Was ist eloxierter Stahl?
Anodisierter Stahl ist Stahl, der mit einer Schutzbeschichtung versehen wurde, um ihn zu verstärken und die Korrosionseffekte zu verlangsamen. Während anodisierter Stahl wie viele andere anodisierte Metalle aussehen kann, insbesondere Aluminium, ist es kein wirklicher Anodisierungsprozess, der die Stahlbeschichtung erzeugt. Dies liegt daran, dass beim Anodisieren die Oberflächenschicht des eigentlichen Metalls selbst oxidiert wird, was am häufigsten mit Aluminium erfolgt, um eine schützende Aluminiumoxid-Oberflächenschicht zu erzeugen. Bei der Oxidation von Stahl entsteht jedoch ein Überzug aus Eisen (III) -oxid (Fe 2 O 3) , der üblicherweise als Rost bezeichnet wird und das darunter liegende Metall kaum bis gar nicht schützt und möglicherweise sogar die Wahrscheinlichkeit des Rosts erhöht darunterliegende Metallschicht zu korrodieren. Das Verfahren, mit dem anodisierte Stahlprodukte hergestellt werden, umfasst daher das Beschichten des Metalls mit anderen Arten anodisierter Metalloberflächenschichten auf der Basis von Oxiden von Zink, Aluminium oder anderen Barriereverbindungen.
Ein besonders wirksames Verfahren zur Erzeugung von anodisiertem Stahl besteht darin, ihn mit Kaliumhydroxid, KOH oder Natriumhydroxid, NaOH umzusetzen. Unter Verwendung dieser Chemikalien wächst eine Magnetit-, Fe 3 O 4 - oder dichroitische Magnetitschicht auf der Oberfläche, die den darunter liegenden Stahl schützt. Während Magnetit selbst eine blauschwarze Farbe hat, hat dichroitischer Magnetit einen optischen Effekt, bei dem ein Regenbogen von Farben von der Oberfläche reflektiert wird, abhängig von der Position, von der aus es betrachtet wird. Anodisiertes Stahlkochgeschirr zeigt häufig diesen Regenbogeneffekt oder andere anodisierte Produkte, die einen ästhetischen Wert haben. Obwohl Magnetit chemisch eng mit gewöhnlichem Rost verwandt ist, der sich manchmal aus den Verbindungen Lepidocrocit, γFeOOH oder Goethit, αFeOOH zusammensetzt, hat es viel dauerhaftere und schützendere Eigenschaften als Rost.
Eine andere Methode zur Herstellung von eloxiertem Stahl besteht darin, ihn mit Zink- oder Aluminiumoxiden zu beschichten. In einem Elektrolytbad werden verschiedene Arten von Säuren verwendet, um Oxide der Beschichtungsmetalle zu erzeugen, von Chromsäure über Schwefelsäure bis hin zu Borsäure-Schwefelsäure. Der Stahlteil fungiert als negativer Anodenteil des Stromkreises im Elektrolyten, und das Donormetall wie Zink oder Aluminium bildet die positive Kathode. Während der Strom durch die Lösung fließt, entfernt sie zusammen mit der Säure-Base Metallionen von der Kathode und scheidet sie auf der Anode ab.
Eines der Probleme bei der Herstellung von eloxiertem Stahl besteht darin, dass es sich um ein Edelmetall handelt, das dabei mit Metallen wie Aluminium verbunden wird, die nicht edel sind. Da diese Metalle unterschiedliche Korrosionspotentiale aufweisen, ist es üblich, dass das Unedelmetall beim Zusammenkleben eine galvanische Schicht zwischen den beiden bildet. Die galvanische Korrosionsrate basiert auf der Gesamtoberfläche, auf der sich die beiden Metalle treffen, und darauf, wie passiv oder aktiv ihre Korrosionsraten im Vergleich zueinander sind.
Das einzige wirtschaftlich praktikable Verfahren, bei dem anodisierter Stahl durch Beschichten mit einem anderen elementaren Metall hergestellt wird, ist das Verfahren mit rostfreiem Stahl und Aluminium. Dies liegt daran, dass gewöhnlicher Stahl unter einem galvanischen Korrosionseffekt leidet, der bei Aluminium auftritt, wenn versucht wird, zu eloxieren, und dies verhindert, dass sich eine starke Bindung zwischen den Metallen bildet. Galvanische Korrosion ist ein noch größeres Problem beim Verbinden von Aluminium mit Metallen wie Kupfer, Bronze und Messing, so dass diese Metalle normalerweise nicht zusammen anodisiert werden. Ein weiteres Problem, das den Anodisierungsprozess behindern kann, selbst wenn Edelstahl mit Aluminium verbunden ist, besteht darin, dass Chloridspuren den Prozess verunreinigen. Eine solche Verunreinigung führt auch zu ernsthaften galvanischen Defekten und macht die anodisierte Beschichtung unzuverlässig.