Коррозия конструкционных материалов

Категория:
Покрытия


Коррозия конструкционных материалов

При выборе конструкционных материалов дизайнеру приходится учитывать сложный комплекс требований, обусловленных конструктивными, технологическими и эксплуатационными особенностями изделий. В этом комплексе существенное внимание необходимо уделять физико-химическому взаимодействию отдельных деталей и изделия в целом с окружающей средой. В ряде случаев это взаимодействие оказывается столь значительным и неожиданным, что может привести к серьезному нарушению функциональных свойств изделия, не говоря уже о его внешнем виде. Для каждой из основных групп конструкционных материалов — металлов, древесины, полимеров и силикатов — разрушающее влияние среды является специфическим. Однако особенности коррозионного разрушения зависят не только от природы конструкционных материалов. Они в значительной мере обусловливаются характером самой среды в сочетании с механическими факторами — переменными нагрузками, вибрацией, трением и т. д.

Приборы, аппараты и изделия культурно-бытового назначения подвергаются эксплуатации чаще всего в условиях сухой или влажной атмосферы и реже в среде агрессивных газов или жидкостей. В зависимости от конкретных условий среды и природы конструкционного материала коррозионное разрушение носит химический или электрохимический характер. Разновидностью химической коррозии является биохимическая коррозия, протекающая при непосредственном участии различных микроорганизмов.

К наиболее коррозиеустойчивым конструкционным материалам относятся силикаты, которые подвержены химической коррозии (выщелачиванию) лишь в условиях особо агрессивных кислых и щелочных сред. Причем антикоррозиеустойчивость силикатов тем выше, чем меньше в них содержится окислов щелочных и щелочноземельных металлов.

Высокой антикоррозионностью, хотя значительно меньшей чем силикаты, отличается большинство полимерных конструкционных материалов. Однако многие из них в условиях эксплуатации в атмосфере, особенно при стимулирующем влиянии солнечной радиации и температурных колебаний, подвержены химической коррозии, называемой обычно старением.

Старение пластических масс проявляется в ухудшении их физико-механических свойств — снижении диэлектрических показателей, повышении хрупкости, возникновении трещин и т. п. Это происходит вследствие их окисления атмосферным кислородом, вызывающим деструкцию полимерных цепей. Известны случаи и биохимической коррозии полимерных материалов, разрушение которых происходит под влиянием всевозможных бактерий (главным образом, в условиях тропического климата). Старея при длительной эксплуатации в атмосферных условиях, некоторые полимеры оказываются весьма стойкими к воздействию многих агрессивных жидкостей и газов, обнаруживая в этом отношении преимущества перед остальными разновидностями конструкционных материалов.

Антикоррозиеустойчивость древесины как конструкционного материала, особенно мягких ее пород, намного ниже, чем силикатов и полимеров. Такая оценка справедлива для атмосферных условий эксплуатации, а также для работы в различных агрессивных средах. В зависимости от конкретных особенностей среды коррозия (гниение) древесины может носить химический или биохимический характер. В атмосферных условиях эксплуатации, благоприятных для жизнедеятельности различных грибов, гниение, обусловливающее деструктурирование или коррозию клетчатки, протекает чаще всего по биохимическому механизму. В агрессивных жидких или газообразных средах, где развитие биохимических стимуляторов коррозии исключено, протекает химическая коррозия.

Наибольшей коррозионной активностью в атмосферных условиях эксплуатации, а также во многих жидких и газообразных средах обладают конструкционные металлы, особенно самые распространенные из них — углеродистые стали и чугуны.

Постепенно уступая место различным полимерам, металлы как конструкционный материал для приборов и изделий культурно-бытового назначения все еще занимают ведущее место.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум