Ⅰ-酸ピクルス
1. 酸洗の定義：酸は、一定の濃度、温度、速度で化学的に酸化鉄スケールを除去するために使用され、これを酸洗と呼びます。
2．酸洗の分類：酸の種類によって、硫酸酸洗、塩酸酸洗、硝酸酸洗、フッ化水素酸酸洗に分類されます。鋼材の種類に応じて、酸洗に適した媒体を選択する必要があります。例えば、炭素鋼は硫酸と塩酸で酸洗し、ステンレス鋼は硝酸とフッ化水素酸の混合液で酸洗します。
鋼材の形状に応じて、線材酸洗、鍛造品酸洗、鋼板酸洗、帯鋼酸洗などに分類されます。
酸洗装置の種類によって、タンク式酸洗、半連続式酸洗、全連続式酸洗、塔式酸洗に分類される。
3. 酸洗の原理：酸洗とは、化学的方法を用いて金属表面から酸化鉄スケールを除去するプロセスであり、化学的酸洗とも呼ばれます。鋼管の表面に形成される酸化鉄スケール（Fe2O3、Fe3O4、Fe0）は、水に不溶性の塩基性酸化物です。これらの塩基性酸化物は、酸溶液に浸漬したり、表面に酸溶液を噴霧したりすると、酸によって一連の化学変化を起こします。
炭素構造用鋼または低合金鋼の表面の酸化スケールは、緩く、多孔質で、ひび割れやすい性質を持ち、酸洗ラインでの矯正、引張矯正、および輸送中に帯鋼とともに酸化スケールが繰り返し曲げられるため、これらの細孔のひび割れはさらに増加し、拡大します。そのため、酸溶液は酸化スケールと化学的に反応し、ひび割れや細孔を通して鋼基材の鉄とも反応します。つまり、酸洗浄の開始時には、酸化鉄スケールと金属鉄と酸溶液の間で3つの化学反応が同時に行われます。酸化鉄スケールは酸と化学反応を起こして溶解します（溶解）。金属鉄は酸と反応して水素ガスを生成し、酸化スケールを機械的に剥離します（機械的剥離効果）。生成された原子状水素は酸化鉄を酸反応を起こしやすい酸化鉄に還元し、その後、除去される酸と反応します（還元）。
Ⅱ-不動態化不活性化/非活性化
1．不動態化の原理：不動態化のメカニズムは薄膜理論によって説明できます。この理論によれば、不動態化は金属と酸化性物質との相互作用によって生じ、金属表面に非常に薄く、緻密で、十分に覆われ、しっかりと吸着した不動態皮膜が形成されます。この皮膜層は独立した相として存在し、通常は酸化金属の化合物です。この皮膜は金属を腐食性媒体から完全に分離し、金属が腐食性媒体と接触するのを防ぎ、それによって金属の溶解を基本的に停止させ、不動態状態を形成して防食効果を実現します。
2．不動態化の利点：
1) 従来の物理的封止方法と比較して、不動態化処理は、ワークピースの厚みを全く増やさず、色も変化させず、製品の精度と付加価値を向上させ、操作をより容易にするという特徴があります。
2) 不動態化処理は非反応性であるため、不動態化剤を繰り返し添加して使用することができ、その結果、寿命が長くなり、コストもより経済的になります。
3) パッシベーションは、金属表面に緻密で安定した性能を持つ酸素分子構造のパッシベーション膜の形成を促進し、同時に空気中で自己修復効果を発揮します。したがって、従来の防錆油コーティング方法と比較して、パッシベーションによって形成されたパッシベーション膜はより安定しており、耐食性に優れています。酸化層における電荷効果のほとんどは、直接的または間接的に熱酸化プロセスに関連しています。800～1250℃の温度範囲では、乾燥酸素、湿潤酸素、または水蒸気を使用した熱酸化プロセスは、3つの連続した段階があります。まず、環境雰囲気中の酸素が生成された酸化層に入り込み、次に酸素が二酸化ケイ素を通して内部拡散します。酸素がSiO2-Si界面に達すると、シリコンと反応して新しい二酸化ケイ素を形成します。このようにして、酸素侵入拡散反応の連続プロセスが発生し、界面付近のシリコンが連続的にシリカに変換され、酸化層が一定の速度でシリコンウェーハの内部に向かって成長します。
Ⅲ-リン酸塩処理
リン酸塩処理とは、表面に皮膜（リン酸塩皮膜）を形成する化学反応です。リン酸塩処理は主に金属表面に施され、金属を空気から遮断し腐食を防ぐ保護膜を形成することを目的としています。また、一部の製品では塗装前の下地としても使用できます。このリン酸塩皮膜層により、塗膜の密着性や耐食性が向上し、装飾性も高まり、金属表面がより美しくなります。さらに、一部の金属冷間加工工程では潤滑剤としても機能します。
リン酸塩処理を施すと、ワークピースは長期間酸化や錆びが発生しないため、リン酸塩処理の用途は非常に広く、一般的な金属表面処理プロセスとなっています。自動車、船舶、機械製造などの産業分野で、その利用はますます拡大しています。
1．リン酸塩処理の分類と応用
通常、表面処理によって色は変化しますが、リン酸塩処理は、異なるリン酸塩剤を使用することで、実際のニーズに合わせて様々な色に仕上げることができます。そのため、リン酸塩処理はグレー、カラー、ブラックなど、様々な色で見られるのです。
鉄リン酸塩処理：リン酸塩処理後、表面は虹色や青色を呈するため、カラーリン酸塩とも呼ばれます。リン酸塩処理液は主にモリブデン酸塩を原料とし、鋼材表面に虹色のリン酸塩皮膜を形成します。また、主に下地塗装に使用され、被加工物の耐食性を向上させ、表面コーティングの密着性を高めます。
投稿日時：2024年5月10日