1. Ali so barvne razlike in oksidacija na čistih bakrenih površinah normalne?
Spremembe barv in površinska oksidacija na čistem bakru so običajni in neizogibni pojavi, ne pa napake v kakovosti, zlasti za neprevlečene ali nezaščitene bakrene izdelke, kot so plošče, trakovi, palice, cevi in folije. Pri običajni proizvodnji, transportu, skladiščenju in pogojih izpostavljenosti čisti baker postopoma reagira s komponentami v okolju, kar vodi do sprememb v površinski barvi, svetlosti in sijaju. Te spremembe ne vplivajo nujno na mehanske lastnosti, električno prevodnost, toplotno prevodnost ali sposobnost oblikovanja.
Pogoste so tudi manjše barvne razlike, ki so posledica valjanja, žarjenja ali hladne obdelave. Razlike v hitrosti ohlajanja, orientaciji zrn, površinski hrapavosti in preostali napetosti lahko povzročijo manjše neenakosti v videzu. Površinska oksidacija postane bolj očitna v toplem, vlažnem ali kislem okolju. Samo kadar je oksidacija huda-, kot je nastanek ohlapne rje, globokih korozijskih jam ali luščečih se oksidnih plasti-, jo je mogoče obravnavati kot nenormalno in škodljivo. Zato se v mednarodnih materialnih standardih in industrijskih praksah sprejemljive rahle razbarvanosti in enotne tanke oksidacijske folije ne štejejo za zavržene.
2. Zakaj se površina čistega bakra razbarva?
Razbarvanje čistega bakra v glavnem povzročajo površinske kemične reakcije in fizikalne spremembe, kar je mogoče razložiti tako z okoljskega kot z metalurškega vidika.
Prvič, razbarvanje poganjajo kemične reakcije med bakrom in okoliško atmosfero. Baker je razmeroma aktivna kovina, ki zlahka komunicira s kisikom, vodno paro, žveplovim dioksidom, vodikovim sulfidom in drugimi jedkimi plini v zraku. Sprva se oblikuje tanka, gosta in zaščitna plast bakrovega oksida (Cu₂O), ki je videti svetlo rumena, svetlo rjava ali svetlo vijolična. Pri daljši izpostavljenosti se plast oksida zgosti in postopoma spremeni v bakrov oksid (CuO), ki je temno rjav ali črn. V okoljih, ki vsebujejo žveplo, baker reagira in tvori bakrov sulfid (CuS, Cu₂S), kar povzroči temno rjave, sive ali celo črne lise. Ta proces pospešijo visoka temperatura, visoka vlažnost, sol in industrijska onesnaževala.
Drugič, pogoji obdelave pomembno vplivajo na barvo površine. Temperatura žarjenja, čas zadrževanja in atmosfera v peči neposredno vplivajo na vrsto in debelino oksidnega filma. Baker, žarjen v nepopolno zaščiteni atmosferi, kaže bolj očitno razbarvanje. Hladno valjanje, risanje ali poliranje spremeni površinsko hrapavost in odbojnost ter ustvari vizualne barvne razlike. Že manjše razlike v parametrih obdelave lahko povzročijo neenakomerno svetlost ali kromatsko aberacijo.
Tretjič, človeški dejavniki in nepravilno ravnanje pospešijo razbarvanje. Prstni odtisi, znoj, oljni madeži in prah, ki ostanejo na površini, vsebujejo soli, kisline in organske spojine, ki postanejo središča korozije. Ti predeli hitreje reagirajo s kisikom in vlago ter tvorijo opazne lise ali temne madeže. Nepravilno pakiranje, slabo tesnjenje ali dolgo-skladiščenje v skladiščih z visoko-vlago poslabša razbarvanje površine in oksidacijo.
Četrtič, naravno staranje in izpostavljenost svetlobi prispevata k spremembi barve. Dolgotrajno-obsevanje s svetlobo spodbuja fotokemične reakcije in zgosti površinsko oksidno plast. V mesecih ali letih baker naravno napreduje od svetlo rdečkasto-rumene do rumene, rjave, vijolične in končno temno rjave ali črne. Dobro-znana plast patine, kot je bazični bakrov karbonat ali bazični bakrov sulfat, je stabilen produkt dolgotrajne-atmosferske reakcije in zagotavlja naravno zaščito.
3. Zaključek
Če povzamemo, so rahle barvne razlike in površinska oksidacija na čistem bakru normalne in predvidljive ter ne pomenijo slabe kakovosti. Razbarvanje nastane predvsem zaradi reakcij s kisikom, vlago, plini,-ki vsebujejo žveplo, in organskimi onesnaževalci ter spremembami pri obdelavi in izpostavljenosti okolja
