Nyckelskillnaden mellan elektropolering och passivering är att elektropolering ger en överlägsen finish och tar bort missfärgning som passivering skulle lämna efter sig.
Elektropolering är en elektrokemisk process som tar bort material från en metallyta för att minska ytjämnheten medan passivering är processen att belägga en yta på en metall för att minska den kemiska reaktiviteten. Jämfört med passivering skapar elektropolering i slutändan långvariga resultat. Det betyder; elektropolering resulterar i en långvarig beläggning på ytan av underlaget.
Vad är elektropolering?
Elektropolering är processen att ta bort material från en metallyta för att minska ytjämnheten. Det kan vi göra genom att jämna ut mikrotoppar och dalar. Således förbättrar denna process ytfinishen. Dessutom är elektropolering användbar för polering, passivering och avgradning av metalldelar. Det beskrivs ofta som baksidan av galvaniseringen.
Figur 01: Metod för elektropolering (1. Elektrolyt 2. Katod 3. Arbetsstycke att polera (anod) 4. Partikel som rör sig från arbetsstycket till katoden 5. Yta före polering 6. Yta efter polering)
I mekanismen för elektropolering nedsänks substratet (materialet på vilket elektropoleringen krävs) i en elektrolyt som anod. Elektrolyten ska vara ett temperaturkontrollerat bad. Eftersom detta substrat är anoden, är det anslutet till den positiva änden av DC-strömförsörjningen. Katoden är vanligtvis rostfritt stål, koppar eller bly. Dessutom oxiderar strömmen som passerar genom anoden metallen på ytan av substratet och löser upp metalljonerna i elektrolytbadet. Sedan når dessa joner katoden och reduktionsreaktionen inträffar. Det är alltså så här ytjämnheten på underlaget reduceras vid elektropolering.
Följande avsnitt diskuterar för- och nackdelar med elektropolering:
Pros
- Lätt att använda och estetiskt tilltalande finish
- Effektiv vid polering av oregelbundet formade föremål
- Användbart för det sterila underlaget
- Förbättrar korrosionsbeständigheten
- Ta bort inhemska oxidlager från metallytor; ex: TiO2 lager på Ti-metall
Nackdelar
- Kan inte ta bort mycket grova defekter
- Elektropolering av flerfaslegeringar kan orsaka uppruggning
Vad är passivering?
Passivering är processen att belägga en yta på en metall för att minska den kemiska reaktiviteten. Därför påverkas ett substrat som genomgår passivering mindre av korrosion från omgivningen. Faktum är att en passiverad yta kan överleva under lång tid utan att genomgå metallurlakning. Dessutom kan ett passiveringsskikt vara organiskt eller oorganiskt till sin natur. Den huvudsakliga användningen av denna process är att återställa korrosionsbeständigheten hos en förorenad del av rostfritt stål.
Figur 2: Passiv anpassning (höger) vs normal anpassning (vänster)
Dessutom är de två huvudmetoderna för passivering salpetersyrapassivering och citronsyrapassivering. Tidigare användes salpetersyra för att passivera rostfritt stål. Citronsyra är dock den kemikalie vi nu använder för denna process eftersom den är säkrare och effektivare.
Följande avsnitt diskuterar för- och nackdelar med både salpetersyrapassivering och citronsyrapassivering:
För- och nackdelar med behandlingsmetod med salpetersyra
Fördelar: Låg kostnad, kräver kortare kontakttid, samma salpetersyralösning kan användas flera gånger, Nackdelar: Farliga effekter av salpetersyra, kan lösa upp tungmetaller som är giftiga
För- och nackdelar med behandlingsmetod för citronsyra
Fördelar: Inte farligt, löser endast järn (löser inte upp tungmetaller), håll järnet löst efter neutralisering, biologiskt nedbrytbar slutprodukt, etc.
Nackdelar: Dyrt, om lösningen har en låg koncentration måste vi värma upp den till 80°C.
Vad är skillnaden mellan elektropolering och passivering?
Elektropolering är borttagning av material från en metallyta för att minska ytjämnheten medan passivering är processen att belägga en yta av en metall för att minska den kemiska reaktiviteten. Dessutom är den viktigaste skillnaden mellan elektropolering och passivering att elektropolering ger en överlägsen finish och tar bort missfärgning, som passivering skulle lämna efter sig.
Dessutom inkluderar elektropolering huvudsakligen nedsänkning av substratet som anod i en elektrolytisk lösning och överföring av en likström medan passiveringsprocessen inkluderar steg som alkalisk rengöring, sanering (stark oxidation), sköljning, torkning och konservering. Dessutom är en annan betydande skillnad mellan elektropolering och passivering att elektropolering huvudsakligen görs på nickel, tenn och andra metallegeringar, medan passivering huvudsakligen används för rostfritt stål.
Följande infografik sammanfattar skillnaden mellan elektropolering och passivering:
Sammanfattning – Elektropolering vs Passivation
Elektropolering är en elektrokemisk process som tar bort material från en metallyta för att minska ytjämnheten medan passivering är processen att belägga en yta på en metall för att minska den kemiska reaktiviteten. Sammanfattningsvis är den viktigaste skillnaden mellan elektropolering och passivering att elektropolering ger en överlägsen finish och tar bort missfärgning som passivering skulle lämna efter sig.
