Ar varis rūdija? | Vario korozijos supratimas & Patina

Pasivaikščiokite po bet kurį senamiestį, ir pamatysite – išskirtinė žalia patina ant varinių stogų, statulos, ir architektūrinės detalės.

Šis ikoniškas verdigris dažnai painiojamas su rūdimis, bet ar tai? Ar varis rūdija kaip geležis? Trumpas atsakymas yra ne, bet visa istorija yra daug niuansingesnė ir moksliškai turtingesnė.

Varis yra vienas seniausių ir universaliausių žmonijos metalų, tūkstančius metų naudojamas visur – nuo ​​elektros instaliacijos ir vandentiekio iki meno kūrinių ir monetų kalimo.

Dėl patvarumo ir atsparumo korozijai jis yra nepakeičiamas daugelyje programų. Tačiau išlieka painiava dėl to, kaip varis elgiasi veikiamas elementų.

Šiame straipsnyje pateikiama griežta, išsamus vario korozijos elgsenos tyrimas.

Išnagrinėsime cheminę rūdžių apibrėžimą, tikrieji vario korozijos mechanizmai, įvairių tipų vario korozija, aplinkos veiksniai, turintys įtakos jo ilgaamžiškumui, ir praktinės reikšmės inžinerijai ir projektavimui.

1. Ar varis rūdija?

Atsakymas yra ne.

Vario daro ne rūdys, nes rūdys yra susidarantis korozijos produktas tik ant geležies ir geležies lydinių, pavyzdžiui, anglinio plieno ir ketaus.

Rūdys yra chemiškai sudarytos iš hidratuotų geležies oksidų, pirmiausia Fe₂O3·nH₂O ir Fe₃O4, kurios susidaro geležiui reaguojant su deguonimi ir drėgme.

Skirtingai nuo daugelio apsauginių oksidų plėvelių, esančių ant spalvotųjų metalų, rūdys yra porėtos, trapus, ir laisvai pritvirtintas prie apatinio metalo.

Kaip jis pleiskanoja, šviežia geležis yra nuolat veikiama, leidžianti korozijai plisti giliau į medžiagą.

Varis elgiasi iš esmės kitaip.

Užuot gaminęs rūdis, patiria varis oksidacija, palaipsniui formuojasi ploni paviršiniai vario oksidų sluoksniai.

Ilgą laiką veikiant atmosferai, šie oksido sluoksniai reaguoja su drėgme, anglies dvideginio, sieros junginiai, ir kitus aplinkos elementus, kad susidarytų tankus, stabilaus paviršiaus plėvelė, paprastai žinoma kaip patina.

Šis skirtumas yra vienas iš svarbiausių juodųjų ir spalvotųjų metalų skirtumų.

Skirtingai nuo rūdžių, vario patina yra stipriai surišta su pagrindu ir veikia kaip natūrali apsauginė danga.

Užuot paspartinę koroziją, tai žymiai sumažina deguonies greitį, drėgmės, ir teršalai gali pasiekti apatinį metalą.

Dėl to, korozija smarkiai sulėtėja, kai apsauginis sluoksnis visiškai susiformuoja.

2. Visas vario korozijos procesas

Vario korozija nėra staigus įvykis, o laipsniška elektrocheminė transformacija, kuri vyksta daugelį metų.

Kadangi metalas sąveikauja su deguonimi, drėgmės, anglies dvideginio, ir atmosferos teršalai, jo paviršius patiria daugybę nuspėjamų pokyčių.

Scena 1: Šviežias metalinis varis

Naujai pagamintas varis pasižymi ryškiai rausvai oranžine metalo išvaizda ir lygiu, atspindintis paviršius.

Šiame etape, metalas yra labai reaktyvus, nes dar nesusiformavo apsauginė oksido plėvelė.

Iš karto po sąlyčio su oru, deguonies molekulės pradeda reaguoti su vario paviršiumi.

Nors ši reakcija prasideda per kelias minutes, susidaręs oksido sluoksnis iš pradžių yra vos kelių nanometrų storio ir plika akimi beveik nematomas.

Ši itin plona oksido plėvelė yra pirmoji gynybos linija nuo aplinkos poveikio.

Scena 2: Pradinė oksidacija

Kai ekspozicija tęsiasi, pamažu formuojasi paviršius vario oksidas (Cu₂O).

