При нагревании поверхность металла иногда изменяет свой цвет и становится радужной. При этом окраска может иметь большой спектр оттенков и содержать как все цвета, характерные для радуги, так и некоторые из них. Такое явление называется побежалостью.
Появление цветов побежалости связано с формированием на поверхности металла оксидной пленки. Цветовой фон меняется в зависимости от её плотности и толщины. Плёнка появляется в результате нагрева материала и его взаимодействия с окружающей средой. Такой процесс происходит без участия воды. Если сильно упростить процесс, то должна совпадать особая конструкция такой пленки, её состав, окружающие условия и температура. Тогда получится радуга.
Иногда получить такой эффект очень просто. Достаточно просто нагреть ножницы зажигалкой.
Параметры плёнки при побежалости
Толщина такой оксидной пленки имеет значения от одной молекулы до нескольких миллиметров. С её появлением начинается процесс интерференции световых лучей, что приводит к формированию радужных оттенков. Отметим тут же, что пленка весьма стойкая и удалить её крайне проблематично. В некоторых случаях меняется ещё и сама поверхность материала.
Если оксидная пленка тонкая, то она поглощает небольшой длины световые волны. При отражении волн большой длины на металле формируется синий или фиолетовый цвет. Отражение малой длины световых волн образует жёлтый оттенок. Толщина плёнки зависит от температуры нагрева конкретной зоны. Именно поэтому побежалость на металле обычно меняет цвет от точки нагрева до точки охлаждения.
Побежалость встречается и в природе, появляясь в следствие естественных факторов. Правда не всегда это связано именно с нагревом. Явление наблюдается в природе и радужная оксидная пленка порой является спецификой того или иного объекта.
Где ещё можно увидеть побежалость?
Побежалость можно увидеть на:
- На минералах. В результате окисления формируется оксидная плёнка, которая преломляет падающие солнечные лучи. Разнообразие цветов побежалости зависит от длины волны и состава минерала. При наличии в минералах хромофоров они приобретают красный оттенок.
- На монетах и стёклах. Связано это с появлением на изделиях жировой плёнки при длительном их контакте с землёй.
Цвета побежалости могут появляться «случайно», а могут сформироваться искусственно. Как правило искусственное формирование характерно для обрабатываемых металлов. Происходит это во время воронения, при закалке или при сварке. Самопроизвольно такие цвета появляются в следствие взаимодействия с окружающей средой. Например, на палласовом железе в некоторых редких случаях.
Какие факторы влияют на побежалость
Во всех этих случаях происходит процесс нагрева металла, что сопровождается формированием оксидной плёнки. Скорость её образования зависит от ряда факторов:
- Структуры металла. Более быстрыми темпами окисляются закалённые заготовки.
- Масляное загрязнение детали. При нагреве масляный покров обугливается, и плёнка приобретает рыхлую структуру.
- Степень чистоты поверхности. Более тонкая плёнка образуется на полированных деталях.
По цвету побежалости можно определять температуру каления металлической детали. Такая методика использовалась ещё до появления пирометров и прочих устройств, способных точно зафиксировать температуру детали. Поэтому, побежалость использовали кузнецы и прочие специалисты.
Не забывайте подписываться на ДЗЕН-канал проекта, где регулярно выходят интересные статьи и ролики!
Поделиться:
