Методи захисту від корозії

Методи захисту від корозії можна об’єднати в такі групи:

  1. 1) нанесення захисних покриттів і плівок;
  2. 2) зміна електрохімічного потенціалу, що захищає, по відношенню до середовища на кордоні фаз;
  3. 3) модифікація корозійного середовища.

Боротьба з корозією із застосуванням захисних покриттів є найбільш поширеним способом. Як захисні застосовують металеві і неметалеві покриття.

Металеві покриття можуть бути виконані з металу більш-менш благородного, ніж підкладка. У зв’язку з цим вони поділяються на дві групи: катодні і анодні покриття.

До катодних покриттів відносяться ті покриття, електрохімічний потенціал яких в даних умовах більший, ніж у захищається металу. На алюміній майже завжди завдають катодні покриття. Покриття з благородних металів на стали мають такий же характер. Катодні покриття захищають метал тільки завдяки його ізоляції від атакуючої середовища. Тому свою роль вони виконують тільки при наявності повної суцільності. Якщо в катодному покритті утворюється щілина, то в умовах корозії вона стає катодом, а відкрита частина захищається металу – анодним елементом. Анодна поверхню при цьому значно менше, ніж катодний. Електрохімічне руйнування металу концентрується на невеликій поверхні. З огляду на небезпеку, що криються в можливих несплошностях катодних покриттів, їх роблять порівняно великої товщини.

Анодні покриття – це покриття, виконані з металу, у якого електродний потенціал менше, ніж у захищається металу. Для заліза, що працює в малокислих або нейтральних розчинах, анодними покриттями є цинк, алюміній. Захисні властивості анодних покриттів складаються не тільки в механічної ізоляції металу від корозійного середовища. Вони полягають ще й у електрохімічному впливі. У разі порушення покриття і освіти корозійного елемента, що захищається метал, який є катодом, не руйнується. Невеликі несплошності в анодних покриттях не є небезпечними.

Металеві покриття наносять електроосадженням, зануренням в розплавлені метали, металізацією напиленням, хімічним осадженням солей, дифузією і т. Д. Останнім часом все більшого поширення набуває нанесення покриттів у вакуумі.

Неметалеві покриття застосовуються в разі виникнення хімічної реакції металу у відповідних середовищах. До них, зокрема, відносять оксидні алюмінієві покриття, отримані в ході спеціального електролітичного процесу. Фосфатні покриття застосовуються в більшості випадків з додатковими захисними середовищами, як, наприклад, фарби, лаки і т. П. Фосфатирование стали складається в зануренні виробу в розбавлений розчин фосфорної кислоти і кислих фосфатів цинку або магнію. В результаті реакції утворюється нерозчинний фосфат заліза, який в ході процесу щільно покриває поверхню металу. До цієї ж групи відносять керамічні покриття і склоподібні емалі. Ці покриття досить стійкі до дії мінеральних та органічних кислот. Їх недоліком є підвищена крихкість і низька стійкість в умовах різких перепадів температури.

До органічних покриттів відносяться різноманітні лакофарбові матеріали.

Знання механізму корозії дозволило створити методи корозійного захисту шляхом накладення на метал такого потенціалу, при якому він стає термодинамічно стійким. До таких методів належать катодний захист і зменшення агресивності середовища, що оточує металоконструкцію.

Катодний захист полягає в приєднанні до конструкції, що захищається анода-протектора з більш негативним електрохімічним потенціалом. Протектор (лат. Protector – покровитель, захисник) і служить таким анодом, що перешкоджає руйнуванню захищається сплаву; сам протектор при корозії поступово руйнується.

Протектором може бути будь-який метал, який має по відношенню до даного сплаву більш негативний потенціал. Однак різниця в потенціалах не повинна бути занадто великою, щоб приелектрохімічному процесі не відбувалося швидкого руйнування протектора.

Протектори є зазвичай невеликі пластинки, що приєднуються до захищається деталі заклепками або болтами. Катодну або протекторний захист широко застосовують при захисті від морської і підземної корозії металоконструкцій, комунікацій, трубопроводів, посудин і т. Д. Як анодів-протекторів для захисту сталевих виробів зазвичай застосовують сплави магнію або цинку. Захист може також здійснюватися приєднанням захищається металу до негативного полюса постійного струму.

Для зменшення агресивності навколишнього середовища в неї вводять добавки, звані інгібіторами корозії, які або сприяють пасивації металу, або значно знижують швидкість його корозії. Умовою використання інгібіторів є експлуатація вироби в замкнутому середовищі постійного складу.

Розрізняють анодні і катодні інгібітори. Як анодних інгібіторів корозії використовують різні речовини, що утворюють нерозчинні сполуки на анодних ділянках. Одним з таких Пасиватор є хромпик К2Сr207, що вводиться в кількості 2 – 3 г / л в розчин охолоджуючої рідини.

Катодні інгібітори гальмують катодний процес. До їх числа відносяться різні травильні присадки, що додаються в кількості 1 – 2% в кислоти для зняття окалини без руйнування основного металу.

Летючі інгібітори, такі як нітрат натрію NaNO2, застосовують для просочування паперу, в яку загортають деталі, що підлягають зберіганню або транспортуванню. Випаровуючись, вони насичують навколишній деталі простір, створюючи захисну газове середовище. Летючі інгібітори відрізняються високою ефективністю. Сталеві вироби, загорнуті в папір, оброблену NaNO2, в умовах відносної вологості 85% не іржавіють протягом 5 років. Перевагою летючих інгібіторів є відмова від застосування захисних покриттів, зручність розконсервації і постійна готовність деталей до негайного використання без додаткової обробки.

Посилання на основну публікацію