Šis oksidas atrodo kaip rausvai ruda plėvelė ir išlieka kompaktiška bei tvirtai surišta su apatiniu metalu. Skirtingai nuo geležies rūdžių, jis neskilinėja ir nesilupa.

Vietoj, jis tarnauja kaip apsauginis barjeras, lėtinantis deguonies difuziją į vario substratą.

Oksidacijos greitis šiame etape priklauso nuo kelių aplinkos veiksnių, įskaitant temperatūrą, drėgmės, ir deguonies prieinamumą.

Esant normalioms atmosferos sąlygoms, procesas yra gana lėtas ir vienodas.

Scena 3: Tamsiojo oksido sluoksnio kūrimas

Su ilgalaikiu poveikiu, dalis vario oksido toliau oksiduojasi į vario oksidas (CuO).

Paviršiaus spalva palaipsniui keičiasi nuo rausvai rudos iki tamsiai rudos arba beveik juodos, transformacija, dažniausiai stebima ant atvirų varinių stogo dangų plokščių, pramoninė įranga, ir lauko skulptūros po kelerių metų tarnybos.

Nors išvaizda gerokai pasikeičia, oksido sluoksnis išlieka prilipęs ir apsauginis.

Šiame etape, korozijos prasiskverbimas į pagrindinį metalą išlieka labai ribotas, nes oksido plėvelė ir toliau riboja deguonies ir drėgmės pernešimą.

Scena 4: Apsauginės žaliosios patinos susidarymas

Lauko aplinkoje, ypač ten, kur yra drėgmės ir atmosferos anglies dioksido, oksido sluoksnyje vyksta papildomos cheminės reakcijos.

Vario junginiai palaipsniui virsta stabiliais korozijos produktais, tokiais kaip bazinis vario karbonatas (Cu₂(Oi)₂CO3), o sieros turinčioje aplinkoje taip pat gali susidaryti baziniai vario sulfato junginiai.

Pakrantės regionuose, kuriuose yra padidėjusi chlorido koncentracija, gali atsirasti papildomų korozijos produktų vario chlorido pagrindu..

Šios reakcijos sukuria išskirtinę žalią arba mėlynai žalią patiną, susijusią su istorinėmis vario struktūromis.

Priešingai populiariam įsitikinimui, šis žalias paviršius yra ne materialinės nesėkmės požymis. Vietoj, tai yra brandus apsauginis sluoksnis, kuris žymiai sumažina būsimą korozijos greitį.

Kai visiškai išsivystė, patina veikia kaip veiksmingas aplinkos barjeras, ribojantis deguonies difuziją, drėgmės, ir teršalus į pagrindinį metalą.

Laikas, reikalingas natūraliai patinai susidaryti, labai skiriasi.

Švarioje kaimo aplinkoje, visiškam vystymuisi gali prireikti kelių dešimtmečių, kadangi pramoninė ar jūrinė atmosfera dažnai pagreitina procesą dėl didesnės drėgmės ir didesnės reaktyviųjų junginių koncentracijos.

Scena 5: Ilgalaikis paviršiaus stabilumas

Patinai visiškai subrendus, varis patenka į nepaprastai stabilų tarnavimo etapą.

Korozijos greitis labai sumažėja, nes tanki paviršiaus plėvelė veikia kaip savaime gyjanti apsauginė barjera.

Smulkūs įbrėžimai ar vietiniai pažeidimai paprastai pataisomi natūraliai dėl nuolatinės oksidacijos ir patinos augimo, leidžiantis apsauginiam sluoksniui laikui bėgant atsinaujinti.

Šis savisaugos elgesys yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl varis plačiai naudojamas ilgalaikei infrastruktūrai ir sudėtingoms inžinerinėms reikmėms..

Architektūrinė danga, stogų sistemos, Jūrų komponentai, Šilumokaičiai, vandentiekio sistemos, o tikslūs pramoniniai liejiniai gali išlaikyti puikų konstrukcijos vientisumą daugelį dešimtmečių su minimalia priežiūra.

3. Vario korozijos tipai

Nors varis garsėja puikiu atsparumu korozijai, ji nėra visiškai apsaugota nuo degradacijos.

Vienoda atmosferos korozija

Vienoda atmosferinė korozija yra labiausiai paplitusi ir mažiausiai kenksminga vario korozijos forma.

Tai atsiranda, kai visas atviras paviršius palaipsniui reaguoja su deguonimi, drėgmės, anglies dvideginio, ir atmosferos teršalų pėdsakus.

Užuot giliai įsiskverbusi į metalą, reakcijos metu susidaro plona oksido plėvelė, kuri lėtai virsta stabilia žalia patina.

Kadangi korozijos produktai išlieka tvirtai sukibę su pagrindu, jie veiksmingai apsaugo pagrindinį varį nuo tolesnio aplinkos poveikio.

Šis nuspėjamas korozijos elgesys paaiškina, kodėl varinė stogo danga, architektūriniai fasadai, paminklai, o lauko skulptūros gali išlikti struktūriškai patikimos ilgiau nei šimtmetį su minimalia priežiūra.

Galvaninė korozija

Galvaninė korozija atsiranda, kai varis yra elektra prijungtas prie aktyvesnio metalo, o abu yra veikiami elektrolitu, pvz., lietaus vandeniu., Jūros vanduo, arba pramoninis kondensatas.

Kadangi varis yra gana kilnus galvaninėje serijoje, mažiau taurusis metalas tampa anodu ir pirmiausia rūdija.

Tokios medžiagos kaip anglinis plienas, cinkas, aliuminis, ir magnis yra ypač jautrūs, kai jie yra tiesiogiai sujungti su variu.

Netinkami deriniai gali paspartinti gretimų komponentų koroziją, net jei pats varis iš esmės lieka nepakitęs.

Elektros izoliacija, dielektrinės jungiamosios detalės, todėl sujungiant skirtingus metalus būtina kruopščiai parinkti medžiagas.

Taškinė korozija

Taškinė korozija yra lokalizuota atakos forma, kuriai būdingas mažų, bet gilių ertmių susidarymas ant metalo paviršiaus..

Nors varis paprastai yra atsparus įdubimams, nepalanki vandens chemija, įskaitant žemą pH, didelė chlorido koncentracija, padidėjęs ištirpusio deguonies kiekis, arba stovintis vanduo – gali inicijuoti lokalų apsauginės oksido plėvelės irimą.

Kadangi duobės gali giliai įsiskverbti, o didžioji paviršiaus dalis lieka nepažeista, juos sunku aptikti atliekant įprastą patikrinimą.

Santechnikos sistemose, Šilumokaičiai, ir aušinimo įranga, Neapdorota taškinė korozija ilgainiui gali sukelti nuotėkį arba slėgio sumažėjimą.

Erozija-korozija

Varis ypač gerai veikia tekančiais skysčiais įprastomis darbo sąlygomis.

Tačiau, per dideli srauto greičiai, suspenduotų abrazyvinių dalelių, arba turbulentinis srautas gali palaipsniui pašalinti apsauginę oksido plėvelę nuo paviršiaus.

Pakartotinai nuvalius šį apsauginį sluoksnį, šviežias metalas nuolat veikia koroziją, dėl to paspartėja sienelių plonėjimas.

Šis kombinuotas mechaninis ir elektrocheminis skilimas yra žinomas kaip erozija-korozija.

Šis reiškinys ypač svarbus siurblio sparnuotėse, kondensatoriaus vamzdeliai, jūriniai vamzdynai, vožtuvai, ir hidraulinės sistemos, kuriose skysčio greitis yra didelis.

Tinkama hidraulinė konstrukcija, sklandesni srauto takai, ir tinkamas lydinio pasirinkimas žymiai sumažina erozijos-korozijos riziką.

Streso korozijos įtrūkimas (SCC)

Įtempių korozijos įtrūkimai susidaro, kai tempimo įtempis ir korozinė aplinka vienu metu veikia jautrias medžiagas.

Grynas varis pasižymi puikiu atsparumu SCC, tačiau tam tikri vario lydiniai, ypač kai kurie žalvariai, veikiami amoniako turinčios aplinkos, gali įtrūkti dėl mechanizmo, istoriškai žinomo kaip sezono įtrūkimai.

Liekamieji gamybos įtempiai, Šaltas darbas, arba išorinė apkrova gali pagreitinti plyšio atsiradimą. Tinkamas įtempių mažinimo terminis apdorojimas ir tinkamas lydinio parinkimas yra veiksmingos prevencinės priemonės.

Mikrobiologiškai paveikta korozija (MIC)

Tam tikrose pramoninėse vandens sistemose, mikroorganizmai gali paveikti koroziją, keisdami vietines chemines sąlygas arba gamindami korozinius metabolinius šalutinius produktus.

Nors varis turi natūralių antimikrobinių savybių, kurios slopina bakterijų augimą, bioplėvelės vis dar gali susidaryti sustingusiose sąlygose.

Ši lokalizuota biologinė aplinka gali padidinti duobių arba per mažos nuosėdų korozijos tikimybę.

MIC dažniausiai susiduriama aušinimo vandens sistemose, jūrų įrenginiai, ir pramoninių procesų įranga, kur vandens kokybės valdymas yra nepakankamas.

4. Veiksniai, turintys įtakos vario korozijai

Vario koroziją lemia ne tik pati medžiaga, bet ir aplinka bei eksploatavimo sąlygos.

Vario oksidacijos greitis ir tai, ar susidaranti korozija išlieka apsauginė, ar tampa lokalizuota, priklauso nuo daugelio sąveikaujančių veiksnių..

Atmosferos aplinka

Aplinkos poveikis yra vienas iš pagrindinių vario korozijos veiksnių.

Švarioje kaimo atmosferoje, Oksidacija vyksta lėtai, leidžianti susidaryti tankiai apsauginei patinai per kelis dešimtmečius.

Priešingai, pakrančių regionuose varis yra veikiamas chlorido turtingos druskos purškimo, o pramoniniai miestai įveda sieros dioksidą ir azoto oksidus, kurie pagreitina chemines reakcijas ant metalo paviršiaus.

Drėgmė taip pat vaidina lemiamą vaidmenį, nes drėgmė yra elektrolitas, reikalingas elektrocheminei korozijai.

Dažnas važiavimas šlapiu ir sausu dviračiu paprastai pagreitina patinos formavimąsi greičiau nei nuolat sausa aplinka.

Vandens chemija

Kai varis veikia vandentiekio sistemose, Šilumokaičiai, kondensatoriai, arba aušinimo grandines, vandens kokybė tampa dominuojančiu veiksniu, turinčiu įtakos korozijai.

Agresyvus vanduo su žemu pH, per didelis ištirpusio deguonies kiekis, didelė chlorido koncentracija, arba padidėjęs amoniako kiekis gali destabilizuoti apsauginį oksido sluoksnį.

Ir atvirkščiai, vanduo su subalansuota chemija skatina stabilios pasyvios plėvelės susidarymą, kuri žymiai prailgina tarnavimo laiką.

Vandens greitis yra vienodai svarbus. Vidutinis srautas padeda išlaikyti švarius paviršius, kadangi stovintis vanduo skatina vietinę koroziją ir biologinį augimą.

Per didelis srautas gali sukelti eroziją-koroziją mechaniškai pašalinus apsaugines plėveles.

Temperatūra

Temperatūra turi įtakos beveik kiekvienai elektrocheminei reakcijai, susijusiai su korozija.

Aukštesnė temperatūra paprastai padidina reakcijos kinetiką, pagreitinti oksidų susidarymą, ir gali pakeisti korozijos produktų sudėtį.

Šilumokaičiuose, katilai, ir pramoninio apdorojimo įranga, esant aukštai darbo temperatūrai, reikia atidžiai apsvarstyti lydinio pasirinkimą ir vandens chemiją.

Šiluminis ciklas taip pat gali sukurti skirtingą plėtimosi įtempį, kuris turi įtakos ilgalaikiam korozijos poveikiui.

Atmosferos teršalai

Pramoniniai išmetamieji teršalai daro didelę įtaką atviro vario išvaizdai ir korozijai.

Sieros turinčios dujos skatina vario sulfato junginių susidarymą, o anglies dioksidas prisideda prie bazinio vario karbonato susidarymo.

Pakrantės chlorido nuosėdos gali gaminti vario chloridus, kurie keičia patinos sudėtį ir spalvą.

Kadangi aplinkosaugos taisyklės sumažino sieros išmetimą visame pasaulyje, ant šiuolaikinių varinių konstrukcijų susidariusi natūrali patina dažnai skiriasi nuo stebimos ant istorinių pastatų.

Kontaktas su skirtingais metalais

Dėl santykinai kilnaus vario elektrocheminio potencialo galvaninis suderinamumas yra svarbus dizaino aspektas.

Tiesioginis kontaktas su aliuminiu, cinkuoto plieno, Anglies plienas, arba magnis drėgnoje aplinkoje gali sukurti galvaninius elementus, kurie pagreitina mažiau tauriųjų medžiagų koroziją.

Tinkamas jungties dizainas, izoliacinės poveržlės, dielektrinės jungtys, ir suderinamos tvirtinimo medžiagos plačiai naudojamos siekiant sumažinti galvaninę koroziją inžinerinėse sistemose.

Paviršiaus būklė ir gamybos būdas

Pradinė paviršiaus būklė įtakoja, kaip greitai susidaro apsauginės plėvelės.

Labai poliruotas varis paprastai oksiduojasi tolygiau nei šiurkštūs arba stipriai apdirbti paviršiai.

Paviršiaus teršalai, apdirbimo likučiai, arba įterptos pašalinės dalelės gali sutrikdyti oksidų susidarymą ir sukurti vietines korozijos vietas.

Gamybos procesai, tokie kaip liejimas, kalimas, riedėjimas, apdirbimas, o suvirinimas taip pat gali turėti įtakos grūdelių struktūrai ir liekamiesiems įtempiams, netiesiogiai įtakoja ilgalaikes korozijos savybes.

5. Ar žalia patina reiškia, kad varis yra pažeistas?

Ne, žalia patina nereiškia, kad varis pažeistas. Tiesą sakant, žalia patina ant vario yra apsaugos ženklas, ne degradacija. Štai kodėl:

Apsauginė Patinos prigimtis

Patinos sluoksnio struktūra

Žalia patina ant vario yra daugiasluoksnė struktūra:

Patina kaip architektūrinis bruožas

Žalia patina yra ne tik apsauginė, bet ir labai vertinama dėl estetinių savybių. Ikoniniai pavyzdžiai apima:

• Laisvės statula (Niujorkas): Varinė statula išaugo žalia patina 20-30 metų.
  Patina yra maždaug 0.1 mm storio ir ilgiau saugojo statulą 130 metų.
• Variniai Europos katedrų stogai: Daugelis istorinių pastatų turi varinius stogus, kurie per šimtmečius sukūrė gražias žalias patinas.
• Visuomeninių pastatų stogai: Varinės stogo dangos ant visuomeninių pastatų dažnai sukuria patiną, kuri yra ir apsauginė, ir estetiška.

6. Įvairių vario lydinių atsparumas korozijai

Nors visi vario lydiniai tam tikrą atsparumo korozijai laipsnį paveldi iš paties vario, legiravimo elementai daro didelę įtaką veikimui įvairiose aplinkose.

7. Varis vs. Lygintuvas: Lyginamoji korozijos elgesio analizė

Varis ir geležis yra du iš esmės skirtingi požiūriai į korozijos elgesį.

Nors abu metalai, veikiami deguonies ir drėgmės, patiria elektrochemines reakcijas, jų korozijos produktų pobūdis lemia, ar korozija tampa destruktyvi, ar apsauginė.

8. Kaip apsisaugoti nuo vario korozijos

Nors varis natūraliai yra atsparus korozijai, vis dar reikalinga tinkama inžinerinė praktika, kad būtų kuo ilgesnis tarnavimo laikas, ypač agresyvioje aplinkoje, pavyzdžiui, jūrų sistemose, cheminio apdorojimo įrenginiai, ir pramoninės vandens grandinės.

Pasirinkite tinkamą vario lydinį

Medžiagos pasirinkimas yra pirmoji ir svarbiausia korozijos kontrolės strategija.

Skirtingi vario lydiniai užtikrina skirtingą atsparumo aplinkai lygį:

• Grynas varis idealiai tinka elektrai ir bendrai atmosferos poveikiui.
• Vario nikelio lydiniai užtikrina puikų atsparumą jūros vandeniui.
• Aliuminio bronza pasižymi puikiu atsparumu jūrinei erozijai, kavitacija, Ir dėvėti.
• Silicio bronza užtikrina puikų atsparumą korozijai architektūriniams ir pramoniniams komponentams.

Pasirinkus lydinį pagal tikrąją aptarnavimo aplinką, išvengiama priešlaikinių gedimų ir sumažinami priežiūros reikalavimai.

