Как препятствуют процессу ржавления
Перейти к содержимому

Как препятствуют процессу ржавления

  • автор:

Защитные составы для металла

Ржавчина — продукт коррозии металла, вполне закономерного процесса, который протекает под воздействием кислорода и влаги. Если металл не защищать, то при обычных условиях он начнет окисляться, что, в свою очередь, запустит процесс ржавления.
По типу коррозия бывает сплошной, точечной, сквозной, послойной, подповерхностной, пятнами и язвами. Видов этого разрушения немало, а вот способов борьбы с ним пока изобрели не так много. Конструкционный метод предполагает максимально возможное изолирование материала от воздействия воды и воздуха. Для этого в базовых, несущих определенную нагрузку узлах и основаниях стараются применять нержавеющие и цветные металлы, легированные или кортеновские стали. Последние, по сути, уже заржавевший материал, поверхность которого принудительно окислили и получили защитное покрытие, предотвращающее доступ влаги внутрь (ржавление металла в этом случае остановлено).
Активный способ защиты металла предполагает либо распространенное сегодня анодирование (электрохимический процесс), либо нанесение двойного электрического слоя. К активным методам защиты относят также холодное цинкование и газотермическое напыление. Все эти способы доступны исключительно в промышленных условиях, для бытовых нужд подойдет пассивный метод.
Технология пассивной защиты — это применение лакокрасочных составов различного назначения — нанесенные на металл, они перекрывают доступ кислорода и влаги к его поврехности. О них и поговорим.

КРАСОЧНАЯ ОБОРОНА
Решать проблему ржавления железа нужно поэтапно. Перед тем как начинать какие-либо действия, необходимо определиться, надо ли удалять темный налет (и насколько это возможно) и какой вид защитного состава подойдет в каждом конкретном случае.
Лакокрасочные материалы (ЛКМ) в зависимости от свй пленкообразующей способности (а именно она и будет препятствовать окислению металла) подразделяют на три категории:

1. Составы, которые создают барьер на пути кислорода и влаги путем механической изоляции поверхности. Чаще всего в этой роли выступает краска или грунт-краска, определенные виды которых можно наносить прямо на ржавчину. Эффективность такой защиты целиком зависит от степени адгезии краски с поверхностью — ведь даже минимальная оставшаяся трещина (царапина) позволит кислороду вновь добраться до металла, и тогда уже появится подпленочная коррозия, бороться с которой гораздо сложнее, — увы, вовремя обнаружить ее удается далеко не всегда. Различают промежуточные (чаще всего это грунты) и основные барьерные составы.

2. Лакокрасочные составы, обеспечивающие пассивацию металла. За счет химического взаимодействия его поверхности и компонентов краски металл переходит в неактивное состояние . В результате коррозия замедляется или вовсе прекращается. Эффект пассивации дают краски и грунты, в составе которых содержатся фосфорная кислота или ингибирующие пигменты.

3. ЛКМ, обеспечивающие протекторную защиту. Эти эмали и краски обязательно содержат в своей формуле порошки других металлов: цинка, алюминия, магния. Процессу окисления в этом случае будут подвергаться порошки донорских металлов, а основание останется неповрежденным коррозией.

Непосредственно окраску металла производят в соответствии с выбранной системой защиты. Но перед этим необходимо подготовить поверхность.

типы составов для ржавых поверхностей

Типы составов для ржавых поверхностей:

1 — растворитель ржавчины

2 — краска-эмаль по ржавчине

3 — праймер (грунт) для обработки поверхности

4 — молотковая краска

5 — защитная краска с порошком металлов (желтая)

НАЙТИ И ОБЕЗВРЕДИТЬ
Металлические поверхности перед нанесением краски желательно очистить от пятен ржавчины. Чаще всего такой обработке подвергают язвенную ржавчину, точечную, в виде пятен. Очистить поверхность можно химическим и механическим способом. Для механической обработки используют пескоструйный, дробеструйный инструмент либо специальные металлические щетки или наждачную бумагу. Последний способ в быту наиболее популярен, а вот первые два требуют наличия дорогостоящего оборудования и площадей промышленного масштаба.
Также в зависимости от степени загрязнения поверхностей (средняя или высокая) применяют химический метод очистки: с помощью преобразователя ржавчины — это состав, который содержит ортофосфорную кислоту (она превращает ржавчину в стабильные фосфаты железа) либо танин (он образует танат железа, прочно сцепляющийся сос талью). Если необходимо обработать предметы и устройства, которые большую часть года находятся на открытом воздухе (садовые скамейки, бочки, трубы, ограждение крыльца, ворота, стальные и оцинкованные крыши), применяют преобразователи ржавчины со специальными свойствами. Применение такого грунта позволит одновременно очистить, защитить и окрасить поверхности, например, при ремонте кровли или металлического забора.
В процессе нанесения преобразвателя металл сразу же реагирует — меняет цвет. Так как все подобные составы содержат очень сильную кислоту, при работе с этими средствами необходимо соблюдать меры предосторожности, пользоваться защитной одеждой, перчатками, маской.

