Продолжение поста «О чем не говорят маркировщики. Ржавление нержавейки. Предварительные итоги»
Итак, прежде чем "приподзакрыть" проблему появления коррозии (ржавчины) на нержавеющей сталюки, давайте от опытов, изучения теории коррозии и лазерной маркировки перейдем к бытовухе.
Ну и для начала вернемся в прошлое в предыдущие 2 поста.
![Продолжение поста «О чем не говорят маркировщики. Ржавление нержавейки. Предварительные итоги» ЧПУ, Лазерная гравировка, Научпоп, Эксперимент, Химия, Мат, Хобби, Гифка, Ответ на пост, Длиннопост, Видео, Вертикальное видео](https://cs13.pikabu.ru/post_img/2023/08/19/5/1692428901159868920.jpg)
Что мы выяснили?
На коррозионную стойкость в нержавейке влияет в основном хром и никель. Никеля нет в некоторых марках нержавеющих сталей;
При лазерной маркировке и гравировке хром хитрым образом окисляется, но оксидная пленка получается не очень стабильная, а ее стабильность зависит от содержания хрома (толщины?) этой самой пленки в определенном состоянии.
Моющие и чистящие средства на основе поваренной соли, а также серной, азотной и соляной кислот вызывают начало коррозионных процессов.
При кипячении нержавеющей стали в обычной воде также может возникать коррозия.
Для сохранения антикоррозионных свойств оксидной пленки после маркировки нужно подобрать такие режимы маркировки, чтобы сохранялось как можно больше хрома, а это можно сделать только снижением интенсивности воздействия лазера и, соответственно, недопущением повышения температуры металла до определенных величин.
В качестве отступления от основной темы: как можно проверить, содержит ли наша нержавейка никель или нет? А все просто. Наличие никеля больше определенного процента делает нержавейку немагнитной.
Берем наши детали и проверяем'с
Магнитом
Ну а что же делать, если нужно просто хоть как-то защитить отмаркированную сталь от коррозии?
Думаю, понятно, что чем-то покрыть матом защитной пленкой.
![Продолжение поста «О чем не говорят маркировщики. Ржавление нержавейки. Предварительные итоги» ЧПУ, Лазерная гравировка, Научпоп, Эксперимент, Химия, Мат, Хобби, Гифка, Ответ на пост, Длиннопост, Видео, Вертикальное видео](https://cs14.pikabu.ru/post_img/2023/08/19/5/169243163213870337.jpg)
Я поэкспериментировал с обычным воском из свечи
И акриловым лаком
Акриловый лак сохранил отмаркированную поверхность. За 3 недели следов коррозии не обнаружено.
Воск же я наносил аж 2 месяца назад.
Следов коррозии также не обнаружено.
Вот пример покрытой лаком 05.08.2023 430 стали.
Но естественно, покрытие какими-то защитными пленками наших изделий - это не панацея.
Со временем лак или воск смоется (на тех же ножах), если их периодически мыть с моющими средствами (кстати, все ножи, которые я у себя нашел, магнитятся). Воск или лак достаточно просто смывается обычным спиртом.
![Продолжение поста «О чем не говорят маркировщики. Ржавление нержавейки. Предварительные итоги» ЧПУ, Лазерная гравировка, Научпоп, Эксперимент, Химия, Мат, Хобби, Гифка, Ответ на пост, Длиннопост, Видео, Вертикальное видео](https://cs13.pikabu.ru/post_img/2023/08/19/6/1692432883125625141.jpg)
Так какой же выводы можно из всего этого сделать?
Для маркировки нужно подбирать максимально коррозионностойкую (и не намагничиваемую) сталь;
Для маркировки изделий из стали для пищевых целей (ножи, ложки, тарелки и прочее) нужно подбирать такие режимы маркировки, чтобы воздействие на сталь мыло минимальным (и тут цвет у нас, кроме черного, практически никогда не получится);
Для защиты маркировки совсем уж всратых сталей, которые не будут контактировать с водой и кислотными моющими средствами, а будут использоваться как элемент декора или в качестве сувениров, подойдут прозрачные акриловые лаки для металла или обычный воск.
Почему вино плачет? Часть 1
Возможно вы замечали интересное явление в бокале вина. Оно называется "винные слезы" и выглядит так:
![Почему вино плачет? Часть 1 Физика, Химия, Вино, Эксперимент, Наука, ОГЭ, ЕГЭ, Репетитор, Наука и жизнь, Научпоп, Гифка, Длиннопост, Видео, Вертикальное видео](https://cs13.pikabu.ru/post_img/2023/08/01/8/1690893239222216363.jpg)
Эффект "винных слез"
Кто-то даже говорит, что на появление этих слез влияет качество вина. Мол, если вино плачет, то оно хорошее. А плачет, наверное, от счастья, да?:) Но мы-то люди с вами любопытные и не будем верить на слово таким утверждениям. И выясним, почему оно все-таки плачет.
Разберемся, что же такое вино, на примере красного [1]:
Примерный химический состав вина
Под прочими веществами подразумеваются различные органические кислоты, дубильные вещества и фенольные соединения. В данном контексте они нас не будут сильно интересовать, в отличие от этанола.
Что такое этанол? Это вещество, относящееся к классу спиртов. Разумеется, оно отличается от воды химически, физически и органолептически. Вспомним Узнаем основные характеристики этанола:
Этанолсодержащие жидкости рекомендуется хранить с закрытой крышкой, потому что этанол - летучий и быстро испаряется;
Плотность этанола ниже, чем воды. Плотность этанола - 0,8 г/см3, плотность воды - 1 г/см3.
Очень важный момент. Коэффициент поверхностного натяжения у спирта ниже, чем у воды. 0,022 H/м против 0,073 Н/м. И у мыла, заметьте, коэффициент меньше, чем у воды (0,040 H/м), это пригодится.
Таблица коэффициентов поверхностного натяжения некоторых жидкостей
Что такое коэффициент поверхностного натяжения и почему он здесь важен?
Я намеренно не буду вводить сюда сложные формулы и определения из учебников. Не потому что я их не знаю или они не важны, я просто хочу объяснить это удивительное явление "на пальцах".
К нашей задачке мем отношения не имеет, но вы все равно посмотрите:)
Если налить любую жидкость в стакан, то поверхность жидкости превратится в своеобразный натянутый батут. Мы можем положить на поверхность иголку (заранее потерев ее о пальцы или масло, чтобы нанести тоненькую жировую пленку), и она не провалится. На иголку помимо силы тяжести и выталкивающей силы (их просто имеем в ввиду, что они есть. я их для приличия написала) действуют также силы поверхностного натяжения, которые эту иголку тащат вверх. Жировая пленка обволакивает иголку. Тут, конечно, нужно поговорить про смачивание, но не в этот раз :) Заметим только, что масло нам нужно в качестве оборудования для наглядности эксперимента с жидкостями. Посмотрим на иголку, плавающую в воде и вспомним таблицу, приведенную выше:
Коэффициент поверхностного натяжения, упомянутый ранее, обозначается буквой σ (сигма).
σ_воды = 0,07 Н/м (держим в голове)
![Почему вино плачет? Часть 1 Физика, Химия, Вино, Эксперимент, Наука, ОГЭ, ЕГЭ, Репетитор, Наука и жизнь, Научпоп, Гифка, Длиннопост, Видео, Вертикальное видео](https://cs13.pikabu.ru/post_img/2023/08/01/8/1690893241226157717.jpg)
Игла, смазанная маслом, держится на поверхности воды
А теперь аккуратно нальем в ту же емкость концентрированный мыльный раствор:
Добавление мыльного раствора в воду
Все, иголка провалилась! Струя воды не касалась иголки, не топила ее специально. Вспомним таблицу:
σ_воды = 0,07 Н/м (держим в голове?)
σ_мыла = 0,04 Н/м (сравниваем в уме)
Коэффициент поверхностного натяжения у мыла меньше, чем у воды. Будет ли тут в точности 0,04 Н/м? Не факт. Но значение σ у мыльного раствора будет точно меньше, чем у воды. Именно это принципиально важно в этой ситуации.
