Mục đích của gỉ thay đổi tùy thuộc vào ứng dụng, có khả năng bao gồm bảo quản tự nhiên, biểu hiện nghệ thuật, nhu cầu công nghiệp hoặc thử nghiệm tăng tốc. Sau đây là các mục đích và nguyên tắc chính của rỉ sét trong các lĩnh vực khác nhau:
1. Rusting tự nhiên của thép phong hóa: tạo thành một lớp bảo vệ
Mục đích: Rust bị kiểm soát tạo ra một lớp rỉ sét ổn định, dày đặc (-feooh) ngăn chặn sự ăn mòn hơn nữa.
Nguyên tắc:
Các yếu tố hợp kim như đồng và crom trong thép phong hóa thúc đẩy sự tăng mật độ của lớp rỉ sét, cách ly nó từ oxy và độ ẩm.
Cuối cùng, lớp rỉ sét hầu như ngừng phát triển, bảo vệ thép bên dưới (với tuổi thọ trên 50 năm).
Các ứng dụng: Cầu, mặt tiền tòa nhà và các cấu trúc cảnh quan (như bệ của Tượng Nữ thần Tự do ở New York).
2. Nghệ thuật và thiết kế: Theo đuổi thẩm mỹ của gỉ
Mục đích: Rusting nhân tạo (phun chất rỉ sét) nhanh chóng tạo ra một mô hình rỉ sét màu nâu đỏ, tạo ra một cái nhìn công nghiệp hoặc phong hóa.
Phương pháp:
Các tác nhân hóa học như amoni clorua và persulfate được sử dụng để tăng tốc rỉ sét.
Sau đó, một lớp phủ trói (như vecni mờ) sau đó được áp dụng để ổn định màu của lớp rỉ sét và ngăn không cho nó mờ dần.
Ứng dụng: Điêu khắc, Trang trí nội thất, Nội thất kiểu gỉ.
3. Thử nghiệm công nghiệp: Đánh giá khả năng chống ăn mòn vật liệu
Mục đích: Xác minh độ bền của vật liệu hoặc lớp phủ bằng cách mô phỏng nhiều năm ăn mòn tự nhiên thông qua các xét nghiệm ăn mòn tăng tốc (như xét nghiệm phun muối).
Phương pháp tiêu chuẩn:
Thử nghiệm xịt muối (ASTM B117): Xịt sương mù nước muối và quan sát thời gian rỉ sét.
Thử nghiệm ăn mòn theo chu kỳ: Kết hợp độ ẩm và thay đổi nhiệt độ với các điều kiện trong thế giới thực gần giống nhau hơn.
4. Nhu cầu đặc biệt: Rusting như một bước xử lý
Mục đích:
Xử lý bề mặt: Đánh bóng sau khi rỉ sét để tạo ra kết cấu độc đáo (ví dụ, kim loại cổ điển).
Xuất thủy: Cấy lớp rỉ sét để làm sạch bề mặt thép (ví dụ: tiền xử lý của tấm cán nóng).
Sự khác biệt chính: rỉ sét tự nhiên so với gỉ nhân tạo
Loại: rỉ sét tự nhiên (thép phong hóa) gỉ nhân tạo (xử lý hóa học)
Mục đích: Bảo vệ ăn mòn lâu dài; Nhanh chóng đạt được vẻ ngoài rỉ sét
Tính ổn định: Lớp rỉ sét dày đặc, bảo vệ cao; Yêu cầu một người niêm phong để ngăn chặn bong tróc
Thời gian: 1-3 năm cho một lớp ổn định hình thành tự nhiên; Lớp rỉ sét phát triển trong vòng vài giờ đến vài ngày
Các biện pháp phòng ngừa: Rusting của thép không có phủ: rỉ sét trên thép thông thường (ví dụ, Fe₂O₃) có thể gây ra sự vảy liên tục, cuối cùng dẫn đến thiệt hại cấu trúc và nên tránh.
Hạn chế môi trường: Môi trường muối và độ ẩm cao có thể làm mất ổn định lớp rỉ sét trên thép phong hóa; Thận trọng được khuyến khích.
