1. Er litamunur og oxun á hreinum koparflötum eðlileg?
Litabreytingar og yfirborðsoxun á hreinum kopar eru eðlileg og óumflýjanleg fyrirbæri frekar en gæðagalla, sérstaklega fyrir óhúðaðar eða óvarðar koparvörur eins og plötur, ræmur, stangir, rör og þynnur. Við venjulegar framleiðslu-, flutnings-, geymslu- og útsetningaraðstæður bregst hreinn kopar smám saman við íhlutum í umhverfinu, sem leiðir til breytinga á yfirborðslit, birtustigi og gljáa. Þessar breytingar hafa ekki endilega áhrif á vélræna eiginleika, rafleiðni, hitaleiðni eða formhæfni.
Minni litamunur sem stafar af veltingu, glæðingu eða köldu vinnsluferlum er einnig algengur. Mismunur á kælihraða, kornastefnu, ójöfnur yfirborðs og afgangsstreitu getur valdið smá ójöfnu í útliti. Yfirborðsoxun verður augljósari í heitu, röku eða súru umhverfi. Aðeins þegar oxun er mikil -eins og myndun lauss ryðs, djúpra tæringarhola eða flagnandi oxíðlag- getur það talist óeðlilegt og skaðlegt. Þess vegna, í alþjóðlegum efnisstöðlum og iðnaðarháttum, teljast ásættanleg lítilsháttar aflitun og einsleitar þunnar oxunarfilmur ekki hafnar.
2. Hvers vegna mislitar yfirborð hreins kopar?
Aflitun á hreinum kopar stafar aðallega af efnahvörfum á yfirborði og eðlisfræðilegum breytingum, sem hægt er að útskýra bæði frá umhverfis- og málmvinnslusjónarmiðum.
Í fyrsta lagi er litabreyting knúin áfram af efnahvörfum milli kopars og andrúmsloftsins í kring. Kopar er tiltölulega virkur málmur sem hefur auðveldlega samskipti við súrefni, vatnsgufu, brennisteinsdíoxíð, brennisteinsvetni og aðrar ætandi lofttegundir í loftinu. Upphaflega myndast þunnt, þétt og verndandi lag af koparoxíði (Cu₂O) sem virðist ljósgult, ljósbrúnt eða ljósfjólublátt. Við langvarandi útsetningu þykknar oxíðlagið og breytist smám saman í kúpríoxíð (CuO), sem sýnir dökkbrúnt eða svart. Í umhverfi sem inniheldur brennistein hvarfast kopar og myndar koparsúlfíð (CuS, Cu₂S), sem leiðir til dökkbrúna, gráa eða jafnvel svarta bletta. Þessu ferli er hraðað með háum hita, miklum raka, saltúða og iðnaðarmengunarefnum.
Í öðru lagi hafa vinnsluskilyrði veruleg áhrif á yfirborðslit. Hreinsunarhitastig, geymslutími og andrúmsloft ofnsins hafa bein áhrif á gerð og þykkt oxíðfilmunnar. Kopar sem er glæður í ófullkomlega vernduðu andrúmslofti sýnir augljósari aflitun. Kaldvalsing, teikning eða fægja breytir grófleika og endurspeglun yfirborðs og skapar sjónrænan litamun. Jafnvel lítill munur á vinnslubreytum getur leitt til ójafnrar birtustigs eða litabreytinga.
Í þriðja lagi, mannlegir þættir og óviðeigandi meðhöndlun flýta fyrir mislitun. Fingraför, sviti, olíublettir og ryk sem eftir eru á yfirborðinu innihalda sölt, sýrur og lífræn efnasambönd sem verða tæringarstöðvar. Þessi svæði bregðast hraðar við súrefni og raka og mynda áberandi bletti eða dökka bletti. Óviðeigandi umbúðir, léleg þétting eða langtímageymsla í vöruhúsum með miklum- rakastigi veldur því að yfirborðslitun og oxun verða verri.
Í fjórða lagi stuðlar náttúruleg öldrun og ljós útsetning fyrir litabreytingum. Langtíma ljósgeislun ýtir undir ljósefnafræðileg viðbrögð og þykkir yfirborðsoxíðlagið. Á mánuðum eða árum fer kopar náttúrulega úr skærrauðgulu yfir í gult, brúnt, fjólublátt og að lokum dökkbrúnt eða svart. Vel-þekkt patínulag, eins og einfalt koparkarbónat eða einfalt koparsúlfat, er stöðug vara sem myndast við langtíma-hvarf andrúmsloftsins og veitir náttúrulega vernd.
3. Niðurstaða
Í stuttu máli má segja að lítill litamunur og yfirborðsoxun á hreinum kopar sé eðlileg og fyrirsjáanleg og táknar ekki léleg gæði. Litabreyting stafar fyrst og fremst af viðbrögðum við súrefni, raka, lofttegundum sem innihalda brennisteins-og lífrænar aðskotaefni, svo og vinnslubreytingum og umhverfisáhrifum
