Различни методи се използват за защита срещу корозия метали, които могат да бъдат разделени в следните основни области: легиращ метал; защитни покрития (метални, неметални); електрохимична защита; променят свойствата на корозивна среда; устойчив продуктов дизайн.
Сплавящи метали. Това е ефективен метод за увеличаване на устойчивост на корозия на метали. Когато допинг метал или сплав състав се прилага легиращи елементи (хром, никел, молибден и т.н.), което води до метала пасивен. Пасивиране наречен преходен метал или сплав, в състоянието на своята подобрена устойчивост на корозия, причинена от инхибиране на процеса на анодна. Пасивната състояние на метала, поради образуването на повърхността на перфектна структура на оксид филм на (оксид филм има защитни свойства, предвидени максимално сходство на кристални решетки и формира метален оксид).
Широкото използване намери за антикорозионна защита допинг газ. Допинг изложени желязо, алуминий, мед, магнезий, цинк и техните сплави. Получената в сплави с висока устойчивост на корозия от самите метали. Тези сплави имат както топлинна устойчивост и устойчивост на топлина.
Топлинно съпротивление - устойчивост на корозия газ при високи температури. Топлинно съпротивление - свойства на структурен материал за поддържане на висока механична якост със значително повишаване на температурата. устойчивост на топлина обикновено се осигурява от допинг метали и сплави, като хром стомана, алуминий и силиций. Тези елементи се окисляват при високи температури енергични от желязо, и по този начин образуват плътен защитен филм оксид като Al2 О3 и CR2 О3.
Допинг се използва също и за да се намали скоростта на електрохимична корозия, особено корозия водород. За устойчиви на корозия сплави, например, включват неръждаема стомана, в който легиращи компоненти са хром, никел и други метали.
Защитни покрития. Слоевете произведени изкуствено върху повърхността на метални изделия за тяхната защита от корозия, наречени защитни покрития. Защитно покритие - най-разпространеният метод за контрол на корозията. Защитно покритие не само защитава статията от корозия, но също така дава повърхността редица физико-химични свойства (устойчивост на износване, електропроводимост, и др.). Те са разделени на метални и неметални. Общи изисквания за всички видове защитни покрития са с високо якост на сцепление, здравина и устойчивост на агресивни среди.
Метални покрития. Метални покрития заемат специална позиция, тъй като тяхното действие има двоен характер. Докато целостта на покриващия слой не е счупен, неговото защитно действие се редуцира до защитен метална повърхност на изолацията от околната среда. Това не е различна от тази на всеки механичен защитен слой (оцветяване, оксид филм и т.н.). метал покритие трябва да бъде непропусклив за корозионни агенти.
Когато покритието е повреден (или присъствие на порите), образуван от електрохимичната клетка. Символи корозивни унищожаване на основния метал се определя от електрохимически характеристики на двата метала. Защитно антикорозионно покритие може да бъде катода и анода. За да катода покрития включват покрития, чиито потенциал в тази среда, да има по-положителен от потенциала на основния метал. Анодна покрития имат най-отрицателен потенциал, отколкото потенциала на основния метал.
Например, по отношение на желязо катода е никел и цинк - анод (фиг 2).
Ако увреждане никелиране (фиг. 2а) при анодните сайтове желязо окисление се дължи на наличието на галванични елементи mikrokorrozionnyh. Върху катода части - възстановяването на водород. Следователно, покритието на катода може да предпазва метала от корозия само при липса на пори и увреждане покритие.
Локално увреждане на защитния слой цинк води до по-нататъшно разграждане, повърхността на желязо е защитена от корозия. Анодно окисляване сайтове настъпва цинков процес. Върху катода части - (. Фигура 2Ь) възстановяване водород.
потенциали електродните метали зависи от състава на разтворите и следователно характера на покритието може да варира с промени в състава на разтвора.
За метални покрития са различни начини: електрохимична (галванично покритие), потапяне в стопения метал (горещо поцинковане, калай); метализация (чертеж на стопения метал на повърхността да бъдат защитени с помощта на сгъстен въздух струи), химически (Получаване на метални покрития използват редуктори например хидразин).
Фиг. 2. корозия на желязо в кисел разтвор на катода (а) и анода (б) нанасяне на покритие: 1 - неблагородни метали; 2 - капак; 3 - електролитен разтвор.
Материали за метални покрития могат да бъдат както чисти метали (цинк, кадмий, алуминий, никел, мед, хром, сребро, и т.н.), както и техните сплави (бронз, месинг и др.)
