Обзор способов защиты металлов от коррозии. Способы защиты от коррозии металла

Защита металлов от коррозии: виды и особенности

Как нам известно, что под воздействием окружающей среды портятся любые материалы и металлические изделия и стройматериалы не являются исключением, поэтому рассмотри лучшие  методы защиты металла от коррозии.

Коррозию невозможно убрать полностью, но снизить ее воздействие при этом увеличив срок эксплуатации изделий из металла вполне возможно.

Очень важным фактором является обработка металлических изделий и конструкций от коррозии, потому что данная процедура значительно увеличит их срок эксплуатации.

Виды антикоррозийной защиты

Защиту от коррозии условно подразделяют на два вида:

1. когда ее применяют до начала использования конструкции или изделия и
2. когда изделие или конструкция уже пребывают в использовании.

Первый вид способствует высокой сопротивляемости «химическому» воздействию. Изолирует прямой контакт с агрессивными средами (поверхностная изоляция).

Второй вид способствует снижению агрессивной окружающей среды (это будет зависеть от условий использования).

Применение электромагнитных полей, например, «наложение» внешних электрических токов, регулирование плотности и другие методики.

Использование видов защиты от коррозии выбирается индивидуально для каждого изделия и конструкции.

Так же это зависит от следующих факторов:

1. Вид металла;
2. Условия эксплуатации;
3. Трудность проведения обработки антикоррозийными составами;
4. Экономическая целесообразность;
5. Производственные возможности.

Подробности о методах защиты

Все методики можно разделить:

• на активные (которые постоянно воздействуют на металл),
• пассивные (многоразового применения),
• технологические (применяют на этапе производства образцов).

Активные методики

Катодная защита от коррозии

Такую методику используют в тех случаях, если среда, контактирующая с металлом, является электропроводящей. На материал подают большой «минусовой» потенциал, данная процедура позволяет предотвращать его окисление.

Протекторная защита от коррозии

Является катодной поляризацией. Экземпляр связывают с контактом с материалом, который больше всего подвержен окислению в этой токопроводящей среде (проектором). Он как бы является своеобразным громоотводом, то есть принимает весь негатив агрессивных веществ на себя.

Но такого рода протектор требует периодической замены.

Анодная защита от коррозии

Этот вариант применяют очень редко, и он заключается в поддержке «инертности» материала по отношению к окружающей среде.

Пассивные

Создание защитной плёнки

Популярная и низко затратная методика предотвращения коррозии. Чтобы создать поверхностный слой применяют специальные вещества. Данные вещества должны быть не активными по отношению к агрессивным химическим соединениям, быть не электропроводными и иметь хорошую адгезию.

Все вещества для обработки металла перед применением находиться в жидком или аэрозольном состоянии, от этого будет зависеть способ нанесения.

Чтобы обработать металл используют лакокрасочные составы, разные полимеры или мастики.

Металлоконструкция в «желобах» для защиты

Используют для трубопроводов и инженерных систем. В качестве изолятора в этом случае, выступает воздушная прослойка, которая находится между внутренними стенками канала и металлом.

Фосфатирование

Так же металлы обрабатывают специальными окислителями. Такие окислители вступают с основой в реакцию и в результате на ее поверхности образуются отложения малорастворимых химических соединений.

Такой способ защиты от влаги считается очень эффективным.

Покрытие металла устойчивыми материалами

В этом случае, изделия из металла «хромируют», «оцинковывают» серебрят и тому подобное. Так же в качестве защиты металла выступает бетон, стекло, керамика, цементные растворы и так далее.

Пассивация

Данная манипуляция состоит в том, чтобы достаточно резко снизить химическую активность металла. В этом случае, поверхность металла обрабатывают специальными реактивами.

Уменьшение агрессивности среды — применения веществ, которые снижают коррозийные процессы (ингибиторы).

Осушение воздуха — это химическая очистка воздуха от различных вредных примесей и применение других методик, которые применимы в быту.

Гидрофобизация грунта – это засыпка в него специальных веществ для снижения агрессивности почвы.

Обработка ядохимикатами – применяют в тех случаях, когда существует вероятность развития биокоррозии.

Технологический способ защиты

Легирование – на основе металла изготавливают сплав устойчивый к агрессивным воздействиям.

Но такой способ можно реализовать только на промышленных производствах.

И так как вы поняли по вышеперечисленной информации не каждую методику антикоррозийной обработки можно использовать в бытовых условиях.

То есть получается возможности «частника» очень ограничены. В этой статье мы описали несколько способов антикоррозийной обработки металлов и надеемся, что данная информация была вам полезной. Желаем вам удачи и терпения!

9 лучших строительных и мебельных магазинов!

• Parket-sale.ru- Огромный ассортимент ламината, паркета, линолеума, ковролина и сопутствующих материалов!
• Akson.ru- это интернет-гипермаркет строительных и отделочных материалов!
• homex.ru- HomeX.ru предлагает большой выбор качественных отделочных, материалов, света и сантехники от лучших производителей с быстрой доставкой по Москве и России.
•  Instrumtorg.ru – это интернет – магазин строительного, автомобильного, крепежного, режущего и другого инструмента, необходимого каждому мастеру.
• Qpstol.ru - "Купистол" стремится предоставить лучший сервис своим клиентам. 5 звёзд на ЯндексМаркет.
• Lifemebel.ru-  гипермаркет мебели с оборотом более 50 000 000 в месяц!
• Ezakaz.ru- Представленная на сайте мебель изготавливается на собственной фабрике в Москве, а так же проверенными производителями из Китая, Индонезии, Малайзии и Тайваня."
• Mebelion.ru- – крупнейший интернет-магазин по продаже мебели, светильников, интерьерного декора и других товаров для красивого и уютного дома.

domsdelat.ru

Защита от коррозии металлов: способы, методы, советы

Применение защиты от коррозии металлов — актуальный вопрос для многих.

Коррозия, по сути, является самопроизвольным процессом разрушения металлов, причиной которого является неблагоприятное воздействие окружающей среды, вследствие чего происходят химические, физико-химические процессы, приводящие к печальным последствиям.

Коррозия, воздействуя на металл, может полностью уничтожить его. Поэтому необходимо бороться с возникающей ржавчиной.

И не только в момент ее появления. Также важна профилактическая работа по предупреждению возникновения коррозии у металлов.

По своему типу различают следующие виды коррозии:

• точечную;
• сплошную;
• сквозную;
• пятнами или язвами;
• послойную;
• подповерхностную и другие.

Возникает коррозия не только под воздействием воды, но и почвы, технического масла. Как мы видим, виды коррозии представлены широко, а вот методы защиты не так многочисленны.

Основные способы защиты

Антикоррозийные способы можно сгруппировать, опираясь на следующие методы:

1. электрохимический метод — позволяет уменьшить разрушительный процесс на основе закона гальваники;
2. уменьшение агрессивной реакции производственной среды;
3. химическое сопротивление металла;
4. защита поверхности металла от неблагоприятного воздействия окружающей среды.

Защиту поверхности и гальванический метод применяют уже в момент эксплуатации металлических конструкций и изделий.

К ним относятся следующие способы защиты: катодная, протекторная, а также ингибиторная.

Электрохимическая защита основана на действии электрического тока, под его постоянным воздействием коррозия прекращается.

Внедрение ингибиторов в агрессивную среду, которая соприкасается с металлом, позволяет снизить скорость коррозийных процессов.

Видео:

Химическое сопротивление и защита поверхности относятся к пленочным способам сохранения. Они уже могут применяться как на стадии изготовления металлоизделий, так и в момент эксплуатации.

Выделяют следующие способы: лужение, оцинковку, покраску и прочее. Краска, как защитное покрытие от ржавчины — самый распространенный и используемый метод.

Протекторная антикоррозийная защита металлов

Основной принцип, который определяет протекторная защита — это перенос возникновения коррозии с основной металлоконструкции на заменитель.

То есть к защищаемому металлу присоединяют другой, обладающий отрицательным электрическим потенциалом. Протектор, находясь в рабочем состоянии, разрушается и заменяется на другой.

Актуальна протекторная защита для конструкций, длительное время находящихся в нейтральных средах: воде, земле, грунте.

В качестве протектора используют цинк, магний, железо, алюминий. Яркий пример, где используется протекторная защита — это морские суда, постоянно находящиеся в воде.

Ингибиторное средство

При помощи этого средства снижается агрессивное воздействие масла, кислот, других химических жидкостей. Используется в трубопроводах, металлических цистернах.

Ингибитор хорошо зарекомендовал себя для защиты черных металлов, как покрытие для длительной консервации металлов.

Представлен в виде средства, которое состоит из борной кислоты с диэтаноламином и растительного масла. Входит в состав дизельного топлива, авиационного керосина.

Видео:

При помощи ингибитора металлы хорошо защищены от коррозии в таких средах как трансформаторные масла, нефтяные и содержащие сероводород массы.

Однако активная основа этого средства не растворима в среде минерального масла, тем самым не защищает металл от атмосферной коррозии.

Лакокрасочное покрытие металлов

Краска на сегодняшний день самый доступный и наиболее используемый антикоррозийный материал.

Лакокрасочное покрытие создает механический слой, который создает препятствие для воздействия агрессивной среды на металлоконструкцию или изделие.

Краска может использоваться как до возникновения ржавчины, так и на этапе коррозии.

Во втором случае, перед тем как нанести покрытие, обрабатываемую поверхность нужно подготовить: очистить возникшие коррозийные повреждения, произвести герметизацию трещин, только после этого наносится краска, образуя защитный слой.

При помощи этого средства защищают водопроводные трубы, металлические элементы жилых построек — перила, перегородки.

Еще один плюс этой защиты — краска может быть различна по цветовой гамме, следовательно, покрытие будет служить еще оформлением.

Совместное использование антикоррозийных способов защиты

Различные антикоррозийные методы защиты металла могут применяться совместно. Наиболее часто используется лакокрасочное покрытие и протектор.

Краска, сама по себе, достаточно непрактичный антикоррозийный материал, так как механические, водные, воздушные воздействия могут повредить ее слой.

Протектор обеспечит дополнительную защиту, если лакокрасочное покрытие будет нарушено.

Видео:

Современная краска одновременно может являться протектором или ингибитором. Протекторная защита возникает, если краска в своем составе содержит порошковые металлы: алюминий, цинк, магний.

Эффект ингибитора достигается, если краска содержит ортофосфорную кислоту.

Защиту на производстве определяет СНиП

На производстве защита от коррозии — важный момент, так как ржавчина может привести не только к поломке, но и к катастрофе. СНиП 2.03.11 — 85 — это норма, которой должны руководствоваться на предприятиях, чтобы предотвратить неблагоприятные последствия.

Проведенная лабораторная работа позволила описать в СНиП виды коррозийных повреждений, источники возникновения коррозии, а также рекомендации по обеспечению нормальной эксплуатации металлоконструкций.

В соответствие со СНиП используют следующие методы защиты:

• пропиткой (уплотняющего типа) материалами с повышенной химической стойкостью;
• оклейкой пленочными материалами;
• применением разнообразных лакокрасочных, мастичных, оксидных, металлизированных покрытий.

Таким образом, СНиП дает возможность применять все методы.

Однако, в зависимости от того, где находится конструкция, в какой среде (сильноагрессивной, средне, слабой или полностью неагрессивной) СНиП конкретизирует использование защитных средств, а также оговаривает их состав.

При этом СНиП выделяет еще другое деление сред на твердые, жидкие, газообразные, химические и биологически активные.

По сути СНиП для каждого строительного материала: алюминий, металл, сталь, железобетон и другие, предъявляет свои требования.

СНиП также дает рекомендации по использованию того или иного материала и конструкции, в зависимости от места нахождения – в воде, грунте и др.

В домашних условиях к металлам, к сожалению, применимы не все способы защиты. Основным используемым методом остается покрытие изделия краской.

Остальные же способы используется на производстве.

stroyremned.ru

классификация, методы борьбы, катодная и протекторная защита

Коррозия в переводе с латинского означает «разъедание», это легко объясняет сущность данного понятия. С научной точки зрения коррозия является процессом самопроизвольного разрушения металлов вследствие химических и физико-химических взаимодействий с окружающей средой.

Причиной для начала данного процесса служит отсутствие термодинамической устойчивости того или иного металла при воздействии веществ, которые находятся в контактирующей с ним среде.

Сегодня проблема антикоррозийной защиты различных видов конструкций, продукции и материалов достаточно актуальна для многих стран мира. Особенно страдают промышленно развитые страны, ведь коррозия металлов причиняет весомый ущерб экономике этих государств.

Поэтому данный вопрос занимает довольно большую роль не только в быту, но и в государственных масштабах, ведь его решение должно быть основано на необходимости сохранения природных ресурсов, защиты окружающей среди и, конечно же, рационального использования и хранения различного рода металлических конструкций в производстве.

Если нет времени ждать сантехника, значит необходимо принимать решение по самостоятельной чистке раковины.

Также узнайте, как бороться с засором в унитазе.

Виды коррозии

Коррозия имеет широкое распространение и разнообразие тех условий и сред, в которых она может начаться. Поэтому конкретной классификации различных случаев коррозии пока нет.

В таблице представлена обширная типизация коррозии, существующая на сегодняшний день.

Огромное количество видов коррозии повлекло за собой появление столь же большого количества методов и приемов борьбы с каждым из них. Но вопрос этот не закрыт и продолжаются работы по созданию новых методов, которые будут более действенными.

Борьба с коррозией металла

Выбор оптимального способа защиты металлических конструкций, а также продукции из того или иного вида металла должен делаться в соответствии с рядом определенных факторов.

К таким факторам относят:

• эксплуатационные особенности металла или металлической конструкции;
• характеристики самого металла или металлической конструкции;
• климатические условия соответствующего региона и тому подобное.

Ниже приведены основные направления способов защиты металлов от коррозионных процессов, которые широко используются в промышленности, производстве, а также в быту:

• конструкционный способ;
• пассивный способ;
• активный способ.

В первом случае для предотвращения коррозии для конструкционных материалов выбирают цветные металлы, нержавеющие стали, кортеновские стали. А при помощи специальных клеев, герметиков и резиновых прокладок проектировщики стараются обеспечить максимальную защиту от попадания коррозионной среды в металлические конструкции.

Пассивный метод защиты металлов от коррозии предусматривает нанесение определенного покрытия (эмаль, краска, лак и другое) в целях препятствования началу коррозийного процесса. Данный метод является достаточно доступным для широкого круга людей.

Но здесь нужно понимать, что различные покрытия обеспечивают только лишь преграду для коррозионного процесса, но не исключают его появления. Поэтому очень важно при таком методе защиты металлов от коррозии тщательно подготовить и обработать поверхность для окрашивания, максимально равномерно наносить то или иное покрытие, соблюдать определенную толщину слоя, прочность и следить за отсутствием воздушных полостей.

Если говорить о покрытиях, то наиболее распространенными на сегодняшний день являются: краска без удаления ржавчины и жидкий пластик.

Применение краски по ржавчине – наиболее популярный способ защиты для металла, так как она выполняет ряд основных функций: преобразование ржавчины, совмещение в себе антикоррозионного грунта и верхней эмали.

Эмаль пользуется большой популярностью благодаря износостойкости и защите от атмосферных воздействий. Краску можно наносить как на чистую, так и на поврежденную коррозией поверхность.

Способ защиты металлов с использованием жидкого пластика является относительно новым, эффективным и очень простым. Его применяют для покраски трубопроводов, решеток, металлической мебели и прочих конструкций. Жидкий пластик можно наносить на любую неочищенную поверхность при любом уровне коррозии, при этом даже можно не проводить предварительную чистку автомобильных деталей или любых других конструкций.

Серебро это, благородный драгоценный металл, но у изделий из серебра есть большой недостаток – они достаточно быстро покрываются налетом и чернотой. Узнайте, все секреты чистки серебра в домашних условиях и никогда не сталкивайтесь с этой проблемой.

Даже на гладильной поверхности утюгов с антипригарным покрытием со временем может образоваться нагар. Здесь описано, как почистить паровой утюг, так чтоб не повредить тефлоновому покрытию.

Ваш эмалированный чайник покрылся толстым слоем накипи? С помощью простых домашних чистящих средств можно легко очистить эмалированный чайник от накипи, подробнее тут.

Главным преимуществом данного метода является возможность использования любых синтетических средств влажной очистки.

Катодная защита металла от коррозии

Катодную защиту металла от коррозии можно отнести к одному из основных активных способов. Суть данного метода заключается в следующем: к изделию подводится электроток отрицательного заряда, поляризующий участки элементов (пораженных коррозией), тем самым приближая их к анодным. К аноду присоединяется положительный полюс источника тока, что сводит коррозию конструкции практически к нулю. Со временем анод разрушается, поэтому необходимо его регулярно менять.

Катодную защиту можно разделить на несколько вариантов:

• поляризация от внешнего источника электрического тока;
• контакт с металлом, который отличается более отрицательным электропотенциалом свободной коррозии в конкретной среде;
• уменьшение скорости протекания катодной защиты.

Поляризацию от внешнего источника электрического тока используют довольно часто для обеспечения защиты тех сооружений, которые находятся в воде или в почве. Представленный вид защиты от коррозии лучше всего применять для олова, цинка, алюминия, меди, титана, свинца и стали (высокохромистой, углеродистой, легированной).

В роли внешнего источника тока здесь выступают станции катодной защиты, состоящие из выпрямителя, анодных заземлителей, токоподвода к защищаемой конструкции, электрода сравнения, а также анодного кабеля.

Катодную защиту от коррозии можно применять и в самостоятельном, и в дополнительном виде. Стоит отметить, что катодный метод защиты имеет также и недостатки. К ним можно отнести риск перезащиты, то есть произошло большое смещение потенциала защищаемого объекта в отрицательную сторону, которое несет с собой разрушение защитных покрытий, коррозионное растрескивание и водородное охрупчивание металла.

Протекторная защита металла от коррозии

Протекторная защита от коррозии является разновидностью катодной. При использовании данного вида защиты к конструкции или металлу присоединяется такой металл, который обладает более отрицательным электропотенциалом. В ходе этого наблюдается процесс разрушения не самой конструкции, а протектора. По истечению определенного срока протектор становится корродируемым и требует замены на новый.

Протекторную защиту чаще всего используют в тех случаях, когда между протектором с окружающей средой наблюдается небольшое переходное сопротивление.

[important]Протекторы отличаются друг от друга радиусами защитного действия. Они определяются максимально возможным расстоянием, на которое возможно удалить протектор при условии сохранения защитного эффекта.[/important]

Данный вид защиты применяется чаще всего в тех случаях, когда вовсе нельзя или трудно (дорого) подвести к металлической конструкции ток. Применять протекторы для защиты сооружений можно в нейтральных средах, таких как морская вода, речная вода, воздух, почва и тому подобное.

Протекторы изготавливаются из следующих металлов: цинк, алюминий, магний, железо. Что касается чистых металлов, то они не способны в полной мере выполнить возложенные на них защитные функции и поэтому требуют при изготовлении протекторов дополнительного легирования.

Качество водопроводной воды, длительная эксплуатация, отсутствие надлежащего ухода и многие другие факторы часто приводят к загрязнению ванны. Как отчистить ее от коррозии и налета описано в этой статье.

Практические методы, а также перечень инструментов и средств, пригодных для использования при чистке акриловой ванны описаны здесь.

Из всего вышеизложенного можно сделать вывод о том, что современная наука о коррозии металлов, а также борьбе с ней имеет достаточно большие успехи. На сегодняшний день в производство многих стран вводятся новые, нарастающие объемы изделий из металла и как результат, каждый год растут убытки в виде миллионов тонн прокорродировавшего металла и огромных потерь денежных средств, которые были затрачены на борьбу с коррозией. Все это говорит о том, что научные исследования в данной области являются чрезвычайно актуальными и важными.

Читайте также:

• Анодная защита металла от коррозии Элетрохимическая защита является одним из самых действенных средств способных уберечь металлические изделия от коррозии. Данный метод активно применяется в  случаях, когда […]
• Удаление ржавчины с разных поверхностей Ржавчина – продукт взаимодействия металла с кислородом воздуха.Процесс окисления (коррозия) сопровождается постепенным разрушением металлической поверхности и образованием порошка […]

masterchist.ru

Способы зашиты металлов от коррозии: выбор самого эффективного

Как только человек научился обрабатывать руду и плавить металл, он сразу же столкнулся с проблемой его разрушения от неожиданного врага — коррозии.

С коррозией боролись различными методами, но все они сводились к защите поверхности металлических поверхностей от воздействия факторов, которые вызывают возникновения коррозии. Простые методы не всегда были эффективными. Чтобы разработать действенные способы защиты металлов от коррозии, необходимо было изучить её природу и выяснить основные причины возникновения.

Коррозия — это химический процесс разрушения металлов, который протекает при химическом или электрохимическом воздействии факторов окружающей среды. Выглядит она как плёнка из полученных продуктов коррозии.

Важно! Если плёнка плотная, без разломов, она может служить защитой от дальнейшего разрушения металла.

Имеют плотное коррозийное покрытие алюминий, свинец, никель, хром, олово.

Полностью избежать возникновения коррозии не удаётся, но есть ряд способов, которые замедляют её распространение. Специалисты выделяют основные способы:

• покрытия, защищающие от внешних факторов;
• обработка поверхности с признаками коррозии для снижения её активности;
• изменение свойств среды, вызывающей коррозию;
• электрохимический.

Так же существуют мероприятия, для снижения риска появления коррозии. К ним относятся:

• создание материалов, имеющих более высокую коррозионную устойчивость;
• замена металлических частей на элементы из пластика, стекла, керамики;
• рациональность эксплуатации, что означает использование материалов с соответствующей коррозионной устойчивостью для данного вида факторов.

Защитные покрытия

Один из самых древних и распространенных способов — это защитные покрытия. Классификация защитных покрытий:

• металлические, которые имеют не только защитные свойства, но ещё и делают покрываемый металл более твёрдым и износоустойчивым. Они обеспечивают большую электропроводность, повышают отражательную способность. Наносятся покрытия методом гальванопластики, термодиффузией, при погружении в расплав, механотермическим;
• неметаллические, имеют несколько вариантов такие как неорганические, органические, эмали. Принцип заключается в создании искусственной плёнки при химической или электрохимической обработке металла. Обычно применяют оксидные и фосфатные плёночные покрытия.

Используют несколько способов нанесения металлической защиты от коррозии металлов:

• гальванический, считающийся самым экономичным и простым в процессе нанесения. Легко регулируется толщина и подбирается состав. Можно получить даже сплав металлов с необходимыми свойствами. При этом способе покрытия обеспечивается высокая адгезия металла и покрытия. В качестве защитных в процессе гальванопластики выступают такие металлы как цинк, кадмий, никель, хром, олово, свинец, золото, серебро и сплавы медь-цинк, медь-олово;
• термодиффузионные, основанные на методе легирования основного металла атомами покрытия, которое происходит за счёт диффузии. Одним из условий протекания такого процесса является высокая температура. Металл может выступать в качестве такого покрытия, если у него атомный радиус не превышает атомный радиус покрываемого металла. Один из видов — плакирование. При плакировании накладываются с двух сторон защитные листы и такой сэндвич прокатывается, в результате получается прочное и защищённое соединение.

Обратить внимание! Существует ещё несколько методов нанесения металлической защиты: погружение в расплавленный металл, напыление.

Обработка коррозийных сред

Коррозия может не только разрушать основное вещество конструкции, но восстанавливать коррозионную среду. Такой вид называют химической, которая не имеет сходства с электрохимической. Вызывают химическую коррозию газы при высоких температурах и жидкости-неэлектролиты.

Часто подвергают обработке коррозионную среду, для уменьшения химической коррозии металлов. Такой способ применяется при промышленной эксплуатации конструкций. Из среды могут выводиться вещества, который вызывают коррозию. Или же наоборот, вводятся вещества (ингибиторы), снижающие скорость коррозионного процесса.

Для обработки используется азот, который удаляет кислород, гашеная известь и едкий натр для нейтрализации кислот. Соли из воды выводятся при обработке ионообменными смолами.

Электрохимическая защита

Для металлических конструкций актуальна электрохимическая коррозия. Для её уменьшения конструкцию поляризуют. Поляризация бывает катодная и анодная. Основанием для применения электрохимической защиты является очень быстрое растворение металла. Можно так же использовать протекторы, которые имеют потенциал более низкий чем у материала конструкции.

stroitel5.ru

Методы защиты металлов от коррозии

Методы защиты металлов от коррозии .

Курсовая работа по специальности «Химия»

Содержание .

1.Введение:

а) химическая коррозия

б) электрохимическая коррозия

2. Обзор литературы.

а) электрохимический механизм коррозии

б) поляризационные кривые

в) замедлители (ингибиторы) коррозии

г) плёночная теория пассивности

3. Методика эксперимента.

4. Результаты и их обсуждение.

5. Выводы.

6. Литература.

Введение.

Химическая коррозия.

Под коррозией понимают повреждение металла в результате протекающей на его поверхности химической реакции с компонентами среды. В отличие от механического износа коррозия представляет собой химический процесс, в результате которого атомы металла из металлического состояния переходят в химические соединения.

По механизму протекания коррозионного процесса следует различать два типа коррозии: химическую коррозию и электрохимическую коррозию.

Химическая коррозия подчиняется основным законам чисто химической кинетики гетерогенных реакций и относится к случаям коррозии, не сопровождающимися возникновением электрического тока (например, коррозия в неэлекторолитах или сухих газах).

Наиболее распространенным видом химической коррозии является газовая коррозия (особенно усиливающаяся при высоких температурах), т. е. процесс взаимодействия с кислородом или активными газовыми средами (галоиды, сернистый газ, сероводород, пары серы, диоксид углерода и т. д.). При газовой коррозии разрушаются такие ответственные узлы и детали, как лопатки газовых турбин, сопла реактивных двигателей, арматура печей.

В производственных условиях чаще всего сталкиваются с окислением металлов, в случае сплавов на основе железа — с образованием окалины. Защитные свойства металлов от окисления обусловлены образованием сплошных оксидных пленок на их поверхности. Для обеспечения сплошности пленок необходимо, чтобы объем оксида V ок был больше объема металла V мет , из которого он образовался: V ок / V мет > 1. В противном случае получается прерывистая пленка, не способная эффективно защитить металл от коррозии. Такая пленка характерна для магния (V ок / V мет = 0,79), что затрудняет защиту сплавов на его основе от коррозии.

Помимо сплошности, оксидные пленки должны обладать высокими механическими свойствами, хорошо сцепляться с металлом и иметь достаточную толщину, обеспечивающую высокие защитные характеристики. Этим требованиям удовлетворяет пленка оксида хрома Cr2 O3 , что обусловливает высокую устойчивость против коррозии сталей и жаростойких сплавов с высоким содержанием хрома.

Электрохимическая коррозия.

Под электрохимической коррозией металла подразумевают разрушение металла, происходящего в результате электрохимического взаимодействия внешней среды. Явление коррозии металла представляет собой протекающую на поверхности электрохимическую гетерогенную реакцию, вследствие которой металл переходит в окисленное (ионное) состояние. Наука о коррозии металлов базируется в основном на двух научных дисциплинах: металловедении и физической химии. Явление взаимодействия металла с электропроводными растворами – электролитами – существенно отличается от химической коррозии при взаимодействии металла с сухими газами или неэлектролитами.

Рассмотрим типичный случай электрохимической коррозии – растворение технического цинка в разбавленной серной кислоте. Общая реакция взаимодействия такова:

Zn + h3 SO4 = ZnSO4 + h3

т.е. цинк переходит в раствор, образуя сернокислый цинк и выделяя в эквивалентном количестве водород из серной кислоты. Можно показать, что чисто химический подход оказывается недостаточным для объяснения данного процесса. Так кривая коррозия-время , характеризующая растворение цинка в серной кислоте, имеет совершенно другой вид, отличный от подобных кинетических кривых для химической коррозии. В случае химической коррозии при образовании пленок без защитных свойств при полном отсутствии защитных пленок (например, при образовании летучих продуктов газовой коррозии) график имеет прямолинейный характер, а во всех остальных случаях будет иметь параболическая или логарифмическая кривая с выпуклостью, обращенной кверху, что указывает на торможение коррозии во времени. В данном же случае кривая указывает на сильное увеличение скорости по прошествии некоторого отрезка времени (так называемого инкубационного периода коррозии). Явление инкубационного периода нельзя достаточно убедительно объяснить с точки зрения чисто химического механизма коррозии.

Установлено, что примеси, накапливающиеся в виде темной пористой губки на поверхности растворяющегося в кислоте цинка, сильно ускоряют коррозионный процесс. Если снять эту губку – скорость коррозии уменьшится, если снова нанести ее на поверхность цинка – скорость растворения цинка снова увеличится. Кроме того, скорость растворения цинка в кислоте сильно зависит от имеющихся в нем загрязнений, особенно от примесей железа и меди. Простой контакт цинка с другим находящемся в том же растворе металлом, например с железом, медью, платиной, также может сильно увеличить скорость коррозии цинка в кислоте. Все эти факты, необъяснимые с точки зрения чисто химического взаимодействия, получают свое полное истолкование при анализе их на основании электрохимического механизма коррозии.

Обзор литературы.

Электрохимический механизм коррозии.

Первое и основное отличие электрохимического механизма коррозии от чисто химического состоит в том, что общая реакция химического взаимодействия реагента с металлом при электрохимической коррозии разделяют на два в значительной мере самостоятельно протекающих процесса:

1) анодный процесс – переход металла в раствор в виде гидратированных ионов с оставлением эквивалентного количества электронов в металле

2) катодный процесса – ассимиляция появившихся в металле избыточных электронов каким-либо деполяризаторами (атомами, молекулами или ионами раствора, которое могут восстанавливаться на катоде).

Возможность такого разделения общей реакции коррозии является следствием существования ионов металла в растворе и свободных электронов в металле. Наличие электронной проводимости у металлов и ионной проводимости у раствора, позволяет, кроме того, анодным и катодным процессам протекать также и территориально раздельно – на различных участках поверхности раздела металла и раствора. Это условие не обязательно для протекания электрохимического процесса, так как в некоторых условиях коррозии катодные и анодные процессы могут протекать на одной т той же поверхности, чередуясь во времени. Однако пространственное разделение анодной и катодной реакции оказывается энергетически более выгодным, так как анодные т катодные реакции могут локализоваться на тех участках, где их протекание будет более облегчено. Поэтому в большинстве практических случаев протекание электрохимической коррозии обычно характеризуется локализацией анодного и катодного процессов на различных участках, - это второй, важный признак, отличающий электрохимический механизм коррозионного процесса от чисто химического.

На схеме одного и того же процесса коррозии – взаимодействия металла с кислородом и образования окисла металла – для случая, когда этой процесс протекает с химическим механизмом и когда протекает электрохимическим путем.

Осуществление реакции электрохимическим путем может трактоваться как суммарный результат работы гальванического элемента. Поэтому механизм и теория процессов электрохимической коррозии в значительной мере основываются на изучении общих законов работы коррозионных гальванических элементов и, в частности, на изучении электродных потенциалов и кинетики электродных реакций.

Возникновение электрических скачков потенциала на металлах.

Возможные причины возникновения скачков потенциала на границе фаз могут быть весьма разнообразными.

В случае адсорбции какого-либо поверхностно-активного вещества на границе двух фаз появляется так называемый адсорбционный скачок потенциала . Механизм образования его состоит в том, что молекулы поверхностно-активного вещества, представляющие собой диполи с положительной и отрицательной группами, адсорбируются поверхностью, например поверхностью воды, одной стороной дипольной молекулы. Правильно выстроенные диполи в результате суммирования их электрических полей дают двойной электрический слой с положительной обкладкой наружу и отрицательной - внутрь. В зависимости от концентраций диполей на поверхности и дипольного момента молекул скачок потенциала может иметь различную величину. Скачок потенциала в двойном слое Іφ1 - φ2 І прямо пропорционален плотности диполей, т.е. числу диполей на 1 см2 поверхности (σ) и расстоянию между зарядами в диполе (l ), а именно,

φ1 - φ2 = 4πσ l

На границе металла с вакуумом также устанавливается скачок потенциала, причем поверхность металла оказывается заряженной отрицательно относительно его внутренних слоев. Этот скачок потенциала называется термоионной рабочей функцией. Рабочая функция определяет сродство металла к электрону. Произведение рабочей функции, выраженной в вольтах, на заряд электрона дает работу вырывания электрона из металла, выраженную в электрон-вольтах.

На границе с воздухом на металле возникают скачки потенциала, подобные тем, которые устанавливаются в вакууме. Для разных металлов значения рабочих функций могут сильно различаться по своей величине.

mirznanii.com

• 
  Скг 40 63 технические характеристики
• 
  Nissan микроавтобус
• 
  Стропа это
• 
  Обслуживание акб автомобиля
• 
  Сівалка зернова
• 
  Меры безопасности при погрузочно разгрузочных работах
• 
  Вскрышные работы в карьерах
• 
  Винтовой шнековый конвейер
• 
  Сравнительная характеристика способов переработки топлив
• 
  Производство строительно монтажных работ
• 
  Скания машина фото