Etapas de óxido

Para algunos metales, el óxido puede ser algo bueno

Como material que satisface requisitos industriales exigentes y ofrece una estética atractiva, el metal se utiliza para productos en todas partes. Los metales cuentan con resiliencia y resistencia en aplicaciones de servicio pesado y suministros para superficies duras. En infraestructura, el metal se puede diseñar de formas versátiles para combinar tanto con lo tradicional como con lo contemporáneo.

Cuando los metales nuevos de alta calidad se muelen o funden por primera vez, el metal generalmente tiene un color de superficie uniforme y no presenta signos de grabado o picaduras. Los metales nobles como el oro o el platino mantienen esta superficie uniforme e impecable en la mayoría de los entornos. Sin embargo, los metales no nobles pasan por un proceso de oxidación cuando se exponen al aire húmedo. Esta oxidación puede ser corrosiva y corroer lentamente el metal, o puede crear una pátina a nivel de la superficie, que cambia el aspecto del metal, pero protege la integridad de su estructura.

Metales y oxidación

La oxidación ocurre con el tiempo a medida que el metal en bruto se expone al aire y la humedad en la atmósfera. En la formación de una pátina permanente, la superficie del metal forma una escala, una combinación de revestimientos minerales duros y depósitos de corrosión. Las pátinas pueden producir muchos tonos, matices y colores diferentes porque la composición química de cada pátina es única para la aleación y su exposición a los elementos. El óxido se refiere a los óxidos formados en el hierro y el acero:los elementos marrón, negro y rojo escamoso característicos del hierro y el acero oxidados son diferentes tipos de óxido ferroso.

Una pátina puede agregar carácter a un monumento o pieza arquitectónica y darle presencia histórica. Tome la Estatua de la Libertad, un símbolo icónico de la libertad y la democracia:su rico tono azul verdoso se produce a través de la oxidación. La capa exterior de la estatua está compuesta de cobre. Cuando se ensambló originalmente, era uniformemente marrón. Con el tiempo, la oxidación y la intemperie dieron como resultado una fina capa de carbonato de cobre en la superficie, a veces llamada cardenillo, que produce el color único que se logra hoy.

Algunas aleaciones son mejores que otras cuando se trata de oxidación. En el acero, el óxido suele ser invasivo y corrosivo, devorando y grabando el metal. Se deben realizar pasos para prevenir la corrosión a lo largo de su vida útil. Sin embargo, para aleaciones como hierro fundido, cobre, aluminio, cromo y zinc, los óxidos pueden formar una capa que protege el metal de ataques posteriores. Este tipo de oxidación no es peligrosa y su capacidad para cambiar el color del metal es a menudo buscada por su encanto rústico.

No todo el óxido es invasivo

Encontrar rastros de óxido en la superficie del metal no significa que su integridad estructural esté comprometida. Tanto la aleación como la forma en que se haya preparado el metal determinarán si la oxidación es invasiva o no. En aleaciones como el hierro fundido, el aluminio y el cobre, la oxidación puede crear compuestos fuertes y protectores que evitan que el metal que se encuentra debajo se agriete.

Etapas de óxido

Etapa 1

Durante la primera etapa del óxido, se notan depósitos rojos, negros o blancos en la superficie del metal. Esto generalmente aparece en pequeños parches a medida que el color general de la superficie del metal se vuelve más irregular y menos uniforme. En hierro fundido, este es el primer paso hacia la formación de una pátina permanente. El acero inoxidable depende de un óxido de cromo como película protectora, no de un óxido de hierro, por lo que este óxido es la falla de esa película protectora. Aún así, en acero inoxidable, la Etapa 1 representa un problema superficial que puede repararse fácilmente si se desea.

Etapa 2

Para los aceros y algunos tipos de hierro, la Etapa 2 representa la primera degradación real del metal, a medida que se empiezan a formar incrustaciones con las moléculas que forman las primeras capas del metal. En muchos metales ferrosos, esta escala es desigual y comienza el proceso de picado o grabado que comienza a debilitar el material. En el hierro fundido, la cascarilla formada es uniforme y no da lugar a grabados ni picaduras.

En esta etapa se están produciendo varios óxidos. El óxido de hierro rojo/naranja brillante (III) que asociamos con el óxido se puede quitar con un cepillo. Dejará un pigmento rojo polvoriento en las manos o en el agua de lluvia. La falta de adherencia de este óxido se debe a que las moléculas de óxido de hierro rojo son más grandes que las moléculas de hierro fundido que las crearon.

Sin embargo, en el hierro fundido bien preparado, los óxidos que no se descascarillan ni se escurren también se forman uniformemente. Estos son más oscuros, generalmente de color marrón o cobrizo. Esta capa de óxido se acumula uniformemente para que la integridad del metal base no se vea afectada.

Etapa 3

En la Etapa 3, todas las moléculas de la superficie que forman óxidos de hierro rojo se han acoplado y se encuentran en estado granular o en polvo. El escalado continúa. A medida que el polvo oxidado de hierro rojo se afloja y se cae, los óxidos de hierro más oscuros restantes quedan atrás en una capa de sellado resistente. El color del metal se oscurecerá a un bronce o marrón oscuro a medida que el naranja brillante y el rojo se desvanezcan. Con el tiempo, esta pátina se extenderá por toda la superficie. Una vez que se logra la pátina, es permanente y protectora, y no requiere mantenimiento.

La cantidad de tiempo que tarda en producirse la patinación depende del tipo de aleación, el desgaste y las condiciones de humedad del entorno. Para aleaciones como el hierro fundido, la patinación ocurre con bastante rapidez. Los productos de metal cerca del océano también experimentarán una rápida patinación, ya que están expuestos a altos niveles de humedad y sal en el aire, en comparación con los que se encuentran en ambientes más secos.

Pátinas en placas de advertencia detectables

Hay ciertos productos para superficies duras en los que la pátina oxidada es bienvenida, ya que los efectos sobre el color son vitales para su rendimiento. Este es el caso de las placas de advertencia detectables, una forma de pavimento táctil, donde el contraste de color es esencial.

Las placas de advertencia detectables brindan pistas sobre la navegación urbana a los peatones con discapacidad visual al señalar los niveles cambiantes o la transición de la acera a la calle. Las cúpulas truncadas de las placas se sienten bajo los pies, y la pátina de las placas ofrece un claro contraste de color con el pavimento circundante.

Aunque el contraste de color se puede lograr con pintura o recubrimiento en polvo, no hay alternativa más fácil que dejar las placas en bruto para que se desarrolle una pátina natural. Esto significa que las placas no requerirán mantenimiento ni retoques durante toda su vida útil, y la pátina también ofrecerá protección contra las picaduras dañinas.

Trabajar con óxido

El primer paso para apreciar el óxido es darse cuenta de que no siempre es una amenaza, ni tiene que ser antiestético. Para muchas aleaciones, la oxidación o la patinación son una solución práctica para eliminar el mantenimiento a largo plazo. La aleación está protegida por una fina capa de óxido, y experimentar con pátinas permite que cobren vida varios tonos y tonalidades. A lo largo de la historia, las personas han jugado con la capacidad del metal para patinar, en lugar de trabajar en su contra, capitalizando la capacidad de la naturaleza para proteger y mejorar.