удаление ржавчиныудаление ржавчины

удаление ржавчины

Удаление ржавчины:

1 — зачищаем поврежденную поверхность щеткой

2 — обезжириваем и наносим грунтовку

3 — покрываем защитной краской

В ИЗОЛЯЦИИ
После механического и химического удаления ржавчины приступают непосредственно к нанесению защитных составов. Здесь трубется соблюсти одно важное условие. Финишный слой должен обладать достаточной толщиной, износостойкостью, долговечностью, не разрушаться под воздействием погодных условий. Создать достаточно толстое покрытие даже в несколько слоев, используя один лакокрасочный состав, сложно. Большинство из них имеет максимально допустимую толщину нанесения, превышение которой снизит качество самого покрытия. Поэтому желательно непосредственно под защитную краску использовать подготовительную грунтовку, алкидную, полиуретановую или акриловую. Последняя оптимальна для работ внутри помещений, так как обладает меньшей токсичностью. Она подойдет для грунтования лестничных ограждений, решеток каминов и окон, конструкций люстр, зеркал, металлических дверных ручек.
Для наружных работ предпочтительны полиуретановые либо эпоксидные грунты, так как они обладают повышенной атмосферо-и износостойкостью и способны проникать внутрь поверхности, например, в случае если требуется произвести ремонт ветхих материалов. Составы на основе эпоксидной смолы, как правило, менее прихотливы к подготовке поверхности.

ТРИ В ОДНОМ
В отличие от акриловых грунты на основе алкидной смолы образуют более стойкое к воздействию воды покрытие, обладают прочностью и хорошей укрывистостью. Остановимся на них подробнее. Как правило, это так называемые составы «3 в 1» — одновременно преобразующие ржавчину, защищающие металл как грунт и окрашивающие в нужный цвет, что сокращает процесс обработки металла. Есть эмали, которые не содержат преобразователь ржавчины, но за счет наличия определенных компонентов упрочняют поверхности как грунт и образуют плотное покрытие даже в один слой.
Алкидыне эмали подходят как для внутреннего применения, так и для наружного, но поскольку они довольно токсичны, при работах внутри дома требуется хорошее проветривание. Выбирая алкидную грунт-эмаль, стоит обратить внимание, для каких металлов она подходит: одни составы предназначены для черных, другие для цветных металлов.
Особое место среди грунт-эмалей занимает молотковая краска, ее еще называют кузнечной. Прочная молотковая эмаль предназначена для окрашивания изделий художественной ковки — деталей заборов, ворот, лестниц, каминов, мателлической мебели, любых других декоративных элементов из цветных металлов. Покрытие этим составом предметы вполне выдержат зимовку в нащих широтах, при этом поверхности можно не грунтовать — продукт содержит преобразователь ржавчины, грунт и цветную эмаль. Но это не главное достоинство кузнечной краски. В процессе ее нанесения на поверхности образуется красивый декоративный рисунок — раковины, структуры, неровности. Даже цвета молотковых составов необычны: серебристо-серый, изумрудно-зеленый, светло-синий. Наиболее известные и распространенные предложения по молотковым краскам у HAMMERITE.

КИСТИ В РУКИ
Рассматривая составы, защищающие от коррозии, невозможно обойти вниманием специальные краски по металлу. Как правило, их наносят прямо на ржавчину, но есть и такие, которым требуется предварительное грунтование. Если речь идет о предметах из металла, которые постоянно контактируют с водой (например, кованый мостик в декоративном пруду) или находятся на улице при любой погоде (как дачная кованая мебель), применяют краску на акрилполимерной основе. Эти толстослойные составы наносят без предварительной грунтовки. А когда требуется окрасить радиатор отопления, температура нагревания которого бывает достаточно высокой, используют специальные термостойкие эмали. Они различаются в зависимости от величины температуры, которую краска может выдержать без потери своих декоративных качеств (например, до 126, 160, 210 °С сухого тепла). Термостойкие эмали чаще всего поставляют в белом цвете с возможностью дальнейшей колеровки.
Защита металла от ржавчины — дело непростое. Главное — вовремя заметить и как можно раньше начать борьбу с окислением и дальнейшим разрушением металла. Если все сделано правильно, а составы подобраны с учетом характеристик поверхности, ржавчина вряд ли снова поселится на ваших любимых качелях или садовых фонариках, лестнице, зеркале в доме.

ПОЛЕЗНО ЗНАТЬ

  • Если требуется значительная стойкость покрытия, предпочтительно использовать высоконаполненные двухкомпонентные ЛКМ с уменьшенным содержани растворителя. Расход этих составов небольшой, слой можно получить толще, а защиту прочнее.
  • На рынке есть составы, которые разрешается наносить прямо на ранее окрашенные поверхности — по латексным, масляным, алкидным краскам.
  • Для восстановления поврежденных металлических поверхностей применяют специальный порошковый цементирующий грунт на алкидной основе. С его помощью можно сделать «заплатку на металле или заполнить трещину.
  • Для окрашивания перил или изгородей выпускают специальную глянцевую краску, создающую на поверхности слой, похожий на чеканку. Составы называют «краска с эффектом чеканки».
  • Чтобы получить особо прочное финишное покрытие по металлу, надежно защищающее от коррозии, помимо других составов желательно использовать прозрачный лак на основе акриловой эмульсии. Такой лак не только способствует долговечности верхнего слоя, но и препятствует появлению царапин.

Меню

Покраска металлоконструкций, фасадов зданий и сооружений, оборудования!

Производство и реализация

  • Специальные лакокрасочные материалы
  • Огнезащитные материалы
  • Антисептики, смывки, мастики, растворители, отвердители

Полезные советы

  • Как читать названия ЛКМ?
  • Совместимость ЛКМ
  • Каталог цветов RAL

Расчёт доставкиСистема менеджмента качества ISO 9001Товарный знак зарегистрированУслуги по нанесению ЛКМ

Спецпредложения

Помощь специалиста

Viber Whatsapp Telegram

География поставок

  • Как читать названия ЛКМ
  • Совместимость ЛКМ
  • Каталог цветов RAL
  • Заказать нанесение ЛКМ
  • Оформить заявку на материал
  • География поставок
  • Товарный знак зарегистрирован

Новое в блоге

Назначение органосиликатных композиций

Главная → Блог → Лакокрасочные материалы → Защита металлов от коррозии. Антикоррозийная защита

Защита металлов от коррозии. Антикоррозийная защита

Защита металлов от коррозии. Антикоррозийная защита

Термин коррозия происходит от латинского слова corrodere, что означает разъедать, разрушать. Коррозия – это самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под химическим воздействием окружающей среды. Коррозия металлов – разрушение металлов вследствие физико-химического воздействия внешней среды, при котором металл переходит в окисленное (ионное) состояние и теряет присущие ему свойства. В тех случаях, когда окисление металла необходимо для осуществления какого-либо технологического процесса, термин «коррозия» употреблять не следует. Например, нельзя говорить о коррозии растворимого анода в гальванической ванне, поскольку анод должен окислятся, посылая свои ионы в раствор, чтобы протекал нужный процесс. Нельзя также говорить о коррозии алюминия при осуществлении алюмотермического процесса. Но физико-химическая сущность изменений, происходящих с металлом во всех подобных случаях, одинакова: металл окисляется.

В зависимости от характера коррозии и условий ее протекания применяются различные методы антикоррозийной защиты металла. Выбор того или иного способа определяется его эффективностью в данном конкретном случае, а также экономической целесообразностью.

Легирование. Имеется способ уменьшения коррозии металлов, который строго нельзя отнести к защите. Этим способом является получение сплавов, которое называется легирование. Оказалось, что при использовании легирующих добавок коррозионная стойкость меняется скачкообразно.

Защитные пленки. Антикоррозийная защита металлов лакокрасочными покрытиями — наиболее старый и один из самых распространенных способов защиты от коррозии. Основными достоинствами лакокрасочных покрытий являются:

  • сравнительная низкая цена;
  • относительная простота нанесения;
  • легкость восстановления разрушенного покрытия;
  • сочетаемость с другими способами защиты, например протекторной защитой, фосфатными и оксидными покрытиями;
  • возможность получения покрытий любого цвета, обладающих наряду с защитными свойствами красивым внешним видом.

При соответствующем подборе материалов и способа нанесения эти покрытия обеспечивают достаточно надежную антикоррозионную защиту металлических конструкций от коррозии в атмосфере и ряде коррозионных сред (окраска речных и морских судов, водонапорных баков и др.) Ежегодно более 80 % металлоизделий, используемых в народном хозяйстве, подвергают окрашиванию. Эффективность применения лакокрасочных покрытий целесообразна при условии долговечности эксплуатации не более 10 лет и скорости коррозии металла до 0,05 мм/год. Если требуется повышение долговечности или скорость коррозии металла составляет 0,5-1,0 мм/год, то следует применять комбинированные покрытия. Например, цинковые плюс лакокрасочное покрытие. Такое покрытие позволяет увеличить срок защиты до 30 лет.

Защита металла от коррозии заключаются в создании на поверхности металлического изделия сплошной пленки, которая препятствует агрессивному воздействию окружающей среды и предохраняет металл от разрушения. Лакокрасочные покрытия наиболее доступны для широкого круга людей. Лаки и краски обладают низкой газо- и паропроницаемостью, водоотталкивающими свойствами, поэтому они препятствуют доступу к поверхности металла воды, кислорода и содержащихся в атмосфере агрессивных компонентов. Покрытие поверхности металла лакокрасочным слоем не исключает коррозию, а служит для нее лишь преградой, а значит, лишь тормозит процесс коррозии. Именно поэтому важное значение имеет качество покрытия – толщина слоя, пористость, равномерность, проницаемость, способность набухать в воде, прочность сцепления (адгезия). Качество покрытия зависит от тщательности подготовки поверхности и способа нанесения защитного слоя. Окалина и ржавчина должны быть удалены с поверхности покрываемого металла. В противном случае они будут препятствовать хорошей адгезии покрытия с поверхностью металла. Низкое качество покрытия нередко связано с повышенной пористостью. Часто она возникает в процессе формирования защитного слоя в результате испарения растворителя и удаления продуктов отверждения и деструкции (при старении пленки). Поэтому обычно рекомендуют наносить не один толстый слой, а несколько тонких слоев покрытия. Во многих случаях увеличение толщины покрытия приводит к ослаблению адгезии защитного слоя с металлом. Большой вред наносят воздушные полости, пузыри. Они образуются при низком качестве выполнения операции нанесения покрытия.

Для снижения смачиваемости водой лакокрасочные покрытия иногда, в свою очередь, защищают восковыми составами или кремнийорганическими соединениями. Лаки и краски (эмали) наиболее эффективны для защиты от атмосферной коррозии. Примером может служить эмаль ЭП-5285, ЭП-525, лак ЭП-55, ХВ-784 и т.д. В большинстве случаев они непригодны для защиты подземных сооружений и конструкций, так как трудно предупредить механические повреждения защитных слоев при контакте с грунтом. Опыт показывает, что срок службы лакокрасочных покрытий в этих условиях невелик. Намного практичнее оказалось применять толстослойные покрытия из каменноугольной смолы (битума) БТ-577

Грунтование и фосфатирование. Часто для защиты металлов от коррозии под лакокрасочный слой наносят грунтовки, такие как ЭП-0199, ХС-010, ЭП-057 и т.д. Пигменты, входящие в ее состав, также должны обладать ингибиторными свойствами. Проходя через слой грунтовки, вода растворяет некоторое количество пигмента и становится менее коррозионноактивной. Среди пигментов, рекомендуемых для грунтов, наиболее эффективным признан свинцовый сурик. Вместо грунтовки иногда проводят фосфатирование поверхности металла. Для этого на чистую поверхность кистью или распылителем наносят растворы ортофосфатов железа (III), марганца (II) или цинка (II), содержащих и саму ортофосфорную кислоту H3PO4. Пленка фосфатов защищает поверхность изделия от атмосферных осадков, но мало эффективна от растворов солей и даже слабых растворов кислот. Таким образом, фосфатная пленка может служить лишь грунтом для последовательного нанесения органических защитных и декоративных покрытий – лаков, красок, смол. Процесс фосфатирования длится 40-60 минут. Для его ускорения в раствор вводят 50-70 г/л нитрата цинка. В этом случае время сокращается в 10-12 раз.

Электрохимическая защита. В производственных условиях используют также электрохимический способ – обработку изделий переменным током в растворе фосфата цинка при плотности тока 4 А/дм2 и напряжении 20 В и при температуре 60-700 С.

Ингибиторы. Применение ингибиторов – один из самых эффективных способов борьбы с коррозией металлов в различных агрессивных средах. Наиболее распространенным ингибитором коррозии стал Ифхан-118. Ингибиторы – это вещества, способные в малых количествах замедлять протекание химических процессов или останавливать их. Название ингибитор происходит от латинского inhibere, что означает сдерживать, останавливать. Ингибирующее воздействие на металлы, прежде всего на сталь, оказывает целый ряд неорганических и органических веществ, которые часто добавляются в среду, вызывающую коррозию. Ингибиторы имеют свойство создавать на поверхности металла очень тонкую пленку, защищающую металл от коррозии.