Неметални защитни покрития. Те могат да бъдат както неорганични и органични. Защитното действие на тези покрития са намалени главно от метал изолация от околната среда.
Като неорганични покрития, използвани неорганични емайл, метални оксиди, хромов съединение, фосфор и др. Organic включва бояджийски покрития, смоли, пластмаси, полимерни филми, каучук.
Неорганични емайл в състава са силикати, т.е. силициеви съединения. Основният недостатък на тези покрития включват крехкост и напукване при термични и механични вибрации.
Бои са най-често срещаните. покритие боя трябва да бъде твърдо вещество, газ и водоустойчив, химически устойчив, гъвкав, притежават висока адхезия към материала, механична якост и твърдост.
Химични методи са много разнообразни. Те включват, например, третирането на металната повърхност вещества, се присъединява към нея в химическа реакция и образуване на повърхността филм стабилни химични съединения до образуването на метал, който включва самия защитени. Такива методи включват окисление. фосфат, сулфит dirovanie и сътр.
Окисляване - процесът на образуване на оксид филми по повърхността на метални изделия.
Модерен метод окисляване - химически и електрохимически обработка на парчета в алкални разтвори.
За желязо и неговите сплави най-често се използва алкална окисление в разтвор, съдържащ натриев хидроксид, NaNO3. NaNO2 при температура 135-140 ° С Окисляване на цветни метали, наречена лъскава.
Анодно окисляване сайтове появява:
Върху катода части на възстановяване на процеса на:
2 Н 2О + O2 + 4
На металната повърхност в резултат на mikrogalvanicheskih елементи образува Fe (ОН) 2. който след това се окислява до Fe3 O4. филм оксид на нисковъглеродна стомана има дълбок черен цвят, и високо въглеродна стомана - черен с сивкав оттенък.
Fe2 + + 2ОН -
12 Fe (ОН) 2 + NaNO3
Антикорозионни свойства на филма на повърхността оксид са ниски, поради обхвата на приложение на този метод е ограничен. Основната цел - декоративни облицовки. Пилеене на пари се използва, когато е необходимо да се поддържа първоначалните размери, тъй като филм окис е само 1,0 - 1,5 микрона.
Фосфатиране - метод за получаване на фосфатни филми на продуктите от черни и цветни метали. За фосфатиране метал статия е потопен в разтвор на фосфорна киселина и нейни киселинни соли (Н 3РО 4 + Mn (Н2 РО4) 2) при температура от 96-98 ° С
На металната повърхност в резултат на mikrogalvanicheskih фосфат филм образуван елементи, които имат сложен химичен състав и съдържа умерено разтворима хидрат дву- и три заместени фосфати на манган и желязо: MnHPO4. MN3 (РО4) 2. FeHPO4, Fe3 (РО4) 2 п Н2 О.
Анодно окисляване сайтове появява:
На катод части процес намаляване водород се извършва:
2Н + + 2
В реакцията на Fe2 + йони с аниони на фосфорна киселина и нейни киселинни соли, образувани фосфат филм:
Fe2 + + Н2 PO - 4
3Fe 2+ + 2 PO4 3-
Получената фосфат Филмът е химически свързан към метала и се състои от вътрешнопрораснали кристали с друг, отделени ultramicroscopic размер на порите. Фосфати филми притежават добра адхезия, са се развили с грапава повърхност. Те са добра основа за прилагането на покрития и импрегнанти смазочни материали. Фосфатни покрития се използват главно за защита на метал от корозия в затворени пространства, както и метод за подготовка на повърхността за последващо боядисване или лаково покритие. Недостатъкът на фосфатни филми е ниска якост и еластичност, висока крехкост.
Anodizing - е образуването на окисни филми върху металните повърхности и по-специално алуминий. При обикновени условия, присъстващи на повърхността на алуминиев оксид тънък филм от оксид Al2 О3 или Al2 О3 ∙ пН2 О, които не могат да го предпази от корозия. Под влияние на околната среда е покрита с алуминиево корозионни продукти. Процесът на образуване на изкуствен оксид филми могат да бъдат постигнати чрез химични и електрохимични методи. В електрохимично окисляване на алуминий алуминий продукт играе ролята на анод клетка. Електролитът е разтвор на сярна, фосфорна, хромова, борна киселина или оксалова киселина, катодът може да бъде метал, не взаимодейства с разтвор на електролит, например неръждаема стомана. В катода, водород се освобождава при анода настъпва образуване на алуминиев оксид. Цялостният процес на анода може да се представи чрез следното уравнение:
2 Al + 3 Н 2О
Свързани статии