Защита от корозия. Методи за защита на металите

В зависимост от естеството на корозията и неговите условия се прилагат различни методи за защита. Изборът на един или друг начин се определя от нейната ефективност в този конкретен случай, както и икономическа осъществимост. Всеки метод за защита променя хода на процеса на корозия или намалява скоростта или го спира напълно. Корозионните графики, най-пълно характеризирането на процеса на корозия, трябва да отразяват тези промени по време на потока, които се наблюдават в условия на защита. Могат да се използват графики за корозия, така че при разработването на възможни начини за защита на металите от корозия. Те служат като основа за намиране на основните характеристики на един или друг метод. На такива диаграми се отлага линейна връзка между плътността и потенциала на всяка частна реакция. Това опростяване се оказва доста допустимо с качествена оценка на особеностите на повечето методи.

Ефективността на защита се изразява чрез спирачния коефициент? или степен на защита Z.. Коефициентът на спиране показва колко пъти скоростта на корозия се намалява в резултат на използването на този метод на защита, където това е корозионната скорост преди и след защита. Степента на защита показва колко напълно е възможно да се потиска корозията чрез използването на този метод:

корозионна защита на химикалите

От всички методи за защита, базирани на промяната в електрохимичните свойства на метала под действието на поляризиращия ток, защитата на металите е най-голямото разпространение при поляризация на катод (катода). Когато металния потенциал се измества към повече електрически стойности (в сравнение със стойността на стационарния корозионен потенциал), скоростта на реакцията на катода се увеличава и скоростта на анодите капки. Ако равенството се наблюдава в стационарния потенциал, след това с по-отрицателна стойност, това равенство е нарушено: и.

Метална защита поляризация на катодизползва се за повишаване на съпротивлението на металните структури при условията на подземни (почва) и морска корозия, както и при контакт на метали с агресивна химическа среда. Той е икономически обоснован в случаите, когато корозионната среда има достатъчна електрическа проводимост и загуба на напрежение (защитено течение) и следователно потреблението на електроенергия е сравнително малко. Катодната поляризация на защитения метал се постига или чрез налагане на ток от външен източник (катоден защита), или чрез създаване на макрогалванична двойка с по-малко благороден метал (алуминий, магнезий, цинк и техните сплави се използват). Той играе ролята на анод тук и се разтваря със скорост, достатъчна за създаване на необходимата сила в електрическата текуща система (защита на защитата). Разтворимият анод често се нарича "жертвени анод" със защита от защита.

Катодната защита обикновено се свързва със защитата на черни метали, тъй като преобладаващата част от обекти, работещи под земята и когато се потапя във вода, като тръбопроводи, купчинки, валежи, надлез, кораби и др., Като материал за Отработените аноди във всички светове са широко използвани магнезий. Обикновено се използва под формата на сплави със съдържание от 6% алуминий, 3% цинк и 0.2% манган; Тези добавки предотвратяват образуването на филми, които намаляват скоростта на разтваряне на метала. Изходът на защитния ток винаги е по-малък от 100%, тъй като върху него се подчертават магнезиевият корпус и водород. Алуминиевият допиран с 5% цинк също се използва, но потенциалната разлика с желязо за сплав е значително по-малка, отколкото за магнезиева сплав. Той е близо до разликата в потенциала за метален цинк, който се използва и за защита, при условие че чрез подходящото допинг върху анодите се предотвратява филмовото образуване, свързано с обичайното замърсяване на желязото. Изборът на материал за анодите е сложна задача. В почвите или други ниски проводими носители е необходима голяма потенциална разлика от падането ирмного е голямо между електродите, докато в високата среда на проводимост е възможен по-икономичен за използване на малката потенциална разлика. Важни променливи са местоположението на електродите, разсейващата способност на средата, т.е. Способността му да осигурява същата плътност на тока на всички секции на защитената повърхност, както и поляризационните характеристики на електродите. Ако електродите са потопени в почвата, която по някаква причина е неприемливо, например, агресивно по отношение на анодите обикновено се практикува, за да обгради последния от неутралния порест проводящ материал, наречен запълване.

На практика катодна защита рядко се прилага без допълнителни събития. Сегашният ток за пълна защита обикновено е прекалено голям и в допълнение към скъпите електрически инсталации за неговото обезпечение, трябва да се има предвид, че такъв ток често ще доведе до вреден страничен ефект, например, прекомерно смилане. Следователно, защитата на катода се използва в комбинация с някои видове покрития. Текущият ток е малък и служи само за защита на голите участъци на металната повърхност.

Анодна защита. Много метали са в пасивно състояние в някои агресивни среди. Хром, никел, титан, цирконийс лесно преминават в пасивно състояние и стабилно я запазват. Често допингът на метала, по-малко предразположен към пасивацията, металната пасивността е по-лесна, води до образуване на доста добре пасивиращи сплави. Пример за това е сортовете на FECR сплави, които са различни неръждаеми и киселинно-устойчиви стоманени, устойчиви, например в прясна вода, атмосфера, азотна киселина и др. За практическо използване на пасивността е необходима такава комбинация от метални свойства и среда, в която последният осигурява стойността на стационарния потенциал, разположен в региона. Подобна употреба на пасивността в техниката за защита от корозия е известна дълго време и има огромно практическо значение за употребата на анодна защита е препоръчително в силно агресивни среди, например в химическата промишленост. При наличието на повърхността на секцията за течност-газ е необходимо да се има предвид, че анодната защита не може да се разпространи до повърхността на метала в газовата среда, която обаче обикновено е и за катод. Ако газовата фаза също е агресивна или има изсушена повърхност на секцията, която води до пръскане на течността и утаяването на него, капки към метала над повърхността на секцията, ако периодично омокщават стената на продукта в определен Появява се зона, след това е необходимо да се повиши въпросът за други начини за защита на повърхността над постоянното ниво на течност.

Анодна защита се извършва чрез просто налагане на постоянни E.D.S. От външен източник на електрическа енергия. Положителният стълб е свързан със защитения продукт и като катоди с относително малък размер са поставени близо до неговата повърхност. Те се поставят в такова количество на такова разстояние от защитената повърхност, за да се гарантира, че е възможно равномерно анодна поляризация. Този метод се използва, ако е достатъчно голям и няма опасност, с някаква неизбежна неравномерност на разпределението на потенциала на анод, активиране или възпроизвеждане, т.е. Изход отвъд.

По този начин е възможно да се предпазят продуктите от титан или цирконий в сярна киселина. Необходимо е само да се помни, че за пасив, първо изисква преминаване на ток на по-голяма сила, която е свързана с прехвърлянето на потенциал за. За първоначалния период е препоръчително да има допълнителен източник на енергия. Също така разгледайте по-голяма поляризация на катодите, плътността на текущата, на която е голяма поради малкия им размер. Въпреки това, ако регионът на пасивното състояние е голям, тогава промяната в потенциала на катода, дори няколко десети от волт, не е опасна.

Покрития като метод за защита на металите от корозия. Защитата на металите въз основа на промяната в техните свойства се извършва или специална обработка на повърхността им или с допинг. Повърхностното обработване на метала с цел намаляване на корозията се извършва в един от следните методи: метално покритие с повърхностни пасивични филми от трудните му разтворими съединения (оксиди, фосфати, сулфати, волфрам или техни комбинации), създавайки защитни слоеве от Смазки, битум, бои, емайл и др. и прилагане на покрития от други метали, по-устойчиви в тези специфични условия, отколкото защитения метал (тинктура, галванизиране, мед, никел, хром, олово, патент и др.).

Защитният ефект на повечето повърхностни филми може да се приписва поради механичната изолация на метала от околната среда. Относно теорията на местните елементи, техният ефект трябва да се разглежда в резултат на увеличаване на електрическото съпротивление

Корозионната скорост може също да бъде намалена чрез промяна на свойствата на корозионната среда. Това се постига или подходящо лечение на средата, в резултат на което агресивността му намалява, или чрез въвеждане на малки добавки към корозионната среда на малки вещества, така наречените модератори или инхибитори на корозията.

Средната обработка включва всички методи, които намаляват концентрацията на неговите компоненти, особено опасни в корозията. Например, в неутрална солева среда и прясна вода, един от най-агресивните компоненти е кислород. Той се отстранява чрез обезвъздушаване (кипене, дестилация, барботиране на инертен газ) или смазан с помощта на подходящи реагенти (сулфит, хидразин и др.). Намаляването на концентрацията на кислород почти линейно намалява границата на нейното възстановяване и следователно, скоростта на металната корозия. Агресивността на средата се намалява и с нейното заместване, намаление на общото съдържание на сол и замяната на по-агресивни йони с по-малко агресивни. При антикорозионна подготовка на водата за намаляване на образуването на скалите, тя се използва широко от йонообменните смоли.

Корозионните инхибитори са разделени, в зависимост от условията на тяхното използване, върху течна фаза и парофамична или летлива. Инхибиторите на течна фаза са разделени на инхибитори на корозията в неутрални, алкални и киселинни среди. Инхибитори за неутрални разтвори най-често се използват неорганични вещества от анион тип. Техният инхибиращ ефект е свързан, очевидно или с окисление на металната повърхност (нитрити, хромати), или образуват филм от твърдо разтворимо съединение между метала, анион и евентуално кислород (фосфати, хидрофосфати). Изключение е в това отношение на бензоената киселинна сол, което инхибира ефекта, който е свързан главно с явления за адсорбция. Всички инхибитори за неутрални среди инхибират главно анодна реакция, като преместват стационарния потенциал в положителна страна. Към днешна дата все още не е възможно да се намерят ефективни инхибитори на корозията на металите в алкални разтвори. Някои молекулни съединения имат някакъв спирачен ефект.

Почти изключително органични вещества, съдържащи азот, сяра или кислород под формата на амино, имино, тиогрупи, както и под формата на карбоксил, карбонил и някои други групи, се използват като инхибитори на киселина корозия. Съгласно най-често срещаното становище ефектът на инхибиторите на киселинен корозии се свързва с тяхната адсорбция на границата на металната киселина. В резултат на адсорбцията на инхибитори, има спиране на катод и анодни процеси, които намаляват корозията.

Една от сериозните заплахи за инструментите и структурите, изработени от метал, е корозия. Поради тази причина проблемът с тяхната защита срещу такъв неприятщ процес става по-голям. В същото време днес има доста методи, които позволяват ефективно да се реши този проблем.

Антикорозионна защита - защо е необходимо

Корозията е процес, придружен от разрушаването на повърхностните слоеве от стоманени и чугунени конструкции, произтичащи от електрохимично и химическо въздействие. Отрицателно следствие от това става сериозни метални щетиКорозията му, която не позволява да се използва по предназначение.

Експертите бяха достатъчно доказани от факта, че всяка година около 10% от общото производство на метал на планетата отива да елиминира загубите, свързани с въздействието на корозията, поради което се появяват металите и пълната загуба на експлоатационни свойства с метални изделия.

При първите признаци на ефектите на корозията, продуктите от чугун и стомана става по-малко запечатани, трайни. В същото време такива качества са по-лоши като топлопроводимост, пластичност, отразяващ потенциал и някои други важни характеристики. В бъдеще, дизайн и не може да се прилага по време на назначаване.

В допълнение, повечето от производствените и битови произшествия са свързани с корозия, както и някои екологични катастрофи. Тръбопроводи, използвани за транспортиране на масло и газ, които имат значителни зони, покрити с ръжда, могат по всяко време да загубят своята стягане, което може да създаде заплаха за здравето на хората и природата в резултат на пробив на такива магистрали. Това дава разбиране защо е толкова важно да се предприемат мерки за защита на структурите от метал от корозия, прибягване до помощта на традиционни и нови средства и методи.

За съжаление, не беше възможно да се създаде такава технология, която може напълно да защити стоманените сплави и металите от корозия. В същото време има възможности за задържане и намаляване на негативните последици от тези процеси. Тази задача се решава чрез използване на голям брой антикорозионни продукти и технологии.

Предлага се днес методи за борба с корозията могат да бъдат представени под формата на следните групи:

Използване на електрохимични методи за защита на структурите;
Създаване на защитни покрития;
Разработване и производство на най-новите структурни материали, показващи висока устойчивост на корозионни процеси;
Добавяне на специални връзки към корозионна среда, благодарение на което разпределението на ръждата може да се забави;
Компетентен подход към избора на подходящи части и структури, изработени от метал за обхвата на строителството.

Защита на метални изделия от корозия

Осигуряват способността на защитното покритие да изпълнява задачите, определени преди да може да се дължи редица специални свойства:

Създаване на подобни покрития следва изчислението, така че те да са разположени на цялата конструкция под формата на най-равномерния и твърд слой.

Налични защитни покрития за метал могат да бъдат класифициран за следните типове:

метален и неметален;
органичен и неорганичен.

Такива покрития бяха широко разпространени в много страни. Следователно те ще бъдат обърнати специално внимание.

Борба с корозията с помощта на органични покрития

Най-често, за да се защитят металите от корозия, той се прибягва до ефективен метод като използване на състави на боядисване. Този метод през годините демонстрира висока ефективност и точност по отношение на изпълнението.

Използване на такива съединения в борбата срещу ръжда осигурява достатъчно предимство, сред които простотата и достъпната цена не са единствените:

Използваните покрития могат да дадат на преработения продукт различен цвят, в резултат на това тя позволява не само за надеждно защита на продукта от ръжда, но и да осигури конструкции по-естетичен външен вид;
Липсата на трудности при възстановяването на защитния слой в случай на повреда.

Уви, обаче, бои и композиции на боя имат и определени недостатъци, към което трябва да се припише следното:

нисък коефициент на термично съпротивление;
ниска стабилност във водната среда;
ниска устойчивост на механични ефекти.

Това принуждава, че не противоречат на твърденията на оперирането на Snip, прибягват до тяхната помощ в ситуация, при която продуктите са изложени на корозия при максимална скорост от 0,05 mm годишно, докато очакваният експлоатационен живот не трябва да надвишава 10 години.

Асортимент от предлагания на пазара днес paintWorks. Може да бъде представен под формата на следните елементи:

При избора на конкретна композиция за боядисване трябва да обърнете внимание на условията за работа на обработените структури на метала. Прилагане на материали въз основа на епоксидни елементи Желателно е тези продукти, които ще се експлоатират в атмосфери, съдържащи изпаряване хлороформ, двувалентен хлор, както и за преработка на продукти, които се планират да бъдат използвани в различни видове киселини.

Боята и лаковите материали, съдържащи полихлорвинил, също са висока устойчивост на киселини. В допълнение към това, те се прибягват, за да се гарантира защитата на метала, която ще бъде в контакт с масла и основи. Ако задачата е да се гарантира защитата на структурите, които ще взаимодействат с газовете, тогава изборът обикновено се спира върху материали, съдържащи полимери.

Решаването на въпроса с предпочитано изпълнение на защитния слой трябва да се изплаща на изискванията на местните пропад, предвидени за специфичната промишленост. Такива санами съдържат списък на тези материали и методи за защита от корозия, които могат да бъдат прибягвани, както и тези, които не трябва да се прилагат. Да кажем дали контакт SNOP 3.04.03-85.Има препоръки за защита на строителните конструкции за различни цели:

тръбопроводни системи, използвани за транспортиране на газ и петрол;
стоманени тръби;
топлинни пътеки;
конструкции от стомана и стоманобетон.

Обработка на неметални неорганични покрития

Методът на електрохимична или химическа обработка ви позволява да създавате специални филми за продукти от метал, които не позволяват отрицателно въздействие върху корозионната страна. Обикновено за тази цел се прилагат фосфатни и оксидни филмиПри създаването им се вземат предвид изискванията на SNIP, тъй като такива съединения се различават в защитния механизъм за различни проекти.

Фосфатни филми

Спирането на избора на фосфатни филми се препоръчва, ако е необходимо да се предпази от корозия на продукти от цветни и черни метали. Ако се позовем на технологията на такъв процес, той се свежда до помещението на продуктите в цинков разтвор, желязо или манган под формата на смес с кисели фосфорни соли, които са предварително загряти до 97 градуса. Филмът, създаден, изглежда е отлична основа, така че в бъдеще може да бъде покрит с неговата боя.

Важна точка е това дълготрайност на фосфатния слой Намира се на доста ниско ниво. Той също така притежава други недостатъци - ниска еластичност и издръжливост. Фосфата е прибягвала, за да се осигури опазването на частите, чиято работа преминава при условия на високи температури или солена водна среда.

Оксидни филми

Оксидните защитни филми имат своя обхват. Те са създадени при излагане на метали чрез алкални разтвори чрез използване на текуща употреба. Много често такова решение се използва за окисление като каустик. Сред специалистите процесът на създаване на оксиден слой често се нарича гори. Това се дължи на създаването на повърхността на малки и високо въглеродни стомани на филми, които имат привлекателен черен цвят.

Метод на окисление е в търсенето в случаите, когато задачата е да запазят първоначалните геометрични размери. Най-често защитното покритие от този тип е създадено на точни устройства и ръчни ръце. Обикновено филмът има дебелина не повече от 1,5 микрона.

Допълнителни пътища

Има и други начини за защита срещу корозия, които се основават на използването. неорганични покрития:

Заключение

Налични са всеки инструмент и дизайн, който е направен от стомана, ограничен експлоатационен живот. В този случай не винаги е продукт, който може да го демонстрира във формата, който първоначално е поставен от производителя. Това може да попречи на различни негативни фактори, включително корозия. За да се предпази от него, е необходимо да се приберат до различни методи и средства.