Что произошло ооооочень простым языком:
Поверхность жидкости стала слишком ленива, чтобы удерживать иголку.
Вопрос на подумать: если вместо мыльного раствора добавить спирт, то результат будет таким же? (ответ в конце статьи).
Возвращаемся к физике. Когда нам лень что-то делать, то мы говорим о том, что у нас мало энергии. Так и у поверхности жидкости: поверхностная энергия при добавлении мыльного раствора стала меньше. Также из-за уменьшении σ, уменьшилась и сила поверхностного натяжения, которая удерживала иголку. Приведу формулы, они несложные:
W = σ • S
W - поверхностная энергия (Дж), σ - коэффициент поверхностного натяжения (Н/м), S - площадь поверхности (м2).
F = σ • l
F - силы поверхностного натяжения (Н), σ - коэффициент поверхностного натяжения (Н/м), l - длина контура, ограничивающего поверхность жидкости (м).
По формулам все справедливо: площадь поверхности осталась прежней, а вот сигму мы изменили путем введения мыльного раствора. Следовательно, уменьшилась поверхностная энергия.
Уменьшение сигмы также привело к уменьшению сил поверхностного натяжения, которые тянули иголку вверх. Ведь длина иголки не менялась.
Вы еще не забыли, что речь-то идет о вине? Немного терпения, я все помню!)
Примем во внимание один простой, но важный факт: в физике все лениво. Как нам лень по утрам вставать на работу и учебу, так и в физике веществам лениво находиться в более напряженном состоянии, чем они могли бы находиться. В данном вопросе для нас будет важно понятие поверхностной энергии, введенной выше.
Согласно принципу минимума свободной энергии [2]:
Любая фаза будет стремиться самопроизвольно уменьшить свою поверхностную энергию.
Убедимся в этом наглядно:
Действие мыльного раствора на поверхность
В воду были насыпаны блестки, которые заняли поверхность. Поверхность обладала своей энергией, и все было спокойно. После этого в жидкость была опущена палочка, заранее потертая о твердое мыло. И блестки раздвинулись!
Помним:
Поверхностная энергия: W = σ • S
Коэффициент поверхностного натяжения σ_мыла меньше, чем у воды
Любая фаза будет стремиться самопроизвольно уменьшить свою поверхностную энергию
Уже поняли, почему мыло "раздвинуло" блестки? :) Верно, чтобы занять как можно бОльшую площадь, ведь тогда поверхностная энергия уменьшится. И вновь лень победила! Только на этот раз физическая.
Зафиксируем:
Жидкости с меньшим, чем у воды, коэффициентом поверхностного натяжения, стремятся занять на ее поверхности бОльшую площадь, чтобы уменьшить поверхностную энергию.
Ключевые моменты мы разобрали. Во второй части обсудим, а причем тут вообще это мыло, какое отношение оно имеет к вину? Буду рада вашим честным отзывам и комментариям!
А пока ответ на вопрос:
Если вместо мыльного раствора добавить спирт, то результат будет таким же?
Так как коэффициент поверхностного натяжения у спирта меньше, чем у воды, то при его добавлении в воду он уменьшит силы поверхностного натяжения, и иголка утонет.
На волне баянов
Соединил 2 баяна
![На волне баянов Видео, Вертикальное видео, Происшествие, Гифка](https://cs13.pikabu.ru/post_img/2023/07/27/5/1690439148118074933.jpg)
Ничего милее вы сегодня больше не увидите
Встречайте, Авокадик!
Готовы к Евро-2024? А ну-ка, проверим!
Для всех поклонников футбола Hisense подготовил крутой конкурс в соцсетях. Попытайте удачу, чтобы получить классный мерч и технику от глобального партнера чемпионата.
А если не любите полагаться на случай и сразу отправляетесь за техникой Hisense, не прячьте далеко чек. Загрузите на сайт и получите подписку на Wink на 3 месяца в подарок.
Реклама ООО «Горенье БТ», ИНН: 7704722037