Презентация на тему Методы защиты металлов от коррозии

их окислению и превращению в оксиды. В частности, коррозия

железа может быть описана упрощенным уравнением
4Fe + 3O2 + 2H2О = 2Fe2O3·H2О
Гидратированный оксид железа Fе2O3·H2О и является тем, что люди называют ржавчиной. Это рыхлый порошок светло-коричневого цвета

металлами оксидной пленкой, которая не позволяет кислороду воздуха и

воде проникнуть в более глубокие слои и потому предохраняет металл от дальнейшего окисления.

Например, алюминий – очень активный металл и теоретически с водой должен был бы взаимодействовать в соответствии с уравнением
2Al + 3H2О = Al2O3 + 3H2

виду разрушения поверхности металла различают
Коррозия — это разрушение металлов

в результате химического или электрохимического воздействия окружающей среды, это окислительно-восстановительный гетерогенный процесс, происходящий на поверхности раздела фаз.

1.       Равномерную или общую коррозию, т.е. равномерно распределенную по поверхности металла. Пример: ржавление железа, потускнение серебра.

на отдельных участках поверхности. Местная коррозия бывает различных видов:
·                   .

 

в виде пятен — поражение распространяется сравнительно неглубоко и занимает относительно большие участки поверхности;
·                     в виде язв — глубокие поражения локализуются на небольших участках поверхности;
·                     в виде точек (питтинговая) — размеры еще меньше язвенных разъеданий

кристаллитов (зерен металла). Процесс протекает быстро, глубоко  и вызывает

катастрофическое разрушение.
4.       Избирательную коррозию — избирательно растворяется один или несколько компонентов сплава, после чего остается пористый остаток, который сохраняет первоначальную форму и кажется неповрежденным.
5.       Коррозионное растрескивание происходит, если металл подвергается постоянному растягивающему напряжению в коррозионной среде. КР может быть вызвано абсорбцией водорода, образовавшегося в процессе коррозии.

и электрохимическую коррозию.

для сред не проводящих электрический ток.
Коррозия стали

в водной среде происходит вследствие протекания электрохимических реакций, т.е. реакций сопровождающихся протеканием электрического тока. Скорость коррозии при этом возрастает

в металлах:
·         соприкосновение двух разнородных металлов;
·         наличие в металле

примесей;
·         наличие участков с различным кристаллическим строением;
·         образование пор в окисной пленке;
·         наличие участков с различной механической нагрузкой;
·         наличие участков с неравномерным доступом активных компонентов внешней среды, например, воздуха,
и, таким образом, образуются гальванические элементы, микропары, то есть образуются анодные и катодные участки. Анодом является металл с более высоким отрицательным потенциалом, катодом является металл с меньшим потенциалом. Между ними возникает электрический ток.

Электрохимическая коррозия возникает в результате работы множества макро- или микрогальванопар в металле, соприкасающемся с электролитом

окисления)
  Fe0…2e  =Fe2+                                            На анодных участках атомы железа переходят

в раствор в виде гидратированных катионов Fe 2+, то есть происходит анодное растворение металла и процесс коррозии распространяется вглубь металла.
Оставшиеся свободные электроны перемещаются по металлу к катодным участкам.
На катоде: (реакция восстановления)
2 Н+ + 2 e =  2 Н aдс.                                                         

частицы металла в виде ионов Fe 2+ переходят в

воду или эмульсионный поток. Анод, разрушаясь, образует в трубе свищ
Катионы Fe 2+ и ионы ОН– взаимодействуют с образованием закиси Fe:
Fe2+ + 2 OH–= Fe(OH)2.                                          
Если в воде достаточно свободного кислорода, закись Fe может окислиться до гидрата окиси Fe:
4Fe(OH)2  + О2 + 2 Н2О  = 4Fe(OH)3¯,                               
который выпадает в виде осадка.
.

ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ, ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В СЛЕДУЮЩЕМ:
очаг ржавчины, как минимум еще

некоторое время, может продолжать разрастаться под нанесенным на него ЛКМ с антикоррозионными пигментами и даже преобразующими ржавчину добавками, именуемым, “три в одном”. Растущие очаги рано или поздно разрушат пленку, появятся микротрещины, через которые вновь попадет вода и кислород, после чего процесс коррозии возобновится.

активным металлом
Покрытие грунтовками, лаками

УСЛОВИЯХ

ПОВЕРХНОСТИ И НАНЕСЕНИЮ КОМПЛЕКСА МАТЕРИАЛОВ

можно легко восстановить дополнительной обработкой фосфатирующим раствором поврежденного участка

поверхности. Фосфатирование производят обработкой металлической поверхности водными фосфатирующими растворами, содержащими ортофосфорную кислоту и различные добавки, играющие роль активаторов процесса фосфатирования, ингибиторов коррозии и др.

процессом защиты поверхности металла, при котором в результате химического взаимодействия с фосфатирующим раствором на поверхности металла образуется толстый прочносвязанный слой нерастворимых фосфорнокислых солей железа, цинка и марганца. Фосфатный слой обладает рядом ценных свойств. Пленка фосфатов благодаря развитой мелкокристаллической структуре поверхности обладает хорощей адгезионной способностью и  является хорошим грунтом под лакокрасочные покрытия.

поверхность металла лакокрасочного материала, перекрывает доступ влаги и кислорода

– главной коррозионной среды, к поверхности металла. Ржавчина образуется на стали только в присутствии влаги на воздухе, если изолировать очаги ржавчины от доступа влаги и кислорода, то очаги ржавчины надолго будут “законсервированы”. Для лучшей защиты, в состав ЛКМ, может дополнительно вводиться пассиваторы и ингибиторы коррозии, антикоррозионные пигменты и фосфатирующие агенты которые улучшают защитные свойства пленки ЛКМ. Продукты коррозии железа и стали имеют плотность почти на порядок меньшую, чем металл, следовательно, даже при образовании незначительного очажка ржавчины, например в порах пленки ЛКМ, возможно вздутие и отслоение пленки от основы и нарушение всего покрытия в целом.

содержащего  лакокрасочного состава, образующего на поверхности металла защитную пленку,

в тоже время обеспечивающего непосредственный контакт стали с цинком в покрытии, что активно защищает металл от ржавчины, а все поры в покрытии плотно заполняются продуктами коррозии цинка, препятствую проникновению агрессивной среды в защищаемому металлу. Состав легко и быстро может наноситься в полевых условиях, покрытие полностью ремонтопригодно, при необходимости продления защиты, такие составы могут наноситься повторно, не один раз. Именно по такому принципу работают составы Zinga и Циннол.

который будет корродировать вместо основного металла, например гальваническое покрытие

стали цинком. Даже при повреждении слоя цинка, сталь ржаветь не будет, пока на ее поверхности не исчезнет весь цинк. В отличие от железа, продукты коррозии цинка более плотные, не имеют контрастного цвета и практически не заметны на поверхности цинка. Данный метод широко используется для защиты металла в заводских условиях, при изготовлении деталей, следует отметить практически невозможность ремонта покрытия в полевых условиях.