Kontroliuoti aplinkos sąlygas

Korozijos greitį dažnai galima sumažinti kontroliuojant poveikio sąlygas.

Svarbios kontrolės priemonės apima:

• Tinkamos vandens chemijos palaikymas.
• Chlorido koncentracijos kontrolė.
• Sustingusio vandens zonų prevencija.
• Per didelio srauto greičio mažinimas.
• Pramoninių teršalų poveikio ribojimas.
• Vengti nereikalingo drėgmės kaupimosi.

Aušinimo sistemose ir proceso įrangoje, vandens valymo programos yra ypač svarbios, nes cheminis disbalansas gali pažeisti kitaip korozijai atsparius vario lydinius.

Užkirsti kelią galvaninei korozijai

Daugelį vario gedimų sukelia ne pats varis, o netinkamas kontaktas su skirtingais metalais.

Kai varis liečiasi su aliuminiu, cinkas, magnis, arba anglinio plieno drėgnoje aplinkoje, gali susidaryti elektrocheminė ląstelė. Mažiau taurusis metalas tampa anodu ir greičiau rūdija.

Įprasti prevencijos metodai apima:

• Dielektrinės izoliacijos komponentų naudojimas.
• Tinkamų tvirtinimo detalių pasirinkimas.
• Apsauginių dangų uždėjimas prijungimo vietose.
• Venkite tiesioginio metalo kontakto su metalu drėgnoje aplinkoje.

Tinkamas sistemos projektavimas dažnai yra efektyvesnis nei vien paviršiaus apdorojimas.

Taikyti apsaugines paviršiaus apdorojimo priemones

Nors varis natūraliai formuoja apsauginę patiną, tam tikroms reikmėms gali prireikti papildomo paviršiaus apdorojimo.

Tinkamas dizainas ir priežiūra

Geras inžinerinis projektas daro didelę įtaką vario korozijos savybėms.

Rekomenduojamos praktikos apima:

• Venkite aštrių kampų, kuriuose kaupiasi nuosėdos.
• Drenažo sistemų projektavimas, siekiant išvengti vandens stagnacijos.
• Išlaikyti sklandžius vidinius srauto kanalus.
• Chemikalų ar jūros vandens paveiktų vietų tikrinimas.
• Korozijos greičio stebėjimas kritinėje įrangoje.

Natūralus vario atsparumas korozijai suteikia pranašumą, bet teisingas dizainas užtikrina, kad privalumas bus visiškai įgyvendintas.

9. Ar vario korozija turi įtakos elektros laidumui?

Varis yra plačiai laikomas pageidaujamu elektros laidininku dėl savo puikaus elektros laidumo, didelis plastiškumas, ir ilgalaikis patikimumas.

Tačiau, prielaida, kad vario korozija neturi įtakos elektrai, yra neteisinga.

Vario korozija gali turėti įtakos elektros laidumui, ypač kontaktinėse sąsajose, sujungimo taškai, ir didelės srovės programos.

Poveikio laipsnis priklauso nuo susidariusių korozijos produktų tipo, korozijos sluoksnio storis, aplinkos sąlygos, ir ar paveiktas paviršius yra pagrindinio srovės perdavimo kelio dalis.

Kaip vario korozijos gaminiai įtakoja elektros laidumą

Vario korozija nėra viena cheminė reakcija. Skirtingose ​​aplinkose susidaro skirtingi korozijos junginiai, ir kiekvienas junginys turi skirtingą poveikį elektriniam veikimui.

Esminis dalykas yra tas plona oksido plėvelė ant atviro vario paprastai turi mažai įtakos srovės tekėjimui, tačiau korozijos sluoksniai elektros sąsajose gali turėti didelį poveikį.

Vario korozijos poveikis elektros kontaktams

Norint užtikrinti efektyvų srovės perdavimą, elektriniams kontaktams reikalinga ypač maža varža.

Net labai plona korozijos plėvelė gali trukdyti metalo ir metalo kontaktui, nes srovė turi praeiti per didesnės varžos barjerą, o ne tiesiai per varį..

Poveikis skiriasi priklausomai nuo kontaktinės medžiagos ir apsaugos būdo.