Като се има предвид цялото значение на процедурата за защита на корозията, е необходимо да се избере правилно методът и за това е важно да се вземат предвид не само условията за работа на продуктите, но и техните оригинални свойства. Такъв подход ще позволи надеждна защита срещу ръжда, в резултат на което продуктът ще може да бъде много по-дълъг съгласно нейната пряка цел.

Металите се използват от човек от праисторически времена, продуктите им са широко разпространени в живота ни. Най-често срещаният метал е желязо и сплав. За съжаление, те са обект на корозия или унищожаване на ръжда в резултат на окисление. Навременната защита срещу корозия ви позволява да удължите живота на метални изделия и структури.

Видове корозия

Учените отдавна се борят с корозия и разпределят няколко от основните си вида:

Атмосферен. Окисляването се дължи на контакт с въздушен кислород и водна пара, съдържаща се в нея. Наличието на замърсяване във въздуха под формата на химически активни вещества ускорява ръждата.
Течност. Той преминава във водната среда, солите, съдържащи се във вода, особено морски, многократно ускоряват окислението.
Почва. Този вид са обект на продукти и структури в земята. Химичният състав на почвата, подземните води и течността създават специална среда за развитието на химически процеси.

Въз основа на коя среда се избират продуктът, са избрани подходящи методи за защита от корозия.

Характерни типове ръжда лезия

Следните характерни типове щети на корозия разграничават:

Повърхността е покрита с твърд ръждясал слой или индивидуални резени.
Детайлите възникнаха малки области на ръжда, проникнали в детайлната дебелина.
Под формата на дълбоки пукнатини.
Един от компонентите се окислява в сплавта.
Дълбоко проникване през целия обем.
Комбиниран.

Поради появата, също споделено:

Химически. Химични реакции с активни вещества.
Електрохимични. При контакт с електролитни разтвори се появява електрически ток, при действието, на което се заменят електроните на металите, и кристалната структура се разрушава с образуването на ръжда.

Метална корозия и начини за защита

Учените и инженерите са разработили много начини за защита на металните конструкции от корозия.

Защита срещу корозионни промишлени и строителни конструкции, различни видове транспорт се извършват чрез промишлени методи.

Често те са доста сложни и скъпи. За защита на метални изделия при условия на домакинствата се използват методи на домакинствата, по-достъпни и неслокови технологии.

Индустриален

Индустриалните методи за защита на металните изделия се разделят на редица посоки:

Пасивиране. При топене на стомана легиращите добавки, като CR, MO, NB, NI, се добавят към неговия състав. Те допринасят за формирането на детайл на повърхността на твърд и химически устойчив филм на оксиди, които възпрепятстват достъпа на агресивни газове и течности до жлеза.
Защитно покритие на метал. На повърхността на продукта се нанася тънък слой от друг метален елемент - Zn, Al, Co и други. Този слой предпазва желязото около ръжда.
Електрическа защита. До защитената част плочи от друг метален елемент или сплав, така наречените аноди. Теченията в електролита преминават през тези плочи, а не чрез частта. Така защита на подводните части на морските транспортни и пробивни платформи.
Инхибитори. Специални вещества, които забавят или изобщо спират химически реакции.
Защитна боя.
Топлинна обработка.

Методите за защита срещу корозия, използвани в индустрията, са много разнообразни. Изборът на определен метод за борба с корозията зависи от работните условия на защитения дизайн.

Домакинство

Методите на домакинствата за защита на металите от корозия се намаляват, като правило, за прилагане на защитни покрития за боядисване. Техният състав може да бъде най-разнообразен, включително:

силиконови смоли;
полимерни материали;
инхибитори;
малка метална стърготина.

Отделна група е конвертори за ръжда - състави, които се прилагат към корозията на структурата. Те възстановяват желязо от оксиди и предотвратяват повтаряща се корозия. Преобразувателите са разделени на следните видове:

Почви. Нанесена върху почистена повърхност, притежава висока адхезия. Съдържат в състава си инхибиращи вещества, да ви позволи да запазите финалната боя.
Стабилизатори. Ние превръщаме железни оксиди в други вещества.
Конвертори на железен оксид в соли.
Масла и смоли, обгръщащи частици за ръжда и го неутрализира.

При избора на почвата и боя, по-добре е да ги вземете от един производител. Така че ще избегнете проблемите на съвместимостта на бои и лакове.

Метални защитни бои

Чрез температурен режим, боята е разделена на две големи групи:

обичайното използвано при температури до 80 ° C;
топлоустойчив.

По вид свързваща основа, боя са:

алкид;
акрил;
епоксидна.

Покрития с боя и боя за метал имат следните предимства:

висококачествена защита на корозията;
лекота на приложение;
сушене на скорост;
много различни цветове;
дълъг експлоатационен живот.

Маркиращите емайли са много популярни, а не само за защита на метал, но и създават естетичен вид. Цвят-сребърна боя също е често срещана за обработка на метал. Той добавя алуминиев прах. Защитата на метала се дължи на образуването на тънък алуминиев оксид филм.

Епоксидните смеси от два компоненти се отличават с изключителна якост на покритие и се използват за компоненти с висок товар.

Защита на металите в условията на живот

За да защитите металните изделия от корозия, трябва да извършите следната последователност от действия:

почистете повърхността от ръжда и старата боя с телена четка или абразивна хартия;
обезмасляване на повърхността
незабавно нанесете слой от почвата;
след изсушаване на почвата, нанесете два слоя на основната боя.

Когато работите, използвайте лични предпазни средства:

ръкавици;
респиратор;
очила или прозрачен щит.

Начини за защита на металите от корозия непрекъснато се подобряват от учени и инженери.

Методи за конфронтация с корозионни процеси

Основните методи, използвани за противодействие на корозията, са дадени по-долу:

увеличаване на способността на материалите да се противопоставят на окислението чрез промяна на химическия състав;
изолация на защитената повърхност от контакт с активни носители;
намаляване на активността на средата на средата;
електрохимични.

