A fő módszerek, hogy megvédje fémek korrózió elleni
Különböző módszereket használnak, hogy megvédje fémek korrózió elleni, amely lehet osztani a következő fő területeken: a ötvözőfémet; védőbevonatok (fémes, nemfémes); elektrokémiai védelmét; módosítsa a tulajdonságokat a korrozív környezetben; fenntartható terméktervezés.
Ötvözőfémek. Ez egy hatékony módszer a növekvő korrózióállóságát fémek. Amikor dopping egy fém vagy ötvözet készítményt beadjuk ötvöző elemek (króm, nikkel, molibdén, stb), így a fém-passzív. Passziválás úgynevezett átmeneti fém vagy ötvözet az állam annak fokozott korrózióállóságot gátlása által okozott az anódos folyamat. A passzív állapotában a fém képződése miatt a felszínén tökéletes szerkezete az oxidfilm (oxidfilmnek védő tulajdonságait előírt maximális hasonlóság kristályrétegeiben és kialakított fém-oxid).
Széles körű használata találtunk a dopping gáz korrózióvédelem. Dopping kitéve vas, alumínium, réz, magnézium, cink, és ezek ötvözetei. Az eredmény ötvözetek korróziós ellenállása nagyobb, mint a fémek önmagukban. Ezek az ötvözetek rendelkeznek mind hőállóság és hőállóság.
Hőállóság - ellenállás a gáz- korróziónak magas hőmérsékleteken. Hőállóság - tulajdonságai a szerkezeti anyag, hogy fenntartsák a magas mechanikai szilárdság, jelentős hőmérséklet-emelkedés. Hőállóság jellemzően adalékolásával fémek és ötvözetek, mint például a króm acél, alumínium és szilícium. Ezek az elemek oxidálják magas hőmérsékleten energikus, mint a vas, és így alkotnak sűrű védő oxidréteg, mint például AI 2O 3 és a Cr2 O3.
Dopping is használják, hogy csökkentik a elektrokémiai korrózió, különösen a korrózió hidrogénatom. A korrózióálló ötvözetek, például a rozsdamentes acélok, amelyben az ötvöző komponensek króm, nikkel és egyéb fémek.
Védő bevonatok. A rétegeket mesterségesen előállított a felületen a fém termékek azok korrózióvédelem, úgynevezett védő bevonatok. Védő bevonat - a leggyakoribb módszer a korrózió csökkentésére. Védő bevonat nemcsak védi a cikket a korróziótól, hanem ad a felület számos fizikai-kémiai tulajdonságok (kopásállóság, az elektromos vezetőképesség, és mások.). Ők vannak osztva fémes és nemfémes. Általános követelmény minden típusú védő bevonatok erősen tapadó szilárdság, szilárdságát és ellenálló az agresszív környezetben.
Fémes bevonatok. Fémes bevonatok különleges helyet foglalnak el, mert a cselekvés kettős jellegű. Mindaddig, amíg a integritását a bevonatréteg nem törött, a védő hatás csökken a védett fém felületén a szigetelést a környezet. Ez nem különbözik, hogy bármely mechanikai védőréteg (színezés, oxid film, stb). A fémbevonat áthatolhatatlannak kell lennie a korrozív anyagok.
Amikor a bevonat sérült (vagy jelenléte pórusok) által képzett elektrokémiai cella. Character korrozív megsemmisítése az alapfém határozza meg elektrokémiai tulajdonságait mindkét fém. Védő korróziógátló bevonat lehet a katód és az anód. Ahhoz, hogy a katód bevonatok közé bevonatok, amelyeknek potenciálok ebben a közegben egy pozitívabb, mint a potenciális az alapfém. Anódos bevonatok a legtöbb negatív potenciállal rendelkezik, mint a potenciális a nemesfémből.
Például, tekintettel a vas katód nikkelezett és cink - anód (2. ábra).
Ha a kár nikkelbevonat (2A.) Át az anódos területek a vas oxidációja miatt előfordul, hogy az esemény a galvanikus elemek mikrokorrozionnyh. A katód részek - hidrogén-visszanyerés. Következésképpen, a katód bevonat védi a fémet a korróziótól csak a hiányában a pórusok és a bevonat sérüléséhez.
Helyi kár, hogy a védő cinkréteg ez vezet a további lebomlást, a vas-felület védett a korrózió. Anódos oxidáció oldalak történik cink folyamatot. A katód részek - hidrogén-visszanyerés (2b ábra.).
Az elektróda potenciálja fémek összetételétől függ a megoldások, és így a karakter a bevonat változhat változásokat az oldat összetétele.
A fémbevonatok különböző módokon: elektrokémiai (galvanikus bevonat), belemerítették a fémolvadék (tűzi horganyzás, ón); fémezése (rajza az olvadt fém a védendő felületen révén sűrített levegő fúvókák), kémiai (előállítására fémbevonatok használatával redukálószerek például hidrazin).
Ábra. 2. korróziója vas a savas oldatot a katód (a) és az anód (b) bevonat: 1 - nemesfémből; 2 - fedelet; 3 - elektrolit oldat.
