Sự khác biệt giữa Electropolishing và Passivation

Các sự khác biệt chính giữa electropolishing và passivation là electropolishing mang lại một kết thúc vượt trội và loại bỏ sự biến màu mà sự thụ động sẽ để lại phía sau.

Electropolishing là một quá trình điện hóa loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt kim loại để giảm độ nhám bề mặt trong khi thụ động là quá trình phủ một bề mặt kim loại để giảm phản ứng hóa học. So với thụ động, electropolishing cuối cùng tạo ra kết quả lâu dài. Điều đó có nghĩa là; kết quả electropolishing trong một lớp phủ lâu dài trên bề mặt của chất nền.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Electropolishing là gì 
3. Đam mê là gì
4. So sánh cạnh nhau - Electropolishing vs Passivation ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Electropolishing là gì?

Electropolishing là quá trình loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt kim loại để giảm độ nhám bề mặt. Chúng ta có thể làm điều này bằng cách san bằng các đỉnh vi mô và thung lũng. Do đó, quá trình này cải thiện bề mặt hoàn thiện. Hơn nữa, electropolishing là hữu ích để đánh bóng, thụ động và deburring các bộ phận kim loại. Nó thường được mô tả như mặt trái của mạ điện.

Hình 01: Phương pháp electropolishing (1. Chất điện phân 2. Cathode 3. Phần làm việc để đánh bóng (Anode) 4. Hạt di chuyển từ phần gia công sang cực âm 5. Bề mặt trước khi đánh bóng 6. Bề mặt sau khi đánh bóng)

Trong cơ chế của electropolishing, chất nền (vật liệu mà yêu cầu electropolishing) được ngâm trong chất điện phân làm cực dương. Chất điện phân phải là một bồn tắm được kiểm soát nhiệt độ. Vì đế này là cực dương, nên nó được kết nối với đầu cực dương của nguồn điện DC. Cực âm nói chung là thép không gỉ, đồng hoặc chì. Hơn nữa, dòng điện đi qua cực dương làm oxy hóa kim loại trên bề mặt chất nền và hòa tan các ion kim loại trong bể điện phân. Sau đó, các ion này đến cực âm, và phản ứng khử xảy ra. Vì vậy, đây là cách làm giảm độ nhám bề mặt của chất nền.

Phần sau đây thảo luận về những ưu và nhược điểm của electropolishing:

Ưu

• Dễ dàng hoạt động và kết thúc thẩm mỹ
• Hiệu quả trong việc đánh bóng các vật thể có hình dạng bất thường
• Hữu ích cho chất nền vô trùng
• Cải thiện khả năng chống ăn mòn
• Loại bỏ các lớp oxit tự nhiên khỏi bề mặt kim loại; ví dụ: TiO₂ lớp trên kim loại Ti

Nhược điểm

• Không thể loại bỏ các khuyết tật rất thô
• Hợp kim đa pha điện có thể gây sần sùi

Đam mê là gì?

Sự thụ động là quá trình phủ một bề mặt kim loại để giảm khả năng phản ứng hóa học. Do đó, một chất nền trải qua quá trình thụ động ít bị ảnh hưởng bởi sự ăn mòn của môi trường. Trên thực tế, một bề mặt bị động có thể tồn tại trong một thời gian dài mà không trải qua quá trình lọc kim loại. Hơn nữa, một lớp thụ động có thể là hữu cơ hoặc vô cơ trong tự nhiên. Công dụng chính của quy trình này là phục hồi khả năng chống ăn mòn của phần thép không gỉ bị ô nhiễm.

Hình 2: Lắp thụ động (phải) so với Lắp bình thường (trái)

Hơn nữa, hai phương pháp thụ động chính là thụ động axit nitric và thụ động axit citric. Trước đó, axit nitric đã được sử dụng để thụ động thép không gỉ. Tuy nhiên, axit citric là hóa chất chúng ta sử dụng cho quá trình này vì nó an toàn và hiệu quả hơn.

Phần sau đây thảo luận về ưu và nhược điểm của cả thụ động axit nitric và thụ động axit citric:

Ưu và nhược điểm của phương pháp xử lý axit nitric

Ưu điểm: Chi phí thấp, đòi hỏi ít thời gian tiếp xúc, cùng một dung dịch axit nitric có thể được sử dụng nhiều lần,

Nhược điểm:  Tác dụng nguy hiểm của axit nitric, có thể hòa tan kim loại nặng, độc hại

Ưu và nhược điểm của phương pháp xử lý axit citric

Ưu điểm: Không độc hại, chỉ hòa tan sắt (không hòa tan kim loại nặng), giữ cho sắt hòa tan sau khi trung hòa, sản phẩm cuối phân hủy sinh học, vv.

Nhược điểm: Đắt tiền, nếu dung dịch có nồng độ thấp, chúng ta cần làm nóng đến 80 ° C.

Sự khác biệt giữa Electropolishing và Passivation là gì?

Electropolishing là loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt kim loại để giảm độ nhám bề mặt trong khi thụ động là quá trình phủ lên bề mặt kim loại để giảm độ phản ứng hóa học. Hơn nữa, sự khác biệt chính giữa electropolishing và passivation là electropolishing mang lại một kết thúc vượt trội và loại bỏ sự biến màu, mà sự thụ động sẽ để lại phía sau.

Hơn nữa, electropolishing chủ yếu bao gồm ngâm chất nền làm cực dương trong dung dịch điện phân và truyền dòng điện một chiều trong khi quá trình thụ động hóa bao gồm các bước như làm sạch kiềm, khử trùng (oxy hóa mạnh), rửa, sấy khô và bảo quản. Ngoài ra, một sự khác biệt đáng kể khác giữa electropolishing và passivation là electropolishing chủ yếu được thực hiện trên niken, thiếc và các hợp kim kim loại khác, trong khi thụ động chủ yếu được sử dụng cho thép không gỉ.

Infographic sau đây tóm tắt sự khác biệt giữa electropolishing và passivation:

Tóm tắt - Electropolishing vs Passivation

Electropolishing là một quá trình điện hóa loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt kim loại để giảm độ nhám bề mặt trong khi thụ động là quá trình phủ một bề mặt kim loại để giảm phản ứng hóa học. Tóm lại, sự khác biệt chính giữa electropolishing và passivation là electropolishing mang lại một kết thúc vượt trội và loại bỏ sự biến màu mà sự thụ động sẽ để lại phía sau.

Tài liệu tham khảo:

1. P. Allain, M. Echeverry-Rendón, trong tính tương hợp của vật liệu sinh học cho các ứng dụng lâm sàng, 2018.
2. Qing-Hua Lu, Feng Zheng, trong Vật liệu polyimide tiên tiến, 2018.

Hình ảnh lịch sự:

1. Nguyên tắc Electropolishing của Nhà cung cấp LaurensvanLieshout - Công việc riêng (CC BY-SA 3.0) qua Wikimedia
2. Trước và sau khi bị động thụ động, By By Kees08 - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia