Hva er anodisert stål?

Anodisert stål er stål som har fått et beskyttende belegg for å styrke det og forsinke virkningene av korrosjon. Selv om anodisert stål kan se ut som mange andre anodiserte metaller, spesielt aluminium, er det ikke en ekte anodiseringsprosess som skaper stålbelegget. Dette er fordi anodisering involverer oksidering av overflatelaget av selve metallet, noe som ofte gjøres med aluminium for å produsere et beskyttende overflatelag av aluminiumoksyd. Når stål oksideres, er imidlertid resultatet å generere et belegg av jernoksid, Fe203, mer kjent som rust, som gir liten eller ingen beskyttelse for det underliggende metall og faktisk kan øke sannsynligheten for underliggende metalllag for å korrodere. Metoden som brukes til å lage anodiserte stålprodukter innebærer derfor å belegge metallet med andre typer anodiserte metalloverflatelag basert på oksider av sink, aluminium eller andre barriereforbindelser.

En spesielt effektiv metode for å lage anodisert stål er å reagere det med kaliumhydroksyd, KOH eller natriumhydroksyd, NaOH. Ved bruk av disse kjemikaliene vokser et magnetitt, Fe ₃ O ₄ eller et dikroisk magnetittlag på overflaten som gir beskyttelse til det underliggende stål. Mens magnetitten i seg selv er blå-svart i fargen, har dikroisk magnetitt en optisk effekt der en regnbue med farger reflekteres av overflaten avhengig av hvor den vises. Ofte vil kokekar av anodisert stål ha denne regnbueeffekten eller andre anodiserte produkter som har en viss estetisk verdi. Selv om magnetitt er nært beslektet med vanlig rust kjemisk, som noen ganger er sammensatt av forbindelsene lepidocrocite, γFeOOH, eller goethite, αFeOOH, har den mye mer varige og beskyttende egenskaper enn rust.

En annen metode som brukes til å lage anodisert stål er å belegge det med oksider av sink eller aluminium. Ulike typer syrer brukes i et elektrolyttbad for å lage oksider av belegningsmetallene, fra kromsyre til svovelsyre og borsvovelsyre. Ståldelen fungerer som den negative anodedelen av den elektriske kretsen i elektrolytten, og givermetallet som sink eller aluminium utgjør den positive katoden. Når strømmen kjøres gjennom løsningen, virker den sammen med syrebasen for å fjerne metallioner fra katoden og avsette dem på anoden.

Et av problemene med å lage anodisert stål er at det er et edelt metall som er bundet i prosessen til metaller som aluminium som er edelt. Siden disse metallene har forskjellige korrosjonspotensialer, er det vanlig at det ikke-edle metallet utvikler et galvanisk lag mellom de to når de bindes sammen. Den galvaniske korrosjonshastigheten er basert på det totale overflatearealet der de to metallene møtes og hvor passive eller aktive korrosjonshastighetene deres er sammenlignet med hverandre.

Den eneste kommersielt levedyktige prosessen der anodisert stål blir produsert ved å belegge det med et annet elementært metall er det med rustfritt stål og aluminium. Dette er fordi vanlig stål lider av en galvanisk korrosjonseffekt som oppstår med aluminium når anodisering forsøkes, og dette forhindrer at det dannes en sterk binding mellom metallene. Galvanisk korrosjon er enda mer et problem med bindingen av aluminium med metaller som kobber, bronse og messing, slik at disse metallene vanligvis ikke er anodisert. Et annet problem som kan hemme anodiseringsprosessen, selv om rustfritt stål er parret med aluminium, er hvis kloridspor forurenser prosessen. Slik forurensning vil også føre til alvorlige galvaniske defekter og gjøre det anodiserte belegget upålitelig.