Разница между электрополировкой и пассивацией

ключевое отличие между электрополировкой и пассивацией является то, что электрополировка дает превосходную отделку и устраняет обесцвечивание, которое оставляло бы пассивирование.

Электрополировка - это электрохимический процесс, который удаляет материал с металлической поверхности, чтобы уменьшить шероховатость поверхности, в то время как пассивация - это процесс покрытия поверхности металла, чтобы уменьшить химическую реактивность. По сравнению с пассивацией, электрополировка в конечном итоге приводит к долгосрочным результатам. Это значит; электрополировка приводит к долговечному покрытию на поверхности подложки.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое электрополировка 
3. Что такое пассивация
4. Сравнение бок о бок - электрополировка против пассивации в табличной форме
5. Резюме

Что такое электрополировка?

Электрополировка - это процесс удаления материала с металлической поверхности для уменьшения шероховатости поверхности. Мы можем сделать это путем выравнивания микропиков и долин. Таким образом, этот процесс улучшает качество поверхности. Кроме того, электрополировка полезна для полировки, пассивации и удаления заусенцев с металлических деталей. Это часто описывается как обратная гальваника.

Рисунок 01: Метод электрополировки (1. Электролит 2. Катод 3. Заготовка для полировки (анод) 4. Частица, перемещающаяся от заготовки к катоду 5. Поверхность перед полировкой 6. Поверхность после полировки)

В механизме электрополировки подложка (материал, на котором требуется электрополировка) погружается в электролит в качестве анода. Электролитом должна быть термостатированная ванна. Поскольку эта подложка является анодом, она подключена к положительному концу источника питания постоянного тока. Катод, как правило, из нержавеющей стали, меди или свинца. Кроме того, ток, проходящий через анод, окисляет металл на поверхности подложки и растворяет ионы металла в электролитической ванне. Затем эти ионы достигают катода, и происходит реакция восстановления. Таким образом, при электрополировке уменьшается шероховатость поверхности подложки..

В следующем разделе обсуждаются плюсы и минусы электрополировки:

Pros

• Простота в эксплуатации и эстетичная отделка
• Эффективен при полировке предметов неправильной формы
• Полезно для стерильного субстрата
• Улучшает коррозионную стойкость
• Удаляет нативные оксидные слои с металлических поверхностей; пример: TiO₂ слой на металле Ti

Cons

• Невозможно удалить очень грубые дефекты
• Электрополировка многофазных сплавов может привести к шероховатости

Что такое пассивация?

Пассивация - это процесс покрытия поверхности металла с целью снижения химической реактивности. Следовательно, субстрат, который подвергается пассивации, меньше подвержен коррозии окружающей средой. Фактически пассивированная поверхность может выживать в течение длительного времени без выщелачивания металла. Более того, пассивирующий слой может быть органическим или неорганическим по своей природе. Основное использование этого процесса - восстановление коррозионной стойкости загрязненной детали из нержавеющей стали..

Рисунок 2: Пассивированный фитинг (справа) против нормального фитинга (слева)

Кроме того, двумя основными методами пассивации являются пассивация азотной кислотой и пассивация лимонной кислотой. Ранее азотная кислота использовалась для пассивации нержавеющей стали. Тем не менее, лимонная кислота является химическим веществом, которое мы сейчас используем для этого процесса, так как он безопаснее и эффективнее..

В следующем разделе обсуждаются плюсы и минусы как пассивации азотной кислоты, так и пассивации лимонной кислоты:

Плюсы и минусы метода лечения азотной кислотой

Плюсы: Низкая стоимость, требует меньше времени контакта, один и тот же раствор азотной кислоты можно использовать несколько раз,

Минусы:  Опасное воздействие азотной кислоты, может растворить тяжелые металлы, которые являются токсичными

Плюсы и минусы метода лечения лимонной кислотой

Плюсы: Не опасен, растворяет только железо (не растворяет тяжелые металлы), сохраняет растворенное железо после нейтрализации, биоразлагаемый конечный продукт и т. Д..

Минусы: Дорого, если раствор имеет низкую концентрацию, его нужно нагреть до 80 ° С..

В чем разница между электрополировкой и пассивацией?

Электрополировка - это удаление материала с металлической поверхности для уменьшения шероховатости поверхности, в то время как пассивация - это процесс покрытия поверхности металла с целью снижения химической реактивности. Кроме того, ключевое различие между электрополировкой и пассивацией заключается в том, что электрополировка дает превосходный результат и устраняет изменение цвета, которое пассивация может оставить позади.

Кроме того, электрополировка в основном включает погружение подложки в качестве анода в электролитический раствор и пропускание постоянного тока, тогда как процесс пассивации включает в себя такие этапы, как щелочная очистка, санация (сильное окисление), промывка, сушка и консервация. Кроме того, еще одно существенное различие между электрополировкой и пассивацией заключается в том, что электрополировка в основном выполняется на никеле, олове и других металлических сплавах, тогда как пассивация в основном используется для нержавеющей стали..

Следующая инфографика суммирует разницу между электрополировкой и пассивацией:

Резюме - Электрополировка против пассивации

Электрополировка - это электрохимический процесс, который удаляет материал с металлической поверхности, чтобы уменьшить шероховатость поверхности, в то время как пассивация - это процесс покрытия поверхности металла, чтобы уменьшить химическую реактивность. В заключение, ключевое различие между электрополировкой и пассивацией состоит в том, что электрополировка дает превосходный результат и устраняет изменение цвета, которое пассивация может оставить позади.

Ссылка:

1. П. Аллен, М. Эчеверри-Рендон. Гемосовместимость биоматериалов для клинических применений, 2018 г..
2. Цин-Хуа Лу, Фэн Чжэн, в Advanced Polyimide Materials, 2018.

Изображение предоставлено:

1. «Принцип электрополировки». Автор: LaurensvanLieshout - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia.
2. «До и после пассивации». Kees08 - собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia.