مادة الألومنيوم المؤكسد: الخصائص والفوائد والتطبيقات

مؤكسد مادة الألومنيوم يُستخدم بشكل أساسي لأنه خفيف وقوي ومقاوم للتآكل. على الرغم من أن الألومنيوم الخام يوفر قدرًا معينًا من المتانة ومقاومة الخدوش، إلا أنه عرضة للأكسدة والخدوش والانبعاجات والخدوش، مما قد يغيره على المدى الطويل ويحافظ على مظهره. لجعل الألومنيوم أقوى وأكثر متانة، يتم بعد ذلك طلاؤه بأكسيد الألومنيوم لتشكيل طبقة أكسيد واقية على سطحه. والسبب وراء هذه الطبقة هو أنها تقوّي المعدن، مما يمنحه سطحاً غير قابل للتآكل والتآكل ومظهراً أكثر متانة. يُفضّل الألومنيوم المؤكسد بسبب هذه العوامل ويستخدم على نطاق واسع في مجال الطيران, السيارات, وصناعات الإنشاءات والإلكترونيات الاستهلاكية. وتتكون عملية الأنودة من عدة خطوات تنظيف السطح وغمره في حمام إلكتروليت وأكسدته باستخدام التيار الكهربائي وإغلاقه. وبالإضافة إلى جعل المادة أقوى، يمكن تلوين هذه المعالجة بألوان وتشطيبات مختلفة. ويعد التلوين الإلكتروليتي والتلوين بالغمس والتلوين المتكامل والتلوين بالتداخل من تقنيات التلوين الشائعة المختلفة.

الأنودة العادية والأنودة الصلبة هما النوعان الرئيسيان من الأنودة. وعادةً ما تتوفر عمليتان: الأنودة العادية، وتستخدم في المقام الأول للتطبيقات ذات الطلاء النهائي والتطبيقات منخفضة الوزن، والأنودة الصلبة التي تعطي متانة وارتداء وقوة ممتازة للتطبيقات العسكرية والصناعية والفضائية. وبالإضافة إلى الأنودة، يمكن معالجة الألومنيوم من خلال معالجات سطحية أخرى مثل الطلاء الكهربائي، أو الطلاء بالمسحوق، أو طلاء تحويل الكرومات، أو طلاء PVD، أو طلاء السيراميك، أو الجلفنة بالغمس الساخن. لا يمتلك الألومنيوم المؤكسد هذه الخصائص بشكل موحد، وبالتالي يُستخدم كمادة متعددة الاستخدامات وموثوقة في العديد من الصناعات، حيث توفر كل طريقة من هذه الطرق للمادة خصائص محسنة محددة - مقاومة التآكل والصلابة والتوصيل وما إلى ذلك.

سنناقش في هذا المقال خصائص الألومنيوم المؤكسد وفوائده وتطبيقاته وصيانته، ولماذا يعد بديلاً أفضل من المعادن والمعالجات الأخرى. إذا عرفنا هذه الجوانب يمكننا فهم المادة التي يجب استخدامها لصناعة معينة والمستهلك.

ما هو الألومنيوم المؤكسد؟

الألومنيوم المؤكسد هو ألومنيوم تم تمريره من خلال عملية كهروكيميائية لإنتاج طبقة أكسيد أكثر سمكاً ومتانة على سطحه. يزيد وجود طبقة الأكسيد المؤكسد هذه من مقاومة المعدن للتآكل، ويحسّن من صلابة السطح، ويزيد من قدرة المعدن على الالتصاق بالأصباغ والطلاءات.

عملية الأنودة

بعبارة أخرى، تتضمن عملية الأنودة عدة خطوات رئيسية.

• يتم تنظيف سطح الألومنيوم لإزالة الأوساخ أو الشحوم أو الشوائب من السطح قبل خطوات التجفيف والتنظيف والمعالجة المسبقة. يمكن أيضًا حفر السطح للحصول على تشطيب موحد.
• حمام الأنودة - يتم إسقاط الألومنيوم مباشرةً في محلول إلكتروليت (عادةً حمض الكبريتيك) ويتم تقديم التيار الكهربائي. يبدأ الأكسدة ويشكل طبقة أكسيد الألومنيوم السميكة.
• قد يتم تلوين طبقة الأكسيد المسامية في نفس الوقت (اختياري) عن طريق توفير الأصباغ أو الأصباغ بالمثل حسب الرغبة.
• إغلاق المسام - يتم إغلاق الطبقة المؤكسدة عن طريق الماء الساخن أو البخار، وبالتالي إغلاق المسامات، مما يعزز من مقاومة التآكل.