Първите две групи методи се използват по време на изграждането на структурата, а втората - по време на работа.

Методи за увеличаване на съпротивата

Сплавта добавя елементи, които увеличават нейната корозионна устойчивост. Такива стомани се наричат \u200b\u200bнеръждаеми. Те не изискват допълнителни покрития и се различават по естетичен външен вид. Никел, хром, мед, манган, кобалт в определени пропорции се използват като добавки.

Устойчивостта на материалите за ръжда също се увеличава чрез премахване на техния състав на компонентите за ускоряване на компонентите, като кислород и сяра - от стоманени сплави и желязо от магнезий и алуминий.

Намаляване на агресивността на външната среда и електрохимичната защита

За да потиснат окислителните процеси във външната среда, се добавят специални състави - инхибитори. Те забавят химическите реакции в десетки и стотици пъти.

Електрохимичните методи се свеждат до промяна в електрохимичния потенциал на материала чрез преминаване на електрически ток. В резултат на това процесите на корозия са много забавни или дори спират изобщо.

Филмова защита

Защитният филм предотвратява достъпа до молекулите на активните вещества към металните молекули и по този начин предотвратява корозионните явления.

Филмите се образуват от бои и лакове, пластмаси и смоли. Бояджийските и лаковите покрития са евтини и удобни за прилагане. Те покриват продукта в няколко слоя. Боята се прилага слой от почва, което подобрява адхезията с повърхността и ви позволява да спестите по-скъпа боя. Сервирайте такива покрития от 5 до 10 години. Като почва почвата понякога се използва смес от манганови и железни фосфати.

Защитните покрития също са създадени от тънки слоеве на други метали: цинк, хром, никел. Те се прилагат по галваничен начин.

Покритие с по-висок електрохимичен потенциал, отколкото основният материал се нарича анодин. Тя продължава да защитава основния материал, като разсея активните окислители сами по себе си, дори в случай на частично унищожаване. Покрития с по-нисък потенциал се наричат \u200b\u200bкатод. В случай на нарушение на такова покритие, той ускорява корозията поради електрохимични процеси.

Металното покритие може да се нанесе и чрез пръскане в плазмената струя.

Съвместният наем на листове се загрява до температурата на основния и защитен метал. Под налягане, взаимно разпространение на елементи на молекули в кристални решетки един на друг и образуването на биметален материал настъпва. Този метод се нарича затягане.

Основното условие за антикорозионна защита на металите и сплавите е да се намали корозията. Корозионният процент може да бъде намален, като се използват различни методи за защита на металните конструкции от корозия. Основните са:

1 защитни покрития.

2 обработка на корозионната среда с цел намаляване на корозионната активност (особено с постоянни обеми на корозионна среда).

3 Електрохимична защита.

4 Развитие и производство на нови структурни материали с повишена устойчивост на корозия.

5 Преход в редица структури от метал до химически устойчиви материали (пластмасови материали с високо молекулно тегло, стъкло, керамика и др.).

6 Рационално проектиране и експлоатация на метални конструкции и детайли.

1. Защитни покрития

Защитното покритие трябва да бъде твърдо, равномерно разпределено по цялата повърхност, непроницаем за околната среда, да има висока адхезия (якост на съединителя) към метала, за да бъде твърда и устойчива на износване. Коефициентът на топлинна експанзия трябва да бъде близо до коефициента на топлинна експанзия на метала на защитения продукт.

Класификацията на защитните покрития е представена на фиг. 43.

Защитни покрития

Неметални метални покрития

Неорганикологични хора

Фигура 43 - Схема за класификация на защитното покритие

1.1 Метални покрития

Прилагане на защитни метални покрития - един от най-често срещаните методи за борба с корозията. Тези покрития не са само защитени от корозия, но и дават на повърхността си брой ценни физикомеханични свойства: твърдост, износоустойчивост, електрическа проводимост, тежест, отражателност, осигуряване на продукти с декоративно покритие и др.

Съгласно метода на защитно действие, металните покрития се разделят на катод и анодични.

Катодичните покрития са по-положителни, а анодът - повече електронен потенциал на електрода в сравнение с потенциала на метала, към който се прилагат. Например, мед, никел, сребро, злато, нанесено върху стомана, са катодни покрития и цинк и кадмий по отношение на една и съща стомана - анодни покрития.

Трябва да се отбележи, че видът на покритието зависи не само от естеството на металите, но и върху състава на корозионната среда. TIN във връзка с жлезата в разтвори на неорганични киселини и соли играе ролята на катодно покритие и в редица органични киселини (консервирани храни) служи като анод. При нормални условия катодни покрития предпазват метала механично, изолирайки го от околната среда. Основното изискване за катодни покрития е несъвършено. В противен случай, когато продуктът е потопен в електролита или при кондензация на повърхността му, влагата е гола (в пори или пукнатини), основните метални зони стават аноди, а повърхността на катодното покритие. В местата на обезбратя ще започне корозия на основния метал, която може да се приложи към покритието (фиг. 44а).

Фигура 11 схема за корозия с порест катод (а) и анодна (б) покритие

Анодичните покрития предпазват металните продукти не само механично, но и главно електрохимия. В получения галваничлен елемент, покриващият метал става анод и подлежи на корозия, а голата (в порите) секция на основния метал изпълнява ролята на катоди и не се унищожава до електрическия контакт на покритието със защитените Металът се запазва и преминава достатъчен ток през системата (фиг.4 б). Следователно, степента на порьозност на анодните покрития, за разлика от катодна, не играе важна роля.

В някои случаи може да възникне електрохимична защита при прилагане на катодни покрития. Това се случва, ако металното покритие спрямо продукта е ефективен катод и основният метал е предразположен към пасивацията. Възникващата анодна поляризация пасива незащитена (в тресава) парцелите на основния метал и затруднява унищожаването. Този тип анодна електрохимична защита се проявява за медни покрития върху стомани 12x13 и 12x18N9t в разтвори на сярна киселина.

