وتستخدم أدوات المعادن القابلة للتآكل على نطاق واسع في العديد من الصناعات، مثل الكيماويات والنفط والصيدلانية. ويجب أن تكون هذه المواد المطاطية مقاومة للتآكل من أجل التصدي لبيئة العمل السيئة. وتتسم تقنيات المعالجة السطحية بأهمية خاصة من أجل تحسين أداء وعمر المواد المطورة المحتوية على أدوات معدنية مقاومة للتآكل. ستعرض هذه الورقة تطبيقات تكنولوجيا المعالجة السطحية لحاويات معدنية مقاومة للتآكل.
تكنولوجيا المعالجة السطحية
وتشمل تقنيات معالجة السطوح في أدوات المعادن المعدنية المقاومة للتآكل أساساً الطلاء والطلاء والمعالجة بالأكسدة والتخميل وما إلى ذلك. وتختلف هذه التقنيات من حيث المبدأ، ولكنها مصممة لتشكيل أغشية واقية على السطح لزيادة مقاومة التآكل.
الطلاءات: الطلاءات هي طبقة معدنية أو غير معدنية تُضاف إلى السطح المعدني طبقة من المواد المقاومة للتآكل أو المقاومة أو التزيين. والمواد المطلية الشائعة هي الكروم والنيكل والزنك والنحاس. وتكون الطلاء مقاومة للتآكل بشكل أفضل، مما يزيد من مقاومة الحداوات المعدنية.
الطلاءات: الطلاءات هي طبقة من المواد العضوية أو غير العضوية تضاف إلى السطح المعدني وتتسم بخواص جيدة من التآكل والصحن والعزل وما إلى ذلك. ومواد الطلاء الشائعة هي الدهانات والراتنجات واليوريثان وما إلى ذلك. وتحمي الطلاءات أدوات المعدنية من التآكل.
معالجة الأكسدة: عملية الأكسدة هي عملية تؤدي إلى تشكيل طبقة من الأغشية المؤكسدة الكثيفة على سطح المعدني من أجل زيادة القدرة على التآكل والصبر. وتشمل طرق الأكسدة الشائعة الأكسدة الكيميائية والأكسدة الأندية. ويشكِّل أكسدة الأنود أغشية أكسدة سميكة ومقاومة للتآكل.
التخميل: عملية التخميل هي عملية تؤدي إلى تخديم طبقة من الأغشية التخميل على سطح المعدني لزيادة مقاومته للتآكل. أما طرق التخميل الشائعة فتشمل الغسل الحمضي والتخميل التلقائي. والغشاء التخميل له قدرة عالية على التآكل، وهو فعال في منع تآكل السطح المعدني.
سيناريو التطبيق
وقد طُورت أدوات معدنية مقاومة للتآكل على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية والنفط والصيدلانية. ويجب أن تكون هذه المواد المطاطية مقاومة للتآكل من أجل التصدي لبيئة العمل السيئة. فعلى سبيل المثال، فإن العديد من المواد الكيميائية أكالة في الإنتاج الكيميائي، مثل حامض الكبريتيك وحامض الهيدروكلوريك في صناعة النفط، ويلزم أن تكون العديد من المعدات والأدوات مقاومة للتآكل، مثل معدات النفط، ومعدات النقل، ومعدات التخزين، وما إلى ذلك. وإذا لم تكن هذه المعدات أو الأدوات مقاومة للتآكل بالقدر الكافي، فإنها ستتسبب في مشاكل تآكل حادة تؤثر على عمليات الإنتاج وعلى عمر المعدات.
وفي صناعة المستحضرات الصيدلانية، يفرض العديد من الأدوية الأولية والمستحضرات الصيدلانية متطلبات عالية على قدرة الأسطح المعدنية على التآكل. وإذا كانت المعدات أو الأدوات المستخدمة مقاومة للتآكل، فقد يؤدي ذلك إلى تلويث الأدوية وتلوثها المتداخل، مما يؤثر بشدة على جودة الأدوية وسلامة المرضى.
تحليل الحالة
ولنفترض أن شركة نفط معينة تحتاج إلى شراء مجموعة من الأدوات المصنوعة من الذهب المقاوم للتآكل لاستخراج النفط. وتستلزم هذه المواد المطورة التعامل مع البيئة البحرية القاسية وظروف العمل التي تتسم بارتفاع درجات الحرارة والضغط. وفيما يلي تحليل تطبيق تكنولوجيا المعالجة السطحية لهذه الحالة:
الطلاءات: بالنظر إلى ارتفاع الملوحة في البيئة البحرية، يمكن للطلاءات أن تختار الطلاءات من الفولاذ غير القابل للصدأ أو الطلاءات الصلبة التي تكون أكثر مقاومة للتآكل. وهذه الطلاءات تقاوم تآكل البيئة البحرية وتتسم بصبر جيد.
الطلاءات: يمكن للطلاءات أن تختار طلاءات متعددة اليوريثان أو راتنجات الايبوكسي. وتكون هذه الطلاءات مقاومة للتآكل وقادرة على حماية المعادن المعدنية من التآكل في البيئة البحرية. وفي الوقت نفسه، فإن هذه الطلاءات تتميز بصبر وعزلة جيدتين وتلبي العديد من الاحتياجات.
الأكسدة: يمكن تطبيق أكسدة الأنود على هذه المعادن المعدنية المقاومة للتآكل. ومن خلال عملية أكسدة الأنود، تشكل الأسطح المطورة للأدوات المعدنية طبقة من الأغشية المؤكسدة الكثيفة التي تزيد من مقاومتها للتآكل والصبر.
التخميل: فيما يتعلق بهذه المعادن المعدنية المقاومة للتآكل، يمكن تخميل أو التخميل التلقائي عن طريق غسل الحمضي. ويمكن لهذه العمليات أن تشكل طبقة من الأغشية المخلة بإحكام على السطح المعدني، مما يزيد من مقاومته للتآكل ويمنع تآكل السطح المعدني.
الاستنتاجات
وتتسم تقنيات معالجة الأسطح المطورة بأدوات المعادن المعدنية المقاومة للتآكل بأهمية كبيرة في زيادة مقاومتها للتآكل وعمر استخدامها. ومن شأن اختيار تقنيات المعالجة السطحية المناسبة أن يمكّن الأدوات المعدنية من التكيف مع بيئات العمل غير المواتية في مختلف الصناعات وتحسين سلامة المعدات واستقرارها. وفي المستقبل، ومع تطور التكنولوجيا، ستظهر تكنولوجيات جديدة لمعالجة الأسطح، مما سيولد ابتكارات واختراقات أكبر فيما يتعلق بتطبيق وتطوير الأدوات المعدنية المقاومة للتآكل.