الخصائص الرئيسية لمادة الألومنيوم المؤكسد

1. مقاومة محسنة للتآكل

يعتبر الألومنيوم المؤكسد من أكثر المعادن مقاومة للتآكل. وهذا يجعله عملياً عديم الفائدة عملياً في الهواء الطلق أو عند غمره بالماء، حيث أن طبقة الأكسيد تحمي المعدن من الرطوبة والبيئة المحيطة بنا.

2. زيادة صلابة السطح

تعمل عملية الأنودة على تحسين صلابة الألومنيوم بشكل كبير ويصبح الألومنيوم أكثر مقاومة للخدش والانبعاج والتآكل. أحد هذه الألومنيوم المؤكسد الصلب متين للغاية ويستخدم بالفعل في التطبيقات عالية الأداء.

3. الجاذبية الجمالية وتنوع الألوان

كما أن الألومنيوم المؤكسد متوفر باللون الأسود والذهبي والبرونزي والفضي وغيرها دون تغيير الملمس الطبيعي للمعدن. وهذا هو السبب في أنه خيار مفضل للتطبيقات المعمارية والزخرفية على حد سواء.

4. خفيف الوزن وقوي في نفس الوقت

وعلى الرغم من وضع طبقة الأكسيد فوق الألومنيوم، إلا أن ذلك لا يجعل الألومنيوم أثقل بكثير، ولا يزال أخف وزنًا من المواد الأثقل وزنًا مثل الفولاذ المقاوم للصدأ.

5. العزل الكهربائي

نظرًا لأن الألومنيوم المؤكسد موصل ضعيف للكهرباء مقارنةً بالألومنيوم غير المعالج، فهو مادة جذابة للاستخدام في التطبيقات التي تحتاج إلى عزل للأغراض الكهربائية أو الإلكترونية.

6. صديقة للبيئة ومستدامة

الألومنيوم المؤكسد غير سام تماماً، وقابل لإعادة التدوير، ولا يطلق غازات المركبات العضوية المتطايرة الخطيرة والمضرة بالصحة، لذا فهو صديق للبيئة.

كيفية إضافة لون إلى قطع الألومنيوم المؤكسد؟

من المعروف أن الألومنيوم المؤكسد قادر على الاحتفاظ بالألوان بشكل حيوي للغاية. التلوين الكهربائي والتلوين بالغمس هما تقنيتان من التقنيات العديدة المستخدمة لتلوين الألمنيوم المؤكسد.

1. التلوين الكهربائي

تتمثل إحدى الطرق الشائعة لتجميل الألومنيوم المؤكسد في التلوين الكهربائي حيث يتم تلوين الألومنيوم المؤكسد بظلال متينة ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية. بمجرد أن يمر الألومنيوم بعملية الطلاء بأكسيد الألومنيوم، يتم وضعه في حمام بأملاح معدنية. وفي السنوات القليلة الماضية، تم تطوير أملاح معدنية حيث تستقر الأملاح المعدنية في المسام المفتوحة للسطح المؤكسد بشكل دائم عند استخدام تيار كهربائي لتكوين سطح بلون معدني.

وأخيرًا، يعتمد اللون على نوع الأملاح المعدنية المستخدمة. فأملاح النحاس، على سبيل المثال، تجعل المحلول مائلًا إلى اللون الأحمر، ويمكن أن تجعله المعادن الأخرى بدرجات لونية أخرى. ويُستخدم على نطاق واسع لأن الألوان التي تتم بهذه الطريقة تدوم طويلاً ولا تبهت، مما يجعلها رائعة للاستخدامات الخارجية أو الاستخدامات عالية التعرض.

2. التلوين بالغمس

وهناك طريقة أخرى للتلوين وهي "التلوين بالغمس" التي تمنح المرء مجموعة كبيرة ومتنوعة من خيارات الألوان. أثناء هذا النوع من المعالجة، يتم غمر الطبقة المسامية في محلول صبغة حيث يمتص الألومنيوم المؤكسد الصبغة. وبمجرد الوصول إلى درجة لونية معينة، يتم غمر الألومنيوم في الماء لإيقاف التفاعلات.

يوفر التلوين بالغمس ظلالاً متباينة أكثر حيوية وقابلة للتخصيص، ولكنها ليست مقاومة للأشعة فوق البنفسجية وستبهت الألوان بدرجة أقل بكثير عند تعرضها لأشعة الشمس. ومع ذلك، فإن هذا الافتقار إلى المتانة هو السبب الرئيسي وراء عدم استخدامها بشكل شائع في التطبيقات التي تكون فيها متانة الأجزاء عاملاً مهماً.

3. التلوين المتكامل (عملية من خطوة واحدة)

إن التلوين المتكامل هو عملية فريدة من نوعها تدمج الأنودة والتلوين في عملية واحدة وهي أكثر كفاءة من الطرق متعددة الخطوات. وعلى عكس بعض التقنيات الأخرى، فإن الشوارد الكهربائية التي تتفاعل مع سطح الألومنيوم وسريعة الجفاف، تخلق ألوانًا معدنية عميقة وغنية بما في ذلك الأسود أو الذهبي أو البرونزي. يتشكّل اللون في طبقة الأكسيد ذاتها، ونتيجة لذلك، فهي متينة للغاية ولا تخدش ولا تتعرض للتآكل ولا تتلاشى.

على الرغم من أن التلوين المتكامل ينتج عنه تشطيبات عالية الجودة، إلا أنه نادر الحدوث بسبب التكلفة والتعقيد. وعادةً ما يتم استخدام المكونات المعمارية والإلكترونيات المتطورة والمعدات الصناعية التي يجب أن تكون الأجزاء فيها قادرة على تحمل الظروف الصعبة حيث يتطلب مظهرًا جذابًا وطول العمر.

4. تلوين التداخل

التلوين بالتداخل هو عملية أنودة متطورة عالية التقنية حيث يمكن التلاعب بسماكة طبقة الأكسيد للمنتج لخلق ألوان قزحية متعددة الألوان من الأزرق والأخضر والبنفسجي بدون صبغات أو أصباغ. فبدلاً من امتصاص اللون، يتفاعل الألومنيوم مع موجات الضوء من خلال عكس ألوان مختلفة بناءً على وجهة النظر.

من الاستخدامات الشائعة لهذه الطريقة في الهندسة المعمارية أو المنتجات الفاخرة أو الأعمال المعدنية التزيينية لتحقيق التأثيرات البصرية الفريدة المطلوبة. كما أن مقاومته الاستثنائية للعوامل الجوية تجعله مناسباً للافتات الراقية والتطبيقات الفنية، بالإضافة إلى الأسطح الخارجية. وعلى الرغم من تعقيده الشديد، إلا أنه لا يمكن تصنيعه بسهولة كإنتاج ضخم.

بدائل الألومنيوم المؤكسد 

تُستخدم معالجة سطح الألومنيوم مثل الأنودة على نطاق واسع لتحسين متانة الألومنيوم ومقاومته للتآكل ومظهره. والسبب في ذلك؛ أنها تشكل طبقة أكسيد واقية كهروكيميائية، مما يجعل الألومنيوم مناسبًا للعديد من التطبيقات. ومع ذلك، توجد طرق معالجة سطحية مختلفة يمكن أن تقدم نتائج مماثلة أو حتى أفضل عندما يتم اختيار المتطلبات بشكل مناسب. وعلى عكس هذه البدائل، فإنها تتمتع بمزايا فريدة من نوعها على سبيل المثال الحماية المحسّنة وخصائص التصاق أفضل وتشطيبات زخرفية. فيما يلي بعض البدائل الشائعة للألومنيوم المؤكسد.

1. الطلاء بالكهرباء

الطلاء بالكهرباء هو تقنية ترسيب طبقة رقيقة من المعدن، مثل النيكل والكروم والذهب ... على سطح الألومنيوم أو المعادن الأخرى. ويتم ذلك من خلال عملية كهروكيميائية تساعد على مقاومة التآكل والمتانة وجمالية العنصر. ومن بين المواد التي يتم طلاؤها بالكهرباء بعض المواد الشائعة الطلاء بالكهرباء مثل زخارف السيارات، وكذلك المجوهرات والمكونات الكهربائية. أكبر ميزة لهذه الطريقة هي أن المصنعين يمكنهم تحديد مادة الطلاء وتخصيص خصائص الألومنيوم. على سبيل المثال، قد يتم ذلك من أجل التوصيل في الطلاء بالذهب، أو زيادة الصلابة ومقاومة التآكل في الطلاء بالكروم.

2. طلاء المسحوق

يعد طلاء المسحوق أحد أكثر الطرق استخدامًا على نطاق واسع لتشطيب المعادن باستخدام جزيئات الطلاء الجافة المشحونة كهربائيًا. والنتيجة في درجات الحرارة العالية هي طبقة متينة وواقية فوق الجزء المطلي. تُستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع بسبب مقاومتها الجيدة للتآكل، ومقاومتها الجيدة للصدمات وتعدد اختيارات الألوان. وعلى عكس الطلاء السائل التقليدي الذي لا يحتوي على مذيبات، فإن طلاء المسحوق يعني عدم استخدام مذيبات ضارة. يُستخدم على نطاق واسع في المكونات المعمارية وقطع غيار السيارات والأجهزة الاستهلاكية حيث يمكنه مقاومة الظروف البيئية القاسية دون أن يتشقق أو يبهت.

3. طلاء تحويل الكرومات (ألودين أو فيلم كيميائي)

يتم استخدام الألودين أو الفيلم الكيميائي كعملية كيميائية لتغطية الألومنيوم بطبقة رقيقة واقية تسمى طلاء تحويل الكرومات. وهو يحسّن من مقاومة التآكل مع عدم إعاقة التوصيل الكهربائي، وبالتالي فهو مناسب للتطبيقات الفضائية والإلكترونية. وعلى عكس الأنودة التي تخلق طبقة أكسيد سميكة، فإن طلاء التحويل بالكرومات يوفر طلاءً أفضل للطلاء والالتصاق اللاصق. تعتبر المواد خفيفة الوزن ذات الطلاءات الواقية الموثوقة مفيدة، خاصة في الصناعات، حيث تكون مطلوبة. وعلى الرغم من أنها ليست متينة مثل الأنودة، إلا أنها قد تكون أكثر ملاءمة للتطبيقات الأقل استخدامًا للتآكل.

4. طلاء الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD)

طلاء PVD عبارة عن معالجة أسطح الألومنيوم التي تتضمن ترسيب مركبات معدنية على شكل طبقات رقيقة على الألومنيوم في تفريغ الهواء. وهذا يعزز بشكل كبير من الصلابة ومقاومة التآكل وكذلك المظهر الجمالي. ومن بين طلاءات PVD، يمكن استخدام طلاءات TiN وCrN المتينة على الأسطح فائقة الصلابة (مثل الأدوات الصناعية والأسلحة النارية والساعات الفاخرة) نظرًا لمتانتها الفائقة. وبفضل مجموعة متنوعة من التشطيبات المعدنية مثل اللون الذهبي والأسود والألوان القزحية، تُعدّ طلاءات PVD أساسية لعدد كبير من التشطيبات دون تعديل شكل الجزء.

5. طلاءات السيراميك

الطلاءات الخزفية هي واقيات أسطح ممتازة مقاومة للتآكل ومقاومة للحرارة للألومنيوم والمعادن الأخرى. يتم تطبيقها كطبقة رقيقة جدًا ومتينة للغاية باستخدام الرش الحراري أو ترسيب البخار الكيميائي (CVD). يمكن الإشارة بشكل خاص إلى وضع طلاءات السيراميك على أفضل ما يكون في تطبيقات السيارات والفضاء الجوي والتطبيقات الصناعية حيث تتعرض المكونات لدرجات حرارة قصوى وظروف قاسية. وبالإضافة إلى المتانة الشديدة، يمكن أن تكون طبقات السيراميك عازلة للحرارة، ولهذا السبب يتم استخدامها في أجزاء المحركات، وأنظمة العادم، وكذلك في أواني الطهي.

6. الجلفنة بالغمس الساخن

يشير مصطلح الجلفنة بالغمس الساخن إلى عملية طلاء السطح حيث يتم جلفنة جسم معدني مثل الصلب أو الحديد عند غمره في حمام زنك منصهر. ويترك طلاء الزنك الذي يوفر مقاومة للتآكل على المدى الطويل ومناسب للأجسام الخارجية أو الجسور أو المعدات الصناعية. على الرغم من أن الجلفنة بالغمس الساخن لا تُستخدم عادةً كحماية للألومنيوم، إلا أنها لا تزال أداة مثالية لحماية المعادن الحديدية من الصدأ والأضرار البيئية. ما يجعل هذه العملية أساسية للغاية هو حقيقة أن طلاء الزنك يُسمح له بالشفاء الذاتي بحيث إذا تعرض السطح للخدش، فلن يحدث التآكل مرة أخرى ويمنع صدأ سطح الفولاذ.

ما البديل الذي يجب أن تختاره؟ 

الفرق بين الطلاء بأكسيد الألومنيوم الصلب والطلاء بأكسيد الألومنيوم العادي

الأنودة هي عملية لتحسين مقاومة الألومنيوم للتآكل والمتانة والمظهر الخارجي للألومنيوم. وهناك نوعان شائعان هما الأنودة العادية والأنودة الصلبة. تولد كلتا الطريقتين طبقة أكسيد، على الرغم من اختلاف ظروف العملية وخصائص طبقة الأكسيد والتطبيق لكل منهما.

1. الاختلافات في عملية الأنودة

تركيز الحمض

إن تركيز الحمض المستخدم في عملية الأنودة هو الذي يؤثر على الطلاء النهائي. تتضمن عملية الأنودة العادية تركيزات حمض تبلغ 20% أو نحو ذلك في تشكيل طبقة أكسيد ناعمة وموحدة. 

من ناحية أخرى، تستخدم الأنودة الصلبة تركيزًا أقل من الحمض مثل تركيز حوالي 15% أو أقل، ويكون الطلاء أكثر كثافة وقوة.

متطلبات درجة الحرارة

تعد صلابة طبقة الأكسيد عاملًا مهمًا يعتمد كليًا على درجة الحرارة. تتم عملية الأنودة العادية عند درجة حرارة 18 22 درجة مئوية (حسب نوع وكمية المواد المضافة درجة الحرارة القصوى 30 درجة مئوية). 

وفي حالة ارتفاع درجة الحرارة، يمكن أن يتساقط الطلاء أو يتشقق. لا يمكن إنشاء طلاء أقوى وأكثر مقاومة للتآكل إلا باستخدام طلاء بأكسيد صلب في درجات حرارة أقل بكثير، أقل من 5 درجات مئوية.

مستويات التيار والجهد

تتم عملية الأنودة العادية بكثافة تيار تتراوح بين 1 - 1.5 أمبير/ديسم² وبجهد لا يتجاوز 18 فولت. 

ومع ذلك، يجب إجراء عملية الطلاء بأكسيد صلب بجهد أعلى بكثير، حتى 120 فولت، لتكوين أكسيد أكثر سمكًا وأكثر صلابة أيضًا.

2. الاختلافات في أداء الطلاء

التطبيقات والاستخدامات

الزخرفة والتنعيم هما الاستخدامان الرئيسيان للأنودة العادية حيث يمكنها تلوين السطح المؤكسد وتنعيم السطح. السلع الاستهلاكية والأثاث والمكونات المعمارية هي الأماكن النموذجية التي توجد فيها. 

ومع ذلك، يُستخدم الطلاء بأكسيد الألومنيوم الصلب في التطبيقات الصناعية والعسكرية وتطبيقات السيارات، لمقاومة التآكل والمتانة الفائقة.

المظهر السطحي

تحدّد طريقة الطلاء بأكسيد الألومنيوم المؤكسد نسيج سطح الألومنيوم المؤكسد. تكون الأسطح المؤكسدة ناعمة وموحدة بشكل عادي ومناسبة للتطبيقات الجمالية. أما الأسطح المؤكسدة الصلبة فهي أكثر خشونة للعين المجهرية، مما يمنحها قدرة أكبر على تحمل التآكل والاحتكاك.

المسامية

تشير المسامية إلى عدد الفتحات الصغيرة في طبقة الأكسيد. تُعد الطبقات المؤكسدة العادية عالية المسامية أفضل في الصباغة والتلوين، ولكنها أقل إلى حد ما في مقاومة التآكل. أما الطبقات المؤكسدة الصلبة فهي أقل مسامية وبالتالي فهي أقوى ومقاومة للتلف.

سماكة الطلاء

يتم توفير الحماية الأساسية والجمالية من خلال طبقة الأكسيد، والتي عادة ما تكون أقل من 15 ميكرومتر، والتي يتم إنشاؤها بواسطة الأنودة العادية.  

ومع ذلك، فإن الطلاء بأكسيد الألومنيوم الصلب يشكل طبقة أكثر سمكًا بكثير، عادةً ما تكون أكثر من 15 ميكرومتر، وهي ضرورية للتطبيقات الصلبة والمقاومة للتآكل.

الشفافية والتعتيم

كيفية مرور الضوء من خلال سمك طبقة الأكسيد، وكذلك المواد المستخدمة. يمكن صبغها بسهولة بألوان مختلفة لأن الطلاء المؤكسد العادي شفاف. 

تكون الطلاءات المؤكسدة الصلبة غير شفافة بسبب سمكها الكبير وبالتالي فهي غير مناسبة للتلوين التزييني.

المنتجات الشائعة المصنوعة من الألومنيوم المؤكسد

1. أغطية الهواتف الذكية والكمبيوتر المحمول

يُستخدم الألومنيوم المؤكسد كغلاف خارجي للعديد من الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة المتميزة. هذه الأجهزة مقاومة للخدوش والخدوش والتآكل بسبب هذه المادة. كما أنها تمنحها مظهرًا نهائيًا ناعمًا وأنيقًا وفي الوقت نفسه تجعلها خفيفة الوزن وسهلة الحمل.

2. حاويات الحواسيب اللوحية

ولأنه خفيف الوزن ويوفر حماية ممتازة، تُصنع حاويات الأجهزة اللوحية أحياناً من الألومنيوم المؤكسد. كما يمكن للمصنعين أيضًا الانتقاء والاختيار من بين مجموعة متنوعة من الألوان التي لا تتسبب في تدهور الأجهزة اللوحية نظرًا لقدرتها على المرور بعملية الطلاء بأكسيد الألومنيوم.

3. إطارات النوافذ والأبواب

يستخدم الألومنيوم المؤكسد لإطارات النوافذ والأبواب في المباني لأنه مقاوم للصدأ ولا يبهت أو يتقشر. وهذا يجعله خياراً رائعاً للاستخدام في الاستخدامات المنزلية والمباني التجارية حيث يتطلب عمراً طويلاً وصيانة قليلة.

4. زخرفة السيارات وإطارات الدراجات

إن خصائص الألومنيوم المؤكسد تجعله خياراً جيداً للمستهلكين الذين يبحثون عن متانة عالية ووزن أقل في المركبات، وكلاهما قد يزيد من كفاءة استهلاك الوقود. وتحظى إطارات الدراجات المصنوعة من الألومنيوم المؤكسد بشعبية كبيرة في صناعة الدراجات الهوائية نظراً لقوتها وخفة وزنها، وهي مناسبة للاستخدام في ركوب الدراجات العادية والسباقات التنافسية.

أنواع الألومنيوم المؤكسد

هناك أنواع مختلفة من الألومنيوم المؤكسد لكل منها خصائصه وفوائده الفريدة بناءً على الخصائص المختلفة والاستجابة المطلوبة بناءً على التطبيق والأداء. يتم اختيار نوع الأنودة بناءً على معايير مثل المتانة ومقاومة التآكل والسماكة والسمك والخصائص الجمالية. فيما يلي الأنواع الرئيسية للألومنيوم المؤكسد واستخداماتها المحددة.

1. النوع الأول (أنودة حمض الكروميك)

في الأنودة من النوع I، ينتج حمض الكروميك طبقة أكسيد رقيقة ولكنها شديدة المقاومة للتآكل. وهي طريقة رائعة للفضاء الجوي دون الحاجة إلى تقليل الوزن بشكل كبير لأنها لا تغير الأبعاد الطبيعية. يتميز الألومنيوم المؤكسد من النوع الأول بسماكة أقل من النوع الثاني، وبالتالي فهو غير مناسب للطلاء بأكسيد الألوان، بينما يوفر التصاقًا جيدًا للدهانات والطبقات الأولية.

الميزات الرئيسية

• ينتج طبقة رقيقة من الأكسيد المقاوم للتآكل
• يحافظ على توصيل الألومنيوم
• مثالية للتطبيقات الفضائية والدفاعية
• يوفر التصاقاً ممتازاً للطلاءات.

2. النوع الثاني (أنودة حمض الكبريتيك)

النوع الأكثر شيوعاً من الأنودة هو النوع الثاني الذي يستخدم حمض الكبريتيك لتنمية طبقة أكسيد متوسطة السماكة. يمكن أن يكون هذا النوع مؤكسدًا لإعطاء اللون ويستخدم في السلع الاستهلاكية والمكونات المعمارية وقطع غيار السيارات. لأنه يوفر مقاومة جيدة للتآكل، ومقاومة للتآكل، فضلاً عن أنه يعطي جماليات محسنة.

الميزات الرئيسية

• عملية الأنودة القياسية
• يوفر طبقة أكسيد معتدلة السماكة
• يسمح بالأنودة الملونة
• ويُستخدم عادةً في الإلكترونيات والأثاث والبناء.

3. النوع الثالث (الأنودة الصلبة)

ينتج النوع الثالث من الطلاء بأكسيد الألومنيوم، المعروف أيضًا بأكسيد الطلاء الصلب، طبقة أكسيد أكثر سمكًا وصلابة وهو مقاوم جدًا للتآكل ومتين. يتم استخدام هذا النوع على نطاق واسع في التطبيقات العسكرية والصناعية وأواني الطهي حيث تكون هناك حاجة إلى قوة عالية ومقاومة فائقة للتآكل، وحماية فائقة من التآكل. يتميز الألومنيوم المؤكسد من النوع الثالث بمتانة عالية وغالبًا ما يستخدم في مكونات الماكينات وأجزاء الأسلحة النارية والأجهزة الطبية.

الميزات الرئيسية

• يُنتج طبقة أكسيد سميكة مقاومة للتآكل
• يوفر أقصى قدر من المتانة والصلابة
• تُستخدم في التطبيقات الصناعية عالية الأداء
• يوفر مقاومة فائقة للتآكل

تطبيقات مادة الألومنيوم المؤكسد

وبسبب خصائصه الفائقة، يُستخدم الألومنيوم المؤكسد في العديد من الصناعات والمنتجات.

1. صناعة الطيران والسيارات

• مكونات الطائرات مثل ألواح جسم الطائرة وهياكل الأجنحة
• ألواح الهيكل وأجزاء المحرك وقطع الزينة التي تدخل في السيارة
• متين بسبب خفة وزنه وخصائصه المقاومة للتآكل

2. البناء والهندسة المعمارية

• إطارات النوافذ، والجدران الساترة، والأبواب، إلخ.
• مواد التسقيف والسور
• تُستخدم ناطحات السحاب الحديثة وواجهات المباني الحديثة لإضفاء لمسة جمالية.

3. الإلكترونيات والأجهزة الاستهلاكية

• يستخدم جهاز Apple MacBook من Apple MacBook الألومنيوم المؤكسد والهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية.
• أجهزة المطبخ مثل آلات تحضير القهوة ومحامص الخبز
• تمنع عملية الطلاء بأكسيد الألومنيوم البصمات والخدوش واللطخات.

4. المعدات الطبية والمخبرية

• الأدوات الجراحية والصواني الطبية
• أدت الطبيعة غير التفاعلية إلى استخدام الأسطح المختبرية المعقمة
• يعتمد طول العمر الافتراضي في بيئة الرعاية الصحية على مقاومة التآكل

5. معدات رياضية وخارجية

• إطارات الدراجات الهوائية معدات التنزه ومعدات التخييم.
• مواد متينة وخفيفة الوزن للظروف القاسية

6. أواني الطهي وأدوات المطبخ

• مقالي أو أواني أو أواني ألومنيوم غير لاصقة من الألومنيوم المؤكسد
• وهو مقاوم للخدش ودرجات الحرارة العالية.
• إنه بديل أكثر أماناً للطلاء التقليدي غير اللاصق.

المقارنة بين الألومنيوم المؤكسد والمعادن الأخرى

صيانة الألومنيوم المؤكسد والعناية به

الألومنيوم المؤكسد متين للغاية ويمكنه تحمّل التآكل، ومع ذلك، فإن طلاء الألومنيوم المؤكسد بانتظام يحافظ على مظهره القوي والدائم. إن العناية الوقائية، مثل طريقة الألومنيوم المؤكسد الطبيعي للتلف أو تغير اللون أو تلف السطح، ستحافظ على المادة في حالة جيدة لسنوات. فيما يلي بعض النصائح أدناه لصيانة أسطح الألمنيوم المؤكسد.

1. التنظيف المنتظم

يجب أن تحافظ على نظافة الألمنيوم المؤكسد باستخدام الماء والصابون المعتدل بشكل متكرر. استخدم قطعة قماش ناعمة أو إسفنجة لإزالة الغبار والأوساخ والأوساخ المتسخة والمتسخة. امتنع عن استخدام المنظفات الخشنة أو الصوف الصلب لأنها قد تخدش الطبقة المؤكسدة. سوف يعمل منظف معتدل في الماء الدافئ على إزالة البقع المزعجة. بعد التنظيف اشطف السطح بالماء النظيف وجفّفه بمنشفة ناعمة لمنع ظهور بقع الماء.

2. تجنب المواد الكيميائية القاسية

كما أنه مقاوم للعديد من العناصر البيئية، إلا أنه يمكن أن يتضرر بسبب الأحماض القوية أو المحاليل القلوية أو المنظفات الصناعية القاسية التي تؤثر على طبقة الأكسيد الواقية. لا تستخدم مواد التبييض أو المنظفات التي تحتوي على الأمونيا أو المواد الحمضية التي من شأنها أن تتسبب في بهتان المادة أو إحداث حفرة فيها. إذا كانت هناك حاجة إلى استخدام مواد تنظيف أقوى، فيجب دائماً استخدام محلول محايد الأس الهيدروجيني المخصص للمعادن المؤكسدة.

3. التلميع والحماية

للحفاظ على لمعان الألمنيوم المؤكسد ونعومته، استخدم قطعة قماش ناعمة من الألياف الدقيقة أو إسفنجة وقم بتلميع السطح برفق شديد. إذا كانت هناك حاجة إلى مزيد من الحماية، فقم بوضع شمع غير كاشط أو نوع من واقيات الألمنيوم المؤكسد. تساعد هذه الطبقة المضافة في منع الأكسدة والحفاظ على لمعان المعدن وظلاله في معظم المناسبات.

4. منع الخدش والتلف الناتج عن الصدمات

يتميز الألمنيوم المؤكسد بمقاومة كبيرة للخدوش ولكنه ليس مقاومًا للخدوش. لا تستخدم أدوات حادة أو أدوات ثقيلة أو مواد خشنة مباشرة على السطح حتى لا تتعرض للخدوش أو الخدوش أو التقطيع. يجب أن تكون أغطية الحشو الواقية أو حتى قلم Sharpie في متناول اليد لمنع التلف العرضي لمكونات الألمنيوم المؤكسد.

5. الحماية من الظروف البيئية القاسية

تتآكل الأسطح المؤكسدة تدريجيًا بسبب التعرض الطويل للمياه المالحة والأشعة فوق البنفسجية والعوامل الجوية القاسية. من ناحية أخرى، يجب فحص الألمنيوم المؤكسد بشكل دوري إذا تم استخدامه في الهواء الطلق. في البيئات البحرية أو الساحلية قد يؤدي شطف السطح بالمياه العذبة إلى إزالة ترسبات الملح التي من شأنها تسريع التآكل.

الخاتمة

لقد وُجد أن الألومنيوم المؤكسد مادة متعددة الاستخدامات وموثوقة للغاية في العديد من الصناعات بسبب خفة وزنه ومتانته وصلابة سطحه المعززة ومقاومته للتآكل. لا يقتصر دور الأنودة على تقوية الألومنيوم فحسب، بل يمنح الألومنيوم أيضًا مظهرًا جذابًا ولهذا السبب يُفضل استخدامه في صناعات البناء والسيارات والفضاء والإلكترونيات وأدوات الطهي.

يعد الألومنيوم المؤكسد أحد المزايا الرئيسية للدائرة من حيث العمر الافتراضي الطويل مع الحد الأدنى من متطلبات الصيانة. ومع ذلك، مع التنظيف البسيط بالماء والصابون المعتدل، وتجنب المواد الكيميائية القاسية، والحماية من الخدوش والأضرار الناجمة عن الصدمات، فإن قابلية الاستخدام ستطول.هناك مقاومة ممتازة للتآكل والتآكل، ومع ذلك، من المهم اختيار نوع الأنودة (أنودة عادية أو صلبة) للاستخدام المقصود.

يُعد الطلاء بالكهرباء والطلاء بالمسحوق والطلاء بالطباعة بالطباعة بالرقائق الكهروضوئية PVD أنواعًا أخرى من المعالجات البديلة التي توفر مجموعة من الخصائص الخاصة بها. على الرغم من أن الألومنيوم المؤكسد قد لا يكون صديقًا للبيئة مثل هذا الطلاء الأخضر، إلا أنه لا يزال مكملاً لهذا الطلاء الأخضر كأفضل الحلول الصديقة للبيئة نظرًا لقدرته على تحمل التكاليف وأدائه المتفوق في بيئات مختلفة.

الأسئلة الشائعة (FAQs)

1. لأي غرض يُستخدم الألومنيوم المؤكسد؟

ونظراً لخصائصه المتمثلة في خفة وزنه ومقاومته للتآكل ومتانته، يُستخدم الألومنيوم المؤكسد في صناعة الطيران والسيارات والبناء والإلكترونيات وأواني الطهي والمعدات الصناعية.

2. هل يمكن أن يصدأ الألومنيوم المؤكسد؟

ألومنيوم مؤكسد لا يصدأ لأنه بعد عملية الطلاء بأكسيد الألومنيوم تكوّن طبقة أكسيد تقاوم الرطوبة والأضرار البيئية.

3. هل الألمنيوم المؤكسد آمن في أواني الطهي؟

نعم، الألمنيوم المؤكسد غير سام وآمن للطهي. ومن المفهوم أنه يستخدم في أواني الطهي لأنه لا يتفاعل مع الطعام ويشكل سطحاً مقاوماً للخدوش.

4. ما هي أفضل طريقة لتنظيف سطح الألومنيوم المؤكسد؟

لتنظيف سطح الألومنيوم المؤكسد، لا يتطلب الأمر سوى صابون خفيف وماء دافئ باستخدام قطعة قماش ناعمة. استخدم فقط المنظفات الخفيفة وغير الكاشطة والمواد الكيميائية غير القاسية ولا تستخدم أبداً الصوف الصلب لأنه قد يتسبب في تلف السطح المؤكسد.

5. ما هو الألومنيوم المؤكسد والألومنيوم المطلي بالمسحوق؟

يتم تشكيل طبقة الأكسيد الواقية على الألومنيوم المؤكسد من خلال عملية كهروكيميائية، في حين أن الطلاء المستخدم على الألومنيوم المطلي بالمسحوق هو طلاء جاف يتم معالجته في درجات حرارة عالية. يحتوي طلاء المسحوق بشكل عام على طلاء ملون أكثر تنوعًا من الألومنيوم المؤكسد، ولكن من المرجح أن يتشقق مع مرور الوقت؛ أما الألومنيوم المؤكسد فهو أكثر متانة ومقاومة للبهتان.