Anyagok a fémes bevonatok lehetnek mind tiszta fémek (cink, kadmium, alumínium, nikkel, réz, króm, ezüst, stb), és ötvözeteik (bronz, sárgaréz, stb).
Nem-fémes védő bevonatok. Ezek lehetnek mind szervetlen, mind szerves. A védőhatás Ezen bevonatok csökken főként fém izolálás a környezetet.
Ahogy szervetlen bevonatok használt szervetlen zománc, fém-oxidok, a krómvegyületet, foszfor és munkatársai. Szerves közé festék bevonatok, gyanták, műanyag, polimer filmeket, gumiból.
Szervetlen zománc összetételében szilikátok, azaz szilíciumvegyületek. A fő hátránya az ilyen bevonatok közé tartozik ridegség és a repedés alatt termikus és mechanikus sokk.
Festék leggyakoribb. A festék bevonat kell lennie egy szilárd, gáz s vízálló, vegyszerálló, rugalmas, rendelkeznek egy nagy tapadású, hogy az anyag, mechanikai szilárdság és a keménység.
A kémiai módszerek nagyon változatosak. Ezek közé tartozik, például, a kezelés a fémfelület anyagok, csatlakozik ahhoz a kémiai reakció és alkotó a felszínén egy filmet stabil kémiai vegyületek a kialakulása, amely magában foglalja a fém maga is oltalom. Az ilyen módszerek közé tartoznak az oxidációt. foszfát, szulfit dirovanie et al.
Oxidáció - a folyamat az oxid képződését filmek felületén fém termékek.
Modern oxidációs módszer - kémiai és elektrokémiai megmunkálási darabok lúgos oldatok.
A vas és ötvözetei leggyakrabban használt lúgos oxidáció tartalmazó oldatban nátrium-hidroxid, NaNO3. NaNO 2 hőmérsékleten 135-140 o C oxidációja színesfémek úgynevezett csiszolt.
Anódos oxidáció oldalak történik:
A katód részeit a visszaállítási folyamat:
2 H2 O + O2 + 4
A fém felületén eredményeként mikrogalvanicheskih elemek képződött Fe (OH) 2. amelyet azután oxidáljuk Fe3 O4. Az oxidréteg az alacsony széntartalmú acél mély fekete színű, és magas széntartalmú acél - fekete, szürkés árnyalatú.
Fe 2+ + 2OH -
12 Fe (OH) 2 + NaNO3
Korrózió a felület tulajdonságait oxidfilm alacsony, ezért a tartományban E módszer alkalmazása korlátozott. A fő cél - díszítőszegélyről. Kékítő használni, ha szükséges tartani az eredeti méreteit, mivel az oxid film csak 1,0-1,5 mikron.
Foszfátozás - egy eljárást foszfát filmek a termékek a vas és nem vastartalmú fémek. A foszfátozás fémtárgy belemerítjük egy olyan oldathoz foszforsavat és annak savanyú sókat (H3 PO4 + Mn (H2 PO 4) 2) hőmérsékleten 96-98 ° C-on
A fém felületén eredményeként mikrogalvanicheskih foszfát képződött film elemek, amelyeknek van egy bonyolult kémiai összetétele, és tartalmaz egy nehezen oldódó hidrát két- és három szubsztituált foszfátok a mangán és a vas: MnHPO4. Mn3 (PO 4) 2. FeHPO4, Fe3 (PO4) 2 n H2 O.
Anódos oxidáció oldalak történik:
A katód részek hidrogénatom redukciós folyamat zajlik:
2H + + 2
A reakcióban az Fe2 + ionok anionokkal foszforsavat és annak a savas sókat, foszfát film:
Fe 2+ + H2 PO - 4
3fe 2+ + 2 PO4 3-
A kapott foszfát filmet kémiailag kötött a fémhez, és áll intergrown kristályok egymással, elválasztjuk ultramikroszkópos pórusméret. Foszfát filmek rendelkeznek jó tapadás, kifejlesztettek egy érdes felület. Ők egy jó föld alkalmazásának bevonatok és impregnáló kenőanyagok. Foszfát bevonatok használják elsősorban védelmére fémet a korróziótól zárt terek, valamint egy eljárás a felületi elkészítésében az ezt követő vagy festési lakk. A hátránya, foszfát filmek alacsony szilárdság és rugalmasság, nagy ridegség.
Eloxálás - a kialakulását oxidfilmeket a fémfelületek, különösen az alumínium. Rendes körülmények felületén jelen lévő alumínium-oxid vékony film oxid Al2 O3 vagy Al2 O3 ∙ NH2 O, amely nem védi meg a korróziótól. Hatása alatt a környezet van bevonva alumínium korróziós termékek. A folyamat a mesterséges az oxid képződését filmek érhető el kémiai és elektrokémiai módszerekkel. Az elektrokémiai oxidációját alumínium alumínium termék szerepét játssza a cella anód. Az elektrolit egy olyan megoldás kénsav, foszforsav, krómsav, bórsav vagy oxálsav, a katód lehet egy fém, nem lép kölcsönhatásba az elektrolit oldat, például rozsdamentes acélból. A katódon hidrogén szabadul fel az anódon történik alumíniumoxid képződést. A teljes folyamat az anód leírható a következő egyenlet szerint:
2 Al + 3 H2 O
