكل القلوي. في محلول التآكل القلوي، يكون هيدروكسيد الصوديوم موجودًا بشكل أيونات حرة. ومع ارتفاع تركيز هيدروكسيد الصوديوم إلى 250 جرامًا/لتر، تزداد سرعة تآكل الفائف الألومنيوم الصناعية أيضًا. ومن هنا، يتضح أنّه كلما ارتفع تركيز هيدروكسيد الصوديوم في المحلول، زادت سرعة التآكل. مع ذلك، تسعى العديد من الشركات اليوم إلى خفض التكاليف، فتُبقي تركيز هيدروكسيد الصوديوم ضمن نطاق 50 إلى 100 جرام/لتر. وللتحكم في تركيز هيدروكسيد الصوديوم، يمكن إضافة مضافات طويلة العمر، مثل غلوكونات الجلوكوز، إلى المحلول، مما يُحافظ على تركيز هيدروكسيد الصوديوم الحر ضمن نطاق 70 جرامًا/لتر.

<bكمية الألمنيوم المذابة

<bضعِّف الألمنيوم في محلول قلوي من هيدروكسيد الصوديوم، حيث يتفاعل الألمنيوم مع هيدروكسيد الصوديوم كيميائيًا ليُشكّل هيدروكسيد الألومنيوم. وبتأثير المنتجات الناتجة، تقل سرعة تآكل الألمنيوم. وقد أثبتت التجارب أنه عندما تكون كمية الألمنيوم المذابة 26 جم/لتر وتركيز هيدروكسيد الصوديوم 50 جم/لتر، فإن ارتفاع درجة الحرارة يؤدي إلى تباطؤ سرعة تآكل الألمنيوم. ومن هنا يتضح أنه في ظل ثبات تركيز محلول الحوض، كلما زادت كمية الألمنيوم المذابة، تباطأت سرعة التآكل؛ أي أن كمية الألمنيوم المذابة تتناسب عكسياً مع سرعة التآكل. لتحديد الكمية المناسبة من الألمنيوم المذاب عن طريق الحساب، يجب مراقبة التغيرات في محلول الحوض بعناية، والتحكم في كمية الألمنيوم المذابة ضمن النطاق المحدد وفقاً للظروف.

درجة حرارة محلول الحوض

من خلال التجارب على قضبان الألمنيوم من النوع 6063، توصلنا إلى أن سرعة التآكل القلوي للألمنيوم تزداد بسرعة مع ارتفاع درجة حرارة محلول الحوض؛ فكلما ارتفعت درجة الحرارة بمقدار 10℃، زادت سرعة تفاعل التآكل القلوي للألمنيوم بمعدل الضعف. لذلك، كلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت سرعة التآكل القلوي لقضبان الألمنيوم، أي إن درجة حرارة محلول الحوض تتناسب طرديًا مع سرعة التآكل. يعود ذلك إلى أن تآكل قضبان الألمنيوم في محلول التآكل القلوي هو تفاعل طارد للحرارة، حيث يطلق حوالي 20 كيلوواط/م² من الحرارة. لذا، عادةً ما يلزم تركيب جهاز تبريد بقدرة كافية للحفاظ على درجة حرارة محلول الحوض ضمن نطاق 50-60℃². وفي الشتاء، يمكن استخدام هذا الجهاز أيضًا كجهاز تسخين.

وقت التآكل

في تفاعل التآكل بالقلويات، كلما طالت مدة تآكل الألمنيوم الصناعي، زادت خسارة الوزن الناتجة عن ذوبان الألمنيوم. ومع ذلك، لا توجد علاقة مباشرة بين مدة التآكل وسرعة التآكل؛ فتقليل مدة التآكل يُقلل فقط من خسارة الوزن الناتجة عن ذوبان الألمنيوم ويُقلل استهلاك مواد التآكل القلوية، ولا يتناسب ذلك مع سرعة التآكل. إذا أردت الحصول على سطح أملس للألمنيوم، يمكنك أولاً استخدام طرق التلميع الميكانيكي أو الرملي، أو تحقيق تأثير لامع ومستوٍ عبر تحسين جودة القوالب وجودة عملية البثق.