З а х и с н і п о к р и т т я

З а х и с т м е т а л у в і д к о р о з і ї

Принципово існують три підходи до захисту металів від корозії /12,14/:

- захисні покриття;

- зміна навколишнього середовища навколо металу;

- зміна властивості самого металу.

До них відносяться фарби, лаки, плівки, полімерні покриття. Фарби містять у собі пігменти, до складу яких входять окисли, або солі металів (CrO₃^- хромова фарба, Pb свинцевий сурік, Zn O + Ba₈O₄ – літонти та інш.) і як речовина, що зв’язує – олифа.Солі та окисли корозії не піддаються, а олифа при висипанні полімеризується і таким чином створюється захисний шар. Але при намоканні і висиханні посохла олифа набухає і розтріскується, тобто фарба «облуплюється». Тому фарба є недовговічним захисним покриттям.

Деякі метали на початковій стадії повітряної корозії покриваються нерозчиною у воді плівкою (ZnO,Al₂O₃, CuCO₃ та ін.), які захищають їх від подальшої корозії (див. підр. 2.1).

Іноді оксидну захисну плівку утворюють штучно, застосовуючи сильні окиснювачі або хімічні реактиви, наприклад фосфатування (фосфати металів нерозчинні у воді), алітування – електрохімічне окислення алюмінію.

Широке розповсюдження отримало металеве захисне покриття. В залежності від взаємного розташування металів у ряду їхньої активності розрізняють анодне і катодне захисне покриття.

Анодне покриття – це покриття металу більш активним металом, наприклад, залізо – цинком (оцинковане залізо). На поверхні заліза цинк утворює нерозчинний у воді оксид цинку ZnO.

ZnO

Zn

Fe

Рис. 3.1. – Схема анодного покриття заліза цинком

Однак стан захисту діє до тих пір, поки не порушена цілісність покриття, бо при його зволоженні почне працювати гальванічний елемент.

Стандартні електродні потенціали:

φ_zn = - 0,76В; φ_Fe = - 0,44В;

φ_zn < φ_Fe.

анод катод

Схема електрохімічної корозії та процеси (рис.3.2.),що вiдбуваються:

анод катод

Zn || H₂O + O₂ || Fe

2Zn⁰ – 4e^- = 2Zn²⁺; 2H₂O + O₂ + 4e^- = 4OH^-

2Zn²⁺ + 4OH^- = 2Zn(OH)₂,

де 2Zn(OH)₂ – гідрооксид цинку (білий пухкий осад).

H₂O+O₂

Zn(OH)₂

Zn(OH)

ZnO

Zn

ZnO

Zn

^2ḗFe

Fe^2ḗ

Рис. 3.2. – Процеси електрохімічної корозії при анодному покритті заліза цинком

На аноді відбувається розчинення цинку, а на катоді – відновлення кисню із води. Це потрібно пам’ятати під час покриття даху будинку оцинкованим залізом: якщо листи заліза закріплюють залізними цвяхами, то ці місця покривають фарбою з метою недопущення зволоження.

Варіантом анодного покриття є протекторний захист крупногабаритних залізних конструкцій на які закріплюють активні метали: Zn, Al (корпус судна, гребний гвинт, опори мосту, трубопроводи).

Катодне покриття – це покриття металу менш активним металом, наприклад біла жерсть являє собою залізо, покрите оловом. Розповсюдженими є хромування та нікелювання. Нікель Ni і хром Cr утворюють дуже щільні дзеркальні покриття, які не піддаються корозії до тих пір, поки не порушена їхня цілісність. При порушенні цілостності покриття починає працювати гальванічний елемент. При цьому утворюються гідрооксиди заліза Fe(OH)₂, Fe(OH)₃, захисне покриття відлущується і оголює шар незахищеного заліза.

Дата добавления: 2014-12-26