陽極酸化鋼とは

陽極酸化鋼は、それを強化し、腐食の影響を遅らせるために保護コーティングが施された鋼です。 陽極酸化鋼は他の多くの陽極酸化金属、特にアルミニウムのように見えるかもしれませんが、それは鋼コーティングを作成する本当の陽極酸化プロセスではありません。 これは、陽極酸化が実際の金属自体の表面層の酸化を伴うためです。これは、アルミニウムで最もよく行われ、保護酸化アルミニウム表面層を生成します。 しかし、鋼が酸化されると、結果として、一般に錆として知られる酸化鉄Fe ₂ O _3のコーティングが生成されます。このコーティングは、下地の金属をほとんどまたはまったく保護せず、実際に、下にある金属層が腐食します。 したがって、陽極酸化鋼製品の作成に使用される方法には、亜鉛、アルミニウム、またはその他のバリア化合物の酸化物に基づく他の種類の陽極酸化金属表面層で金属をコーティングすることが含まれます。

陽極酸化鋼を作成する特に効果的な方法は、水酸化カリウム（KOH）または水酸化ナトリウム（NaOH）と反応させることです。 これらの化学物質を使用すると、表面にマグネタイト、Fe ₃ O ₄ 、または二色性マグネタイト層が成長し、下にある鋼を保護します。 磁鉄鉱自体の色は青黒ですが、二色性磁鉄鉱には、見る位置に応じて表面から虹の色が反射する光学効果があります。 多くの場合、陽極酸化されたスチール製調理器具は、この虹の効果または美的価値のある他の陽極酸化された製品を示します。 マグネタイトは化学的に普通の錆と密接に関連していますが、これは時にはレピドクロサイト、γFeOOH、または針鉄鉱、αFeOOHという化合物で構成されていますが、錆よりもはるかに永続的で保護的な性質を持っています。

陽極酸化鋼を作成するために使用される別の方法は、亜鉛またはアルミニウムの酸化物でコーティングすることです。 クロム酸から硫酸、ホウ硫酸に至るまで、さまざまな種類の酸が電解浴で使用され、コーティング金属の酸化物が生成されます。 スチール部分は、電解質内の電気回路の負のアノード部分として機能し、亜鉛やアルミニウムなどのドナー金属が正のカソードを構成します。 電流が溶液を流れると、酸塩基とともに、カソードから金属イオンを除去し、アノードに金属イオンを堆積させるように作用します。

陽極酸化鋼を作成する際の問題の1つは、貴金属がプロセス中に、貴金属などの非貴金属である金属に結合することです。 これらの金属は異なる腐食電位を持っているため、非貴金属は、一緒に結合されたときに2つの間にガルバニック層を発達させるのが一般的です。 ガルバニック腐食速度は、2つの金属が出会う表面積全体と、腐食速度が互いに比較してどれだけ受動的または能動的であるかに基づいています。

したがって、陽極酸化鋼を別の元素金属でコーティングして製造する唯一の商業的に実行可能なプロセスは、ステンレス鋼とアルミニウムのそれです。 これは、普通の鋼は陽極酸化を試みたときにアルミニウムで発生する電解腐食効果に苦しみ、これにより金属間の強い結合が形成されないためです。 アルミニウムと銅、青銅、真鍮などの金属との結合では、電解腐食がさらに問題となるため、これらの金属は通常、陽極酸化されません。 ステンレス鋼がアルミニウムと結合していても、陽極酸化プロセスを阻害する可能性がある別の問題は、塩化物の痕跡がプロセスを汚染する場合です。 そのような汚染は同様に深刻なガルバニック欠陥をもたらし、陽極酸化コーティングの信頼性を低下させる。