食品机械制造中防腐表面处理技术的应用研究
2014-04-29徐立凤
徐立凤
摘要:食品加工过程中,为了提高食品加工的安全性,从食品加工机械自身出发,将一些存在的因素进行消除,方法就是在食品加工机械制造的过程中,防腐表面处理技术,提高食品加工机械的安全性和抗腐蚀性能。本文针对食品机械制造中防腐表面处理技术的应用,以及相关的内容进行分析研究。
关键词:食品机械、腐蚀、化学镀层
在食品加工过程中,食品机械接触到的食品是酸碱性,从化学角度进行分析,大多数金属在酸或碱性的条件下,非常容易被腐蚀,食品加工机械的腐蚀,会降低其使用寿命,同时对加工的食品卫生安全也有一定的影响。为此需要从食品机械制造中,提高食品加工机械的抗腐蚀性能,提高食品机械的抗腐蚀性能,需要采用防腐表面处理技术,对其进行处理。
1.食品机械腐蚀产生的机理
食品加工生产中使用到的机械,会在一定的环境下被腐蚀,食品机械是由金属材料制成,金属会在一定的环境中发生化学、物理等作用,将其表面进行破坏。当前食品加工机械的腐蚀可以分为化学腐蚀、物理腐蚀、电化学腐蚀等。
1.1.化学腐蚀
食品机械发生的化学腐蚀,是金属和腐蚀介质之间发生了氧化还原反应,使得金属的状态和性质发生变化。在化学中氧化还原反应,一般有酸性或者是碱性物质参与完成的,在食品加工生产过程中,食品一般是带有一定的酸性和碱性的,因此在食品加工生产过程中,非常应用造成机械的腐蚀。
1.2.物理腐蚀
在食品加工生产过程中,产生的物理腐蚀,是由食品加工机械在物理作用的影响下,造成食品机械的破坏,例如腐蚀疲劳、磨损疲劳等,这些都是造成食品机械腐蚀的因素。物理腐蚀和化学腐蚀之间的区别,就在于,物理腐蚀对食品卫生安全产生的影响小。
1.3.电化学腐蚀
电化学腐蚀,是金属在电解质溶液中发生的化学腐蚀,将其称之为电化学腐蚀,和化学腐蚀不同的是,电化学腐蚀在发生的过程中会产生电流,而化学腐蚀的过程中,没有电流的产生。电化学腐蚀发生的过程中,产生了两个独立的反应,阴极反应和阳极反应[1]。
从食品加工机械腐蚀的类型进行分析,化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀,是当前食品加工机械腐蚀的主要类型,从其腐蚀机理进行出发,可以得出,想要将机械的抗腐蚀性性能提升,需要从食品加工机械自身出发。
2.防腐表面处理技术在食品机械制造中的应用
食品加工生产机械腐蚀一般存在于表面,将其表面的进行破坏,从化学的角度进行分析,就是将机械表面的金属,在一定的腐蚀环境下,发生化学反应、电化学反应,将金属转变成另一种物质,附着在食品加工机械的表面。从这方面进行分析,为了减少食品加工机械发生的腐蚀,需要在其制造的过程中,采用一定的防腐技术,对机械表面进行处理,当前在表面防腐中采用的技术是化学镀层。
化学镀层方法,就是使用化学剂或者是在化学作用下,将一些耐腐蚀的金属镀到机械的表面,形成一个保护层,该防腐表面处理技术称之为化学镀层。随着当前镀层技术的发展,在各种生产机械制造的过程中开始得到广泛的应用,但是从食品加工的角度进行分析,其加工机械的防腐蚀、耐磨性能必须良好,因此化学镀层法为食品加工生产机械的防腐工作提供了一个良好的发展方向。
2.1.化学镀层具有非常好的耐腐蚀性
当前在食品机械制造中采用的化学镀层成分为Ni-P,属于非晶态合金,这种非晶态合金的结构内应力非常低,在许多的环境下,具有良好的耐腐蚀性能,优于其他类型的镀层,在酸性、碱性、高温等条件下,也具有良好的耐腐蚀性能。
2.2.化学镀层的硬度
化学镀层的硬度和很多硬化物的硬度是相当的,经过高温处理过的非晶态Ni-P合金镀层的应对,和其他成分的镀层相比,硬度高、耐磨性好。相关的硬度实验和耐磨性实验证明,非晶态合金化学镀层和金属原子的扩散形式结合在一起,使得镀层金属向着机械制造中的金属原子间进行扩散,使得镀层的性能得到明显的提高。因为非晶态合金化学镀层具有良好的机械性能,所以在进行食品加工生产的过程中,可以有效的提升加工性能和耐腐蚀性能,也可以在食品加工生产机械制造的过程中,将其机械表面的硬度和耐磨性进行增加。
在食品机械制造的过程中,化学镀层的加工工艺,先对机械表面进行热处理,以提升镀层的效果,其他金属零件在高温处理下,表面会发生变形,所以热处理一般不对精度要求高的机械工件进行,以防影响机械工件的精度。但是非晶态合金化学镀层,可以在90℃以下完成镀层工作,并在镀层之后,根据机械工件的性能,进行不同温度的处理,也就是所非晶态合金化学镀层工艺可以使用在精密工件表面处理中,将机械表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能进行提高[2]。
食品机械在加工的过程中,为了提高其防腐性能,需要对食品机械的表面进行防腐处理,化学镀层技术是一种最为常见的防腐表面处理技术,因化学镀层本身具有良好的性能,所以在食品机械表面进行处理之后,可以将食品机械表面的耐磨性、硬度、防腐蚀性能等进行提高,提高食品加工生产效率,提高食品加工生产的安全性。
参考文献:
[1]李子青.食品机械中常见的腐蚀现象与防止方法分析[J].中国高新技术企业. 2012(19):26-27
[2]张海红,阮竞兰.食品机械的腐蚀与防腐设计[J].包装与食品机械.2006(02):21-23