Способы защиты от коррозии

Категория:
Покрытия


Способы защиты от коррозии

Антикоррозионная защита может осуществляться тремя основными способами.

Первым из них является легирование или обработка материала конструкции в массе специальными добавками, способными увеличить его сопротивление коррозионному износу (разрушению).

Второй способ заключается в особой обработке коррозионной среды с целью снижения ее агрессивных свойств по отношению к данному материалу.

Наконец, третий, наиболее распространенный и универсальный, состоит в создании непроницаемого барьера между конструкционным материалом и коррозионной средой в виде различных защитных покрытий.

Практика антикоррозионной защиты не исключает также одновременного применения указанных способов в различных сочетаниях.

Задачи и объем книги не позволяют подробно рассмотреть методы противокоррозионной обработки конструкционных материалов и коррозионной среды. Ограничимся поэтому кратким изложением сущности вопроса.

Способ повышения антикоррозионных свойств конструкционных металлов состоит в легировании их другими металлами в процессе металлургической обработки. Например, добавка к обычной углеродистой стали 18% хрома и 8% никеля дает возможность получить нержавеющую сталь. Такая сталь обладает высокими антикоррозионными свойствами не только в любых атмосферных условиях, но и во многих весьма агрессивных средах.

Коррозионная стойкость меди может быть значительно повышена путем легирования ее несколькими процентами олова, алюминия или бериллия. Оловянистые и особенно алюминиевые и бериллиевые бронзы, получаемые в результате такого легирования, способны длительное время эксплуатироваться в атмосферных условиях без заметных следов коррозионного разрушения.

Защита конструкционной древесины от гнилостного разрушения осуществляется путем пропитки ее различными жидкостями минерального или органического происхождения, которые способны предупредить или остановить развитие микроорганизмов (бактерий, грибов и т. п.). Вещества, применяемые для этой цели, известны под названием антисептиков. В качестве минеральных антисептиков широко применяются соли фтористоводородной и кремнефтористоводородной кислот, сульфаты и хлориды меди, цинка, кальция и других металлов.

К антисептикам органического происхождения относятся главным образом масла, получаемые сухой перегонкой каменного угля, нефтекриозит, антраценовое масло, зеленое масло и др. Применяются и комбинированные антисептики, состоящие из смеси органических и минеральных веществ.

Для защиты полимерных материалов от термоокис-лительного, светового и других видов старения в их состав вводят вещества, известные под названием стабилизаторов. Наиболее важными из них являются антиоксиданты, которые тормозят цепной процесс деструкции полимеров, происходящий под влиянием кислорода воздуха. В качестве антиоксидантов применяются алкил-фенолы, бифенолы, ароматические амины и многие другие вещества.

Фотостабилизаторы применяются для защиты полимеров от светового старения, а так называемые антира-Ды защищают пластические массы от различных видов радиоактивных излучений.

Специальная обработка среды, непосредственно соприкасающейся с поверхностью изделий, применяется с Целью противокоррозионной защиты различных металлических конструкционных материалов. Вещества, используемые с этой целью, называются ингибиторами коррозии. По условиям применения их разделяют на две группы. К первой относятся ингибиторы для водных (кислых, щелочных и нейтральных) сред, которые применяются для защиты изделий, контактирующих в процессе эксплуатации с агрессивными жидкостями. Вторая группа используется для защиты металлов только при длительном хранении и носит название летучих ингибиторов.

Механизм действия большинства водных и летучих ингибиторов имеет электрохимический характер и заключается в торможении анодных или катодных реакций, протекающих в коррозионных микрогальванических элементах. Типичными анодными ингибиторами являются такие окислители, как нитраты, нитриты, хроматы щелочных металлов и другие, которые способны образовывать на поверхности металла устойчивые тонкие пассивные пленки.

Катодные ингибиторы тормозят протекание катодной реакции, связывая или затрудняя выделение деполяризующих агентов, которыми чаще всего являются кислород воздуха, в случае атмосферной коррозии, или водород, в условиях жидких агрессивных сред.

К летучим ингибиторам относятся вещества, обладающие высоким давлением пара и хорошей адсорби-руемостью на поверхности защищаемого металла. Большое значение для эффективности защиты имеет способность летучих ингибиторов затруднять конденсацию влаги из окружающего воздуха на металлических элементах конструкций.

Некоторые ингибиторы вводят в лакокрасочные материалы и смазки для повышения их антикоррозионных свойств. В этих случаях их действие аналогично действию стабилизаторов-антиоксидантов, замедляющих коррозию полимеров.

Изоляция конструкционных материалов от окружающей среды при помощи антикоррозионных покрытий, как это уже отмечалось, является широко распространенным в технике приемом. Чаще всего противокоррозионные покрытия применяются для защиты металлов и древесины. Однако в некоторых случаях их применение оказывается целесообразным и для полимерных материалов. Оценивая правильность выбора того или иного защитного покрытия, необходимо учитывать ряд факторов, основными из которых являются следующие: природа и способ формования конструкционного материала, особенности эксплуатационной среды, природа и возможный метод нанесения собственно покровных пленок. При этом нельзя абстрагироваться от данных, касающихся стоимости, сроков физического и морального износа изделия, для которого эти покрытия применяются. Неправильно, например, отождествлять требования к защитной функции покрытий для «взрослого» и детского велосипедов, хотя условия их эксплуатации в общем одинаковы. Дифференцированный, учитывающий все технико-экономические показатели подход к определению вида и толщины защитных покрытий особенно важен при создании изделий, рассчитанных на крупносерийное и массовое производство. Здесь каждый лишний микрон толщины покровных пленок превращается в десятки тонн нерационально израсходованных дефицитных материалов.

Рис. 1. Особенности протекания коррозионного процесса на поверхности стали, покрытой:
а — стеклоэмалью; б — медыо; в — цинком.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум