Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Коррозия металлов и методы их защиты
Коррозия представляет собой разрушение металлов под влиянием различных химических реагентов среды, в которой он находится. В месте разрушения металла коррозией образуется рыхлый продукт – гидрат оксида железа Fe(OH)3, который называют ржавчиной. Коррозия наиболее опасна во влажной атмосфере и в водных растворах электролитов. Очень чистые металлы с трудом поддаются коррозии и медленно растворяются в кислотах. Двухфазные сплавы коррозируют гораздо быстрее однофазных. Многие металлы сами по себе хорошо сопротивляются коррозии, но очень быстро корродируют при контакте с другими металлами. Так, например, чистое железо в контакте с медью очень часто разрушается. Бывают и другие случаи, когда, например, контакт железа с цинком защищает железо от коррозии. Следует отметить, что из двух металлов, находящихся в контакте, один всегда защищается другим. Коррозия быстрее развивается по напряженным местам металлических изделий, и всякое механическое повреждение поверхности вызывает усиление ее. Она может быть представлена как электрохимический процесс. Согласно этой теории, взаимодействие двух различных металлов в электролите устанавливается по электрохимическому ряду напряжений, приведенному в табл. 12.2.
Таблица 12.2
Электрохимический ряд напряжений различных металлов
В металлических сплавах, состоящих из различных фаз, между последними возникают гальванические токи, и в этом случае будет разрушаться более электроотрицательная фаза. В гальванических парах будут разрушаться те металлы, которые имеют более электроотрицательный потенциал. Например, если взять железо и цинк, то цинк по отношению к железу имеет более отрицательный потенциал и будет в этом случае разрушаться, предохраняя железо от ржавления.
Защита металла от коррозии. В настоящее время применяются следующие способы защиты металлов от коррозии. Защита легированием, т.е. введением в металл легирующих элементов, повышающих сопротивление сплава коррозии, например введением никеля и хрома в нержавеющие кислотоупорные стали, меди – в строительные стали. Существует много разновидностей стали с различным содержанием Ni, Mo, Cu и Ti, обладающих повышенной стойкостью в агрессивных средах.
Защита оксидными пленками – оксидирование и фосфатирование, которые производятся путем кипячения изделий в специальных составах (селитры, едкого натра и перекиси марганца или фосфорной кислоты и ее железных и марганцевых солей). Образующиеся пленки темного цвета обладают хорошей коррозионной устойчивостью. Защита металла покрытием пленкой из другого металла имеет следующие разновидности: катодное покрытие, т.е. покрытие металлом, который является более электроположительным (менее активным), чем основной металл изделия (в этом случае пленка является только механической защитой); анодное покрытие, т.е. покрытие основного металла металлом с более отрицательным электродным потенциалом. В этом случае пленка является электрохимической защитой. Защита лакокрасочными и полимерными покрытиями. При нанесении защитных покрытий необходимо предварительно подготовить поверхность (очистить от продуктов коррозии). Для этого применяют механические методы (пескоструйные, щеточные, водоструйные и термические аппараты). Химические методы предусматривают обработку поверхностей (обезжиривание, травление, кислотная очистка, фосфатирование). К этому методу относится использование модификаторов ржавчины, основанных на применении ортофосфорной кислоты (H3PO4), реже щавелевой, винной, которые при взаимодействии с продуктами коррозии образуют труднорастворимые комплексные соединения. В состав модификатора вводят ингибиторы (замедлители) коррозии на основе лигнина, который связывает ионы железа и его оксидные формы и задерживает коррозию в особенности в кислых средах. В качестве ингибиторов применяют четвертичные аммониевые соединения, другие органические соединения, которые, адсорбируясь на поверхности металла, тормозят коррозию. Наиболее простым и распространенным методом защиты металлических конструкций от коррозии является покрытие их слоем лака или краски. В последнее время для защиты металлов от коррозии широкое применение получили методы нанесения полимерных пленок. Для этого применяют большое количество смешанных составов на основе поливинилхлоридных, полиуретановых, фенолоформальдегидных, каучуковых, эпоксидных, а также кремнийорганических соединений. За рубежом применяют нанесение защитных пленок на прокатные строительные профили.
При изготовлении железобетонных конструкций в зависимости от вида бетона и вяжущего необходимо предусматривать определенные методы защиты арматуры и закладных деталей от коррозии. Гипсовые и другие серосодержащие вяжущие вызывают коррозию арматуры и практически для изготовления железобетонных изделий не применяются. Для характеристики агрессивности сред, подобных бетонным, принято определять концентрацию водородных ионов, т.е. рН. В кислых средах с рН < 4,3 коррозия идет очень быстро. В слабокислых и слабоосновных средах с рН от 4,4 до 10 скорость коррозии меньше и почти не зависит от рН. В щелочных растворах с рН > 10 коррозия протекает медленно, и она зависит от рН. Так, коррозия при рН=12 в 2 раза меньше, чем при рН=10. Проведенные многочисленные исследования показывают, что рН поровой жидкости портландцемента составляет 11,25…11,80, шлакопортландцемента 10,4…10,8. Таким образом, рН поровой жидкости портландцемента не вызывает коррозии и плотный бетон является хорошей защитой арматуры от коррозии. Однако арматура в легких и пористых бетонах при работе во влажных и агрессивных средах требует антикоррозионной защиты. Для защиты арматуры от коррозии ее покрывают защитными пленками: цементно-казеиновыми обмазками, жидким стеклом, керамическими эмалями. Для защиты более ответственных элементов, закладных деталей применяют цинкование. К органическим защитным пленкам относятся битумные, биумо-цементные и другие покрытия на основе искусственных полимеров, смол, латексов (например, цементно-поливинилацетатная, цементно-полистирольная и др.). Основными методами нанесения антикоррозионного покрытия являются окунание, полив, обрызгивание. В последнее время предложен метод окраски в электрическом поле, в котором частицы покрытия ионизируются и притягиваются к отдельному электроду – арматуре.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; просмотров: 107; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.139.82.23 (0.005 с.) |