Основният метод за прилагане на защитни метални покрития е галванич. Използват се и термична дифузия и механични методи, метализация чрез пръскане и потапяне в стопилката. Всеки от методите са описани по-подробно.

1.2 галванични покрития.

Галваничният метод за отлагане на защитни метални покрития е много широко разпространен в индустрията. В сравнение с други методи за прилагане на метални стада, тя има редица сериозни предимства: висока икономика (защита на метал от корозия се постига много тънки покрития), възможността за получаване на покрития от същия метал с различни механични свойства, лекият преработваемост на. \\ T процес (дебелината на дебелината и свойствата на утаяване на металите чрез промени в състава на електролита и електролизен режим), възможността за получаване на сплави на различни съединения без използване на високи температури, добра адхезия с основен метал и др.

Недостатъкът на метода на галванизиране е неравномерната дебелина на покритието върху продуктите на сложен профил.

Електрохимичното утаяване на металите се извършва в DC галванична баня (фиг. 45). Продуктът, покрит с метал, се увива върху катода. Като аноди, плочите се използват от утаен метал (разтворими аноди) или от материал, неразтворим в електролит (неразтворими аноди).

Задължителен електролитен компонент - метален йон, оставен върху катода. Компонентите на електролита могат също така да включват вещества, които увеличават нейната електрическа проводимост, регулирайки изтичането на анодния процес, осигурявайки постоянство на рН, повърхностно активни вещества, които увеличават поляризацията на катодния процес, гланциращи и изравняващи добавки и др.

Фигура 5 галванична баня за метално електричество:

1 - тяло; 2 - вентилационна обвивка; 3 - змия за отопление; 4 - изолатори; 5 - анодни пръти; 6 - катодни пръчки; 7 - Барботор за смесване със сгъстен въздух

В зависимост от това кой йон на разрядния метал е в разтвор, всички електролити са разделени на сложни и прости. Категорията на сложните йони върху катода се среща при по-висок пренапрежение от изхвърлянето на прости йони. Следователно, утайки, получени от сложни електролити, по-малки зърна и равномерно в дебелина. Въпреки това, тези електролити под изхода на ток и по-ниска работна плътност на тока, т.е. По отношение на изпълнението, те са по-ниски от прости електролити, в които металния йон е под формата на прости хидратирани йони.

Текущото разпределение на повърхността на продукта в галваничната баня никога не е равномерно. Това води до различни скорости на валежи и следователно дебелината на покритието в отделни участъци на катода. Особено силно разпръскване на дебелината се наблюдава върху продуктите на сложен профил, който влияе неблагоприятно върху защитните свойства на покритието. Еднородността на дебелината на утаеното покритие се подобрява с увеличаване на електрическата проводимост на електролита, увеличаване на поляризацията с увеличаване на плътността на тока, намалявайки изхода на тока при ток при увеличаване на плътността на тока, увеличаване на разстоянието между тях катода и анода.

Способността на галванична баня да даде равномерна дебелина на покритието върху релефната повърхност се нарича разсейваща способност. Всеобхватните електролити притежават най-голямата дисперсия.

За защита на корозионните продукти се използват галванично отлагане на много метали: цинк, кадмий, никел, хром, калай, олово, злато, сребро и др. Електролитни сплави също използват, например CU - ZN, CU - SN, SN - BI \\ t и многослойни покрития.

Най-ефективните (електрохимично и механични) предпазват черните метали от корозионно анодни покрития с цинк и кадмий.

Циковите покрития се използват за защита срещу корозия на машинните части, тръбопроводи, стоманени листове. Цинк - евтин и достъпен метал. Той предпазва основния продукт с механични и електрохимични методи, тъй като ако има пори или голи седалки, се случва цинково унищожение, а стоманената база не корозира.

Циковите покрития заемат господстващо положение. С помощта на цинк той е защитен от корозия около 20% от всички стоманени части, а около 50% от цинка, произведени в света, се изразходват за галванични покрития.

През последните години работата е разработена за създаване на защитни галванични покрития от цинкови сплави: Zn - Ni (8 - 12% Ni), Zn - Fe, ZN - CO (0.6 - 0.8% CO). Възможно е да се увеличи устойчивостта на корозия на покритието с 2-3 пъти.

Проблемът с защитата на металите от корозия възникна почти в самото начало на тяхното използване. Хората се опитаха да предпазят металите от атмосферните ефекти с мазнини, масла, а по-късно и покрити с други метали и преди всичко с калай на топене. В писанията на древния гръцки историк Херодот (V в. Пр. Хр.) Вече има споменаване на използването на калай за защита на желязото от корозия

Задачата на химиците е и остава да открие същността на корозионните явления, развитието на мерки, които възпрепятстват или забавят потока си. Корозията на металите се извършва в съответствие със законите на природата и затова не може да бъде напълно елиминиран и можете да се забавите само.

Допинг

Има начин да се намали корозията на металите, която строго не може да се припише на защитата. По този начин е да се получат сплави допинг. В момента голям брой неръждаеми стомани са създадени от добавки към никелската жлеза, хром, кобалт и т.н. Такава стомана наистина не е покрита с ръжда, но тяхната повърхностна корозия има място, макар и при ниска скорост. Оказа се, че когато се използват легиращи добавки, устойчивостта на корозия променя хмела. Правилото, наречено от правилото на Тамман, е установено, според което се наблюдава рязкото увеличаване на устойчивостта на желязната корозия при прилагането на допинг-добавка в количеството 1/8 от атомния дял, т.е. един атом на допинг-добавката се отчитат за осем железни атома. Смята се, че с такова съотношение на атомите, подреденото им разположение се случва в кристалната решетка на твърдия разтвор, което затруднява корозията.

Защитни филми

Един от най-често срещаните методи за защита на металите от корозия се прилага върху тяхната повърхност. защитни филми: лакове, бои, емайл, други метали. Боята и лаковите покрития са най-достъпни за широк кръг хора. Лъки и бои имат нисък газ и паропропускливост, водоотблъскващи свойства, така че те предотвратяват достъпа до повърхността на водния метал, кислород и агресивните компоненти, съдържащи се в атмосферата. Покритието на металната повърхност с слоя боя не изключва корозия и служи само за бариера, което означава, че само забавя процеса на корозия. Ето защо качеството на покритието е качеството на покритието - дебелината на слоя, порьозност, еднообразие, пропускливост, способност за набъбване във вода, якост на съединителя (адхезия). Качеството на покритието зависи от пълнотата на подготовката на повърхността и метода за прилагане на защитния слой. Okalo и ръжда трябва да бъдат отстранени от повърхността на метала. В противен случай те ще предотвратят добра адхезия на покритието с повърхността на метала. Качеството на ниското покритие често се свързва с висока порьозност. Често се случва в процеса на образуване на защитен слой в резултат на изпаряване на разтворителя и отстраняването на продуктите за втвърдяване и разграждане (когато филмовото стареене). Ето защо, обикновено се препоръчва да се нанесе дебел слой, но няколко тънки слоя покритие. В много случаи увеличаването на дебелината на покритието води до отслабване на адхезията на защитния слой с метала. Прилага се голям сбруя, мехурчета. Те се формират с нискокачествено изпълнение на операция по покритие.

За да се намали омокряността с вода, понякога покрития, понякога, предпазват от восъчни състави или силиконови съединения. Лъки и бои са най-ефективни за защита срещу атмосферна корозия. В повечето случаи те са неподходящи за защита на подземните структури и структури, тъй като е трудно да се предотврати механичното увреждане на защитните слоеве при контактуване на почвата. Опитът показва, че животът на покритията на боята при тези условия е малък. Много по-практични, дебели слойни покрития на катран (битум) бяха практични.

В някои случаи боксовите пигменти също извършват ролята на инхибитори на корозията (на инхибитори ще бъдат разказани по-долу). Тези пигменти включват Shromat стронций, олово и цинк (srcro 4, pbcro 4, zncro 4).

Печат и фосфатиране

Често праймерите се нанасят под слоя за боя. Пигментите, включени в състава му, също трябва да имат инхибиторни свойства. Преминаването през слой от праймер, вода разтваря някакво количество пигмент и става по-малко активен на корозия. Сред пигментите, препоръчани за почвите, оловото surik pb 3 o 4- е най-ефективното.

Вместо грунд, понякога се извършва фосфор на металната повърхност. За да направите това, разтворите на железни ортофосфати (III), манган (II) или цинк (II), и ортофосфорната киселина Н 3О 4 сами са нанесени върху чистата повърхност на четката или пръскачката. Във фабричните условия фосфането води до 99-97 0 s за 30-90 минути. Образуването на фосфатно покритие е допринесло за приноса на метала, разтварящ се във фосфатната смес, и оставащият оксид на повърхността му.

За фосфатиране на повърхността на стоманени продукти са разработени няколко различни лекарства. Повечето от тях се състоят от смес от манганови и железни фосфати. Може би най-честото лекарство е "Мазиф" - смес от манган дихидрофосфати Mn (H2PO4) 2, желязо Fe (H2PO4) 2 и свободна фосфорна киселина. Името на лекарството се състои от първите букви на компонентите на сместа. Според появата на Мазиф - това е малък кристален бял прах със съотношение между манган и желязо от 10: 1 до 15: 1. Състои се от 46-52% P2O5; най-малко 14% mn; 0.3-3% Fe. При фосфата стоманения продукт се поставя в разтвора му, нагряващ до около сто градуса. В разтвор, разтворен от повърхността на желязото с освобождаване на водород и плътна, издръжлива и слабо разтворим защитен слой на манганови фосфати и желязо от сиво-черен цвят се образува на повърхността. Когато се достигне дебелината на слоя, по-нататъшно разтваряне на желязото престане. Фосфатният филм предпазва повърхността на продукта от атмосферното утаяване, но е малко ефективно върху разтворите на соли и дори слаби киселинни разтвори. Така фосфатният филм може да служи само на почвата за последователно прилагане на органични защитни и декоративни покрития - лакове, бои, смоли. Процесът на фосфатиране трае 40-60 минути. За да се ускори, в разтвора се въвежда 50-70 g / l цинков нитрат. В този случай времето се намалява с 10-12 пъти.

Електрохимична защита

При производствените условия се използва и електрохимичен метод при обработката на продукти чрез променлив ток в разтвор на цинков фосфат при ток от 4 A / DM 2 и напрежение 20 V и при температура 60-70 ° С. фосфатни покрития са окото, псновна с повърхността на фосфатите на металите. Самите фосфатни покрития не осигуряват надеждна защита от корозия. За предпочитане, те се използват като основа за боядисване, осигурявайки добро сцепление с метал. В допълнение, фосфатният слой намалява разрушаването на корозията при образуването на драскотини или други дефекти.

Силикатни покрития

За да се защити метал от корозия, стъкловидни и порцеланови емайл, коефициентът на топлинна разширение трябва да бъде близо до това за покритите метали. Емайлирането се извършва на повърхността на продуктите с водна суспензия или сух прах. Първоначално се нанася праймерният слой върху пречистената повърхност и го изгори в пещта. След това те прилагат слой от покрития емайл и стрелбата се повтаря. Най-често срещаният емайл е прозрачен или заплетен. Компонентите им са Si02 (основно тегло), B 2O3, Na2O, PBO. В допълнение, се въвеждат помощни материали: окислители на органични примеси, оксиди, допринасящи за адхезията на емайла с емайлирана повърхност, шумозаглушители, багрила. Емайловият материал се получава чрез сливане на първоначалните компоненти, смилане на прах и добавяне на 6-10% глина. Покритията на емайла се прилагат главно за стомана, както и върху чугун, мед, месинг и алуминий.

Емайлите имат високи защитни свойства, които се дължат на тяхната непропускливост за вода и въздух (газове) дори и с дългосрочен контакт. Важното им качество е висока устойчивост при повишени температури. Основните недостатъци на емайловите покрития включват чувствителност към механични и термични шокове. При продължителна работа на повърхността на емайловите покрития може да се появи решетка от пукнатини, което осигурява влага и достъп до въздуха до метала, в резултат на което започва корозията.

Циментови покрития

За да се защитят чугунени и стоманени тръби от корозия, използвайте циментови покрития. Тъй като термичните коефициенти на разширяване на Portland Cement и са станали близки, то е доста широко използвано за тези цели. Липсата на портландски циментови покрития е същата като емайла - висока чувствителност към механични шокове.

Метално покритие

Широко разпространеният метод за защита на металите от корозия е покритието на техния слой от други метали. Самите покривни метали са корозирани при ниска скорост, тъй като те са покрити с гъст оксиден филм. Покриващият слой се прилага по различни методи:

горещо покритие - краткосрочно потапяне в банята с разтопен метал;

галванично покритие - електроцебос от водни разтвори на електролити;

менитация - пръскане;

дифузионно покритие - лечение с прахове при повишена температура в специален барабан;

с помощта на реакция на газ, например:

3crcl 2 + 2FE 1000 `c 2fecl 3 + 3cr (в стопилката с желязо).

Има и други методи за прилагане на метални покрития. Например, разнообразие от дифузионен метод е потапянето на продукти в стопилката на калциев хлорид, в която прилаганите метали се разтварят.

Производството се използва широко чрез химическо приложение на метални покрития върху продукти. Процесът на химичен метален е каталитичен или автокаталитичен и катализаторът е повърхността на продукта. Използваният разтвор съдържа съединението от приложения метал и редуциращия агент. Тъй като катализаторът е повърхността на продукта, разпределението на метал и се случва върху него, а не в обема на разтвора. В момента са разработени методи за химическо покритие на метални изделия никел, кобалт, желязо, паладий, платина, мед, злато, сребро, родий, рутений и някои сплави на базата на тези метали. Използват се като редуциращи агенти, хипофосфит и натриев борохидрид, формалдехид, хидразин. Естествено, химичното nickelocation може да се нанесе защитно покритие на всеки метал.

Металните покрития са разделени на две групи:

устойчив на корозия;

протектори.

Например, тя включва никел, сребро, мед, олово, хром до първата група сплави на желязо. Те са по-електрооситивни към жлезата, т.е. в електрохимичния ред на напреженията на металите струват правото на желязо. Втората група включва цинк, кадмий, алуминий. Те са по-електрифицирани по отношение на жлезата.

В ежедневието, човек най-често се случва с железни покрития с цинк и калай. Листовото желязо, покрито с цинк, се нарича поцинкована желязо и покрита с калай калай. Първият в големи количества отива на покрива на къщите, а вторият е да се произвеждат консервни кутии. За първи път методът за съхраняване на храни в тежките банки предлага готвачът n.f. Горната част на 1810 година. И двете останали желязо се получават главно чрез издърпване на железния лист през стопяването на подходящия метал.

Металните покрития предпазват желязото от корозия, като същевременно поддържат приемственост. При прекъсване на покривния слой корозията на продукта тече още по-интензивно, отколкото без покритие. Това се дължи на работата на галваничния елемент на железен метал. Пукнатините и драскотините се пълнят с влага, което води до решения, йонни процеси, при които улесняват потока на електрохимичен процес (корозия).

Инхибитори

Използването на инхибитори е един от най-ефективните начини за борба с корозията на металите в различни агресивни среди. Инхибитори - Това са вещества, способни да забавят потока на химически процеси или да ги спре. Името на инхибитора идва от латински инхигел, което означава да се ограничи, да се спре. Обратно през 1980 г. броят на известната наука за инхибиторите е повече от пет хиляди. Инхибиторите дават значителна икономика.

Инхибиторният ефект върху металите, предимно от стомана, има редица неорганични и органични вещества, които често се добавят към корозия на средата. Инхибиторите имат свойство за създаване на много тънък филм, който предпазва метала от корозия на повърхността на метала.

Инхибиторите в съответствие с X. Fisher могат да бъдат групирани, както следва.

1) Скрининг, който покрива повърхността на метала с тънък филм. Филмът се формира в резултат на повърхностна адсорбция. Когато се излагат на физически инхибитори на химични реакции, не се появява

2) Окислители (пасиватори) тип хромати, причинявайки образование на повърхността на плътно съседен защитен слой оксиди, които забавят целта на анодния процес. Тези слоеве не са много стелажи и при определени условия могат да бъдат възстановени. Ефективността на пасиваторите зависи от дебелината на получения защитен слой и неговата проводимост;

3) Катодни - увеличаване на пренапрежението на катодния процес. Те забавят корозията в разтвори на неоксидиращи киселини. Такива инхибитори включват соли или мистерии и бисмутови оксиди.

Ефективността на инхибиторите зависи главно от условията на средата, поради което няма универсални инхибитори. Техният избор изисква изследвания и тестване.

Най-често се използват следните инхибитори: натриев нитрит, добавян, например, до разтвори за охлаждане сол, фосфати и натриеви силикати, натриев бихромат, различни органични амини, бензилсулфокулация, нишесте, танин и др., Тъй като инхибиторите се изразходват с времето, те се изразходват с времето трябва да се добавя периодично. В агресивната среда периодично. Количеството на инхибитора, добавено към агресивната среда, е малко. Например, натриев нитрит се добавя към вода в количество от 0.01-0.05%.

Инхибиторите са избрани в зависимост от киселата или алкалната среда. Например, натриев нитрит може да се използва главно в алкална среда и да престане да бъде ефективна дори в слабо кисела среда.