Forskellen mellem elektropolering og passivering

Det vigtigste forskel mellem elektropolering og passivering er det elektropolering giver en overlegen finish og fjerner misfarvning, som passivering ville efterlade.

Elektropolering er en elektrokemisk proces, der fjerner materiale fra en metallisk overflade for at reducere overfladeruhed, mens passivering er processen med at overtrække en overflade af et metal for at reducere den kemiske reaktivitet. Sammenlignet med passivering skaber elektropolering i sidste ende langvarige resultater. Det betyder; elektropolering resulterer i en langvarig belægning på overfladen af ​​underlaget.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er elektropolering 
3. Hvad er Passivation
4. Sammenligning side ved side - elektropolering vs passivering i tabelform
5. Resume

Hvad er elektropolering?

Elektropolering er processen til at fjerne materiale fra en metaloverflade for at reducere overfladechuhed. Vi kan gøre dette ved at udjævne mikrotopper og dale. Denne proces forbedrer således overfladefinishen. Endvidere er elektropolering nyttigt til polering, passivering og afgratning af metaldele. Det beskrives ofte som omvendt elektroplettering.

Figur 01: Metode til elektropolering (1. Elektrolyt 2. Katode 3. Arbejdsdel til polering (Anode) 4. Partikel, der bevæger sig fra arbejdsemnet til katoden. 5. Overflade før polering 6. Overflade efter polering)

I mekanismen til elektropolering nedsænkes underlaget (materialet, som elektropolering er på) i en elektrolyt som anoden. Elektrolytten skal være et temperaturstyret bad. Da dette underlag er anoden, er det forbundet til den positive ende af DC-strømforsyningen. Katoden er generelt rustfrit stål, kobber eller bly. Endvidere oxiderer strømmen, der passerer gennem anoden, metallet på overfladen af ​​underlaget og opløser metalionerne i det elektrolytiske bad. Derefter når disse ioner katoden, og reduktionsreaktionen finder sted. Således reduceres underlagets overfladeruhed ved elektropolering.

I det følgende afsnit diskuteres fordele og ulemper ved elektropolering:

Fordele

• Nem betjening og æstetisk tiltalende finish
• Effektiv ved polering af uregelmæssigt formede genstande
• Nyttig til det sterile underlag
• Forbedrer korrosionsbestandighed
• Fjerner naturlige oxidlag fra metaloverflader; ex: TiO₂ lag på Ti metal

Ulemper

• Kan ikke fjerne meget grove defekter
• Elektropolering af flerfase-legeringer kan forårsage udjævning

Hvad er Passivation?

Passivering er processen til belægning af en overflade af et metal for at reducere den kemiske reaktivitet. Derfor påvirkes et underlag, der gennemgår passivering, mindre af korrosion af miljøet. Faktisk kan en passiveret overflade overleve i lang tid uden at gennemgå metaludvaskning. Desuden kan et passiveringslag være organisk eller uorganisk. Den vigtigste anvendelse af denne proces er gendannelse af korrosionsbestandigheden af ​​en forurenet rustfri ståldel.

Figur 2: Passiveret montering (højre) vs Normal montering (venstre)

Desuden er de to hovedmetoder til passivering salpetersyrepassivering og citronsyrepassivering. Tidligere blev salpetersyre anvendt til at passivere rustfrit stål. Citronsyre er imidlertid det kemiske stof, vi nu bruger til denne proces, da det er mere sikkert og mere effektivt.

I det følgende afsnit diskuteres fordele og ulemper ved både salpetersyrepassivering og citronsyrepassivering:

Fordele og ulemper ved salpetersyrebehandlingsmetode

Fordele: Lav pris, kræver mindre kontakttid, den samme salpetersyreopløsning kan bruges flere gange,

Ulemper:  Farlige virkninger af salpetersyre kan opløse tungmetaller, som er giftige

Fordele og ulemper ved citronsyrebehandlingsmetode

Fordele: Ikke farligt, opløser kun jern (opløser ikke tungmetaller), hold jernet opløst efter neutralisering, bionedbrydeligt slutprodukt osv..

Ulemper: Dyrt, hvis opløsningen har en lav koncentration, er vi nødt til at varme den op til 80 ° C.

Hvad er forskellen mellem elektropolering og passivering?

Elektropolering er fjernelse af materiale fra en metaloverflade for at reducere overfladeruheden, mens passivering er processen med at overtrække en overflade af et metal for at reducere den kemiske reaktivitet. Desuden er den vigtigste forskel mellem elektropolering og passivering, at elektropolering giver en overlegen finish og fjerner misfarvning, hvilket passivering vil efterlade.

Endvidere inkluderer elektropolering hovedsageligt nedsænkning af underlaget som anode i en elektrolytisk opløsning og passering af en jævnstrøm, mens passiveringsprocessen inkluderer trin såsom alkalisk rengøring, rensning (stærk oxidation), skylning, tørring og konservering. Desuden er en anden markant forskel mellem elektropolering og passivering, at elektropolering hovedsageligt udføres på nikkel, tin og andre metallegeringer, mens passivering hovedsageligt bruges til rustfrit stål.

Følgende infographic opsummerer forskellen mellem elektropolering og passivering:

Resume - Elektropolering vs Passivation

Elektropolering er en elektrokemisk proces, der fjerner materiale fra en metallisk overflade for at reducere overfladeruhed, mens passivering er processen med at overtrække en overflade af et metal for at reducere den kemiske reaktivitet. Afslutningsvis er den vigtigste forskel mellem elektropolering og passivering, at elektropolering giver en overlegen finish og fjerner misfarvning, som passivering ville efterlade.

Reference:

1. P. Allain, M. Echeverry-Rendón, i hæmokompatibilitet af biomaterialer til kliniske applikationer, 2018.
2. Qing-Hua Lu, Feng Zheng, i avancerede polyimidmaterialer, 2018.

Billede høflighed:

1. “Electropolishing princip” Af LaurensvanLieshout - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Pre og post passivation” Af Kees08 - Eget arbejde (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia