Nøgleforskellen mellem elektropolering og passivering er, at elektropolering giver en overlegen finish og fjerner misfarvning, som passivering ville efterlade.
Elektropolering er en elektrokemisk proces, der fjerner materiale fra en metaloverflade for at reducere overfladens ruhed, mens passivering er processen med at belægge en overflade af et metal for at reducere den kemiske reaktivitet. Sammenlignet med passivering skaber elektropolering i sidste ende langtidsholdbare resultater. Det betyder; elektropolering resulterer i et langtidsholdbart lag på overfladen af underlaget.
Hvad er elektropolering?
Elektropolering er processen med at fjerne materiale fra en metaloverflade for at reducere overfladens ruhed. Det kan vi gøre ved at udjævne mikrotoppe og dale. Således forbedrer denne proces overfladefinishen. Desuden er elektropolering nyttig til polering, passivering og afgratning af metaldele. Det beskrives ofte som det omvendte af galvaniseringen.
Figur 01: Metode til elektropolering (1. Elektrolyt 2. Katode 3. Arbejdsemne til polering (anode) 4. Partikel, der bevæger sig fra arbejdsemnet til katoden 5. Overflade før polering 6. Overflade efter polering)
I mekanismen for elektropolering nedsænkes substratet (materialet, hvorpå elektropolering er påkrævet) i en elektrolyt som anode. Elektrolytten skal være et temperaturkontrolleret bad. Da dette substrat er anoden, er det forbundet til den positive ende af DC-strømforsyningen. Katoden er generelt rustfrit stål, kobber eller bly. Desuden oxiderer strømmen, der passerer gennem anoden, metallet på overfladen af substratet og opløser metalionerne i det elektrolytiske bad. Derefter når disse ioner katoden, og reduktionsreaktionen finder sted. Det er således, hvordan underlagets overfladeruhed reduceres ved elektropolering.
Det følgende afsnit diskuterer fordele og ulemper ved elektropolering:
Fordele
- Nem betjening og æstetisk tiltalende finish
- Effektiv til polering af uregelmæssigt formede genstande
- Nyttig til det sterile underlag
- Forbedrer korrosionsbestandighed
- Fjerner native oxidlag fra metaloverflader; eks: TiO2 lag på Ti-metal
Ulemper
- Kan ikke fjerne meget grove defekter
- Elektropolering af flerfasede legeringer kan forårsage runing
Hvad er passivering?
Passivering er processen med at belægge en overflade af et metal for at reducere den kemiske reaktivitet. Derfor er et underlag, der undergår passivering, mindre påvirket af korrosion fra miljøet. Faktisk kan en passiveret overflade overleve i lang tid uden at gennemgå metaludvaskning. Desuden kan et passiveringslag være organisk eller uorganisk af natur. Den største anvendelse af denne proces er genoprettelse af korrosionsbestandigheden af en forurenet rustfri ståldel.
Figur 2: Passiveret tilpasning (højre) vs normal tilpasning (venstre)
Yderligere er de to vigtigste passiveringsmetoder salpetersyrepassivering og citronsyrepassivering. Tidligere blev salpetersyre brugt til at passivere rustfrit stål. Men citronsyre er det kemikalie, vi nu bruger til denne proces, da det er sikrere og mere effektivt.
Det følgende afsnit diskuterer fordele og ulemper ved både salpetersyrepassivering og citronsyrepassivering:
Fordele og ulemper ved behandlingsmetode med salpetersyre
Fordele: Lave omkostninger, 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 behandlingsmetoden for citronsyre
Fordele: Ikke farligt, opløser kun jern (opløser ikke tungmetaller), holder jernet opløst efter neutralisering, biologisk nedbrydeligt slutprodukt osv.
Ulemper: Dyrt, hvis opløsningen har en lav koncentration, skal vi varme den op til 80°C.
Hvad er forskellen mellem elektropolering og passivering?
Elektropolering er fjernelse af materiale fra en metaloverflade for at reducere overfladens ruhed, mens passivering er processen med at belægge en overflade af et metal for at reducere den kemiske reaktivitet. Ydermere er den vigtigste forskel mellem elektropolering og passivering, at elektropolering giver en overlegen finish og fjerner misfarvning, som passivering ville efterlade.
Desuden omfatter elektropolering hovedsageligt nedsænkning af substratet som anode i en elektrolytisk opløsning og ledning af en jævnstrøm, mens passiveringsprocessen omfatter trin som alkalisk rengøring, desinficering (stærk oxidation), skylning, tørring og konservering. Desuden er en anden væsentlig forskel mellem elektropolering og passivering, at elektropolering hovedsageligt udføres på nikkel, tin og andre metallegeringer, hvorimod passivering hovedsageligt bruges til rustfrit stål.
Den følgende infografik opsummerer forskellen mellem elektropolering og passivering:
Opsummering – Elektropolering vs Passivation
Elektropolering er en elektrokemisk proces, der fjerner materiale fra en metaloverflade for at reducere overfladens ruhed, mens passivering er processen med at belægge 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.
