Wat is geanodiseerd staal?
Geanodiseerd staal is staal dat een beschermende coating heeft gekregen om het te versterken en de effecten van corrosie te vertragen. Hoewel geanodiseerd staal op veel andere geanodiseerde metalen lijkt, met name aluminium, is het geen echt anodiseerproces dat de staalcoating creëert. Dit komt omdat bij anodiseren de oppervlaktelaag van het feitelijke metaal zelf wordt geoxideerd, wat meestal met aluminium wordt gedaan om een beschermende oppervlaktelaag van aluminiumoxide te produceren. Wanneer staal wordt geoxideerd, is het resultaat echter het genereren van een coating van ijzeroxide, Fe 2 O 3 , beter bekend als roest, die weinig tot geen bescherming biedt aan het onderliggende metaal en in feite de kans op onderliggende metalen laag om te corroderen. De methode die wordt gebruikt om geanodiseerde staalproducten te maken, omvat daarom het coaten van het metaal met andere soorten geanodiseerde metalen oppervlaktelagen op basis van oxiden van zink, aluminium of andere barrière-verbindingen.
Een bijzonder effectieve methode voor het maken van geanodiseerd staal is om het te laten reageren met kaliumhydroxide, KOH of natriumhydroxide, NaOH. Met behulp van deze chemicaliën groeit een magnetiet, Fe 3 O 4 of dichroïsche magnetietlaag op het oppervlak die bescherming biedt aan het onderliggende staal. Hoewel magnetiet zelf blauwzwart van kleur is, heeft dichroïsch magnetiet een optisch effect waarbij een regenboog van kleuren op het oppervlak reflecteert, afhankelijk van de positie van waaruit het wordt bekeken. Vaak zullen geanodiseerd stalen kookgerei dit regenboogeffect vertonen of andere geanodiseerde producten met een bepaalde esthetische waarde. Hoewel magnetiet chemisch nauw verwant is met gewone roest, dat soms bestaat uit de verbindingen lepidocrociet, γFeOOH of goethiet, αFeOOH, heeft het veel meer duurzame en beschermende eigenschappen dan roest.
Een andere methode die wordt gebruikt om geanodiseerd staal te maken, is het te coaten met oxiden van zink of aluminium. Verschillende soorten zuren worden in een elektrolytbad gebruikt om oxiden van de bekledingsmetalen te maken, van chroomzuur tot zwavelzuur en boorzuur-zwavelzuur. Het stalen deel fungeert als het negatieve anodegedeelte van het elektrische circuit in de elektrolyt, en het donormetaal zoals zink of aluminium vormt de positieve kathode. Terwijl de stroom door de oplossing loopt, werkt deze samen met de zuurbase om metaalionen uit de kathode te verwijderen en op de anode af te zetten.
Een van de problemen bij het maken van geanodiseerd staal is dat het een edelmetaal is dat in het proces wordt gebonden aan metalen zoals aluminium die niet-edel zijn. Aangezien deze metalen verschillende corrosiepotentialen hebben, is het gebruikelijk dat het niet-edelmetaal een galvanische laag ontwikkelt tussen de twee wanneer ze aan elkaar worden gehecht. De galvanische corrosiesnelheid is gebaseerd op het totale oppervlak waar de twee metalen elkaar ontmoeten en hoe passief of actief hun corrosiesnelheid is in vergelijking met elkaar.
Het enige commercieel haalbare proces, waar geanodiseerd staal wordt geproduceerd door het te coaten met een ander elementair metaal, is daarom dat van roestvrij staal en aluminium. Dit komt omdat gewoon staal lijdt aan een galvanisch corrosie-effect dat optreedt bij aluminium wanneer wordt geprobeerd te anodiseren, en dit voorkomt dat een sterke binding tussen de metalen ontstaat. Galvanische corrosie is nog meer een probleem met de binding van aluminium aan metalen zoals koper, brons en messing, dus deze metalen zijn meestal niet samen geanodiseerd. Een ander probleem dat het anodisatieproces kan remmen, zelfs als roestvrij staal gepaard gaat met aluminium, is als chloride sporen het proces verontreinigen. Een dergelijke verontreiniging zal ook leiden tot ernstige galvanische defecten en de geanodiseerde coating onbetrouwbaar maken.