Reiklioms elektros sistemoms, plikas varis retai naudojamas tiesiogiai kaip kontaktinis paviršius. Vietoj, variniai komponentai dažniausiai padengiami alavu, Nikelis, sidabras, arba aukso, kad būtų išlaikytas stabilus elektrinis veikimas.

10. Dažni mitai apie vario rūdis ir koroziją

11. Išvada

Varis nerūdija kaip geležis, tačiau jame vyksta kontroliuojamas korozijos procesas, kuris sukuria apsauginius oksido sluoksnius ir stabilią patiną.

Šis unikalus korozijos elgesys yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl varis ir vario lydiniai išliko pagrindinės inžinerinės medžiagos tūkstančius metų..

Tačiau, vario korozijos elgsena labai priklauso nuo aplinkos sąlygų, lydinio sudėtis, gamybos kokybė, ir taikymo reikalavimus.

Nors grynas varis užtikrina puikų atsparumą korozijai ir elektrinį laidumą, specializuoti vario lydiniai, tokie kaip bronza, aliuminio bronza, silicio bronza, ir vario nikelis užtikrina didesnį našumą sudėtingesnėms reikmėms.

Inžinieriams, renkantiems medžiagas, svarbiausia ne tai, ar varis nerūdija, bet ar jo korozijos mechanizmas yra suderinamas su numatoma aptarnavimo aplinka.

 

DUK

Ar varis rūdija sūriame vandenyje?

Ne, sūriame vandenyje varis nerūdija – jis rūdija. Kai kurie vario lydiniai (pvz., nikelio-aliuminio bronza ir silicio bronza) yra labai atsparūs sūraus vandens korozijai.

Tačiau, daug cinko turintis žalvaris gali būti jautrus cinko praradimui.

Kodėl varis tampa žalias?

Žalia spalva yra patina – apsauginis bazinio vario karbonato ir sulfato sluoksnis.

Šis sluoksnis susidaro daugelį metų veikiant atmosferos CO₂, drėgmės, ir sieros junginiai. Tai natūralus ir apsauginis.

Ar žalią varį saugu liesti?

Taip, žalia patina yra saugi liesti. Tai arklidė, netoksiškas vario junginys. Tačiau, po naudojimo nusiplaukite rankas pagal bendrąją higienos praktiką.

Ar varis gali būti naudojamas geriamojo vandens sistemose?

Taip. Varis plačiai naudojamas geriamojo vandens sistemose. Jis patvirtintas sąlyčiui su geriamuoju vandeniu ir yra natūraliai antimikrobinis.

Atsparus dezincifikacijai (DR) jungiamosios detalės yra pageidaujamos žalvario.

Koks skirtumas tarp nešvarumų ir korozijos?

Tamsinimas yra paviršiaus spalvos pakitimas dėl plono reakcijos sluoksnio – jis gali būti apsauginis arba estetinis. Korozija yra cheminis metalo skilimas; jis gali būti vienodas arba lokalizuotas.

Ar varis reaguoja su rūgštimi?

Taip. Varis reaguoja su rūgštimis, sudarydamas vario druskas ir vandenilio dujas (ar kitus produktus). Štai kodėl rūgštus vanduo gali sukelti vario vandentiekio koroziją.

Kaip išvalyti žalią patiną nuo vario?

Valyti galite druskos ir acto mišiniu, arba citrinos sulčių ir druskos.

Tačiau, Patinos šalinti nerekomenduojama, nes tai apsaugo apatinį metalą. Dekoratyviniais tikslais, galite naudoti komercinį vario valiklį.

Ar vario korozija pavojinga?

Apskritai ne. Vario korozijos produktai yra netoksiški kietoje formoje.

Tačiau, didelės koncentracijos vario druskos gali būti toksiškos, ypač geriamajame vandenyje (nors varis yra būtinas mikroelementas).

Ar atmosferoje varis korozuoja?

Taip, formuoja apsauginę patiną. Kaimo vietovėse, patina vyrauja vario karbonatas (žalias); pramoninėse zonose, tai gali būti vario sulfatas (žalias) arba vario sulfidai (pilkai juoda).

Patina apsaugo apatinį metalą.

Per kiek laiko varis tampa žalias?

Paprastai 5-20 metų, priklausomai nuo aplinkos. Agresyvioje aplinkoje (pakrantės, pramoninis), greičiau susidaro patina; sausoje, švarios aplinkos, tai gali užtrukti dešimtmečius.