Защита металлов от коррозии является одной из важнейших проблем, имеющей большое значение для народного хозяйства. Коррозия является физико-химическим процессом, защита же от коррозии металлов – проблема химии в чистом виде.

8-800-775-07-61 бесплатный звонок
по России

© 2008—2024 ООО «СпецЭмаль»
Лакокрасочные материалы оптом по России и СНГ
Спецэмали, огнезащитные краски и составы
Купить ЛКМ и огнезащиту от производителя

Защита металла и бетона от коррозии

Коррозией (от лат. corrodere — разъедать) называется самопроизвольное разрушение металлов и их сплавов под влиянием окружающей среды.

Яркий пример коррозии — ржавчина на поверхности стальных и чугунных изделий. Ежегодно из-за коррозии теряется около четверти всего произведенного в мире железа.

Затраты на ремонт или замену судов, автомобилей, приборов и коммуникаций, водопроводных труб во много раз превышают стоимость металла, из которого они изготовлены.

Коррозия вызывает серьезные экологические последствия: ее продукты вызывают загрязнение окружающей среды, отрицательно воздействуют на жизнь и здоровье людей.

Какие существуют методы изготовления некорродируемых металлов?

К основным методам относятся: легирование металлов, термообработка и др.

Какова технология легирования металлов?

Легированием достигается перевод металла из активного состояния в пассивное. При этом образуется инертная пленка с высокими защитными свойствами. Например, легирование железа хромом позволяет перевести железо в устойчивое пассивное состояние и создать целый класс сплавов, называемых нержавеющими сталями. Дополнительное легирование нержавеющих сталей молибденом устраняет их склонность к точечной коррозии в условиях применения материала во влажной среде.

Легирование титана небольшим количеством палладия резко повышает коррозионную стойкость в агрессивных слабоокислительных средах. Легированием осуществляется также защита сталей и сплавов от структурной коррозии.

Что происходит с металлом в результате термической обработки?

Данный метод устраняет структурную неоднородность, вызывающую избирательную коррозию. В результате снимаются внутренние напряжения в сплавах, исключая тем самым их склонность к межкристаллитной и точечной коррозии, а также к коррозии под напряжением.

Как выполняется воронение стальных изделий?

Изделие тщательно шлифуют и полируют. Поверхность его обезжиривают промывкой в щелочах, после чего прогревают до 60-70°С. Затем помещают в печь и нагревают до 320-325 °С.

Ровная окраска поверхности получается только при равномерном прогреве. Обработанное таким образом изделие протирается конопляным маслом. После смазки его снова слегка прогревают и вытирают насухо.

После воронения сталь приобретает черную или темно-синюю окраску различных оттенков, она сохраняет металлический блеск, а на ее поверхности образуется стойкая оксидная пленка, предохраняющая от коррозии.

Как производится синение стальных деталей?

Для этого составляют 2 раствора: 140 г гипосульфита на 1 л воды и 35 г уксуснокислого свинца («свинцовый сахар») также на 1 л воды. Перед употреблением растворы смешивают и нагревают до кипения. Изделия предварительно очищают, полируют до блеска, после чего погружают в кипящую жидкость и держат до тех пор, пока не получат желаемого цвета. Затем деталь промывается в горячей воде, сушится и протирается касторовым или чистым машинным маслом. Детали, обработанные таким способом, мало подвержены коррозии.

Как осуществляется «сквозная защита» металла?

На участках с поврежденным покрытием цинк (анод) защищает сталь (катод), обеспечивая катодную защиту. Это и есть так называемая «сквозная защита», присущая только активным покрытиям.

Срок действия катодной защиты зависит от толщины слоя цинка, оставшегося на месте повреждения.

В чем сущность барьерной защиты металла от коррозии?

Барьерная защита — это механическая изоляция поверхности металла. Эффективность ее зависит от степени непроницаемости (пористости), химической стойкости покрытий, степени сцепления (адгезии) краски с защищаемой поверхностью и от быстроты появления микротрещин в покрытии. Способ этот относится к разряду наиболее традиционных и наименее эффективных.

Что представляет собой пассивация металла?

Пассивация металла, когда используются лакокрасочные материалы, достигается при химическом взаимодействии защищаемой поверхности и компонентов покрытия. К этой группе материалов относятся грунты и эмали, содержащие фосфорную кислоту (фосфатирующие), а также составы с ингибирующими пигментами, замедляющими или предотвращающими процесс коррозии. Яркий пример — фосфатирующая грунтовка ВЛ-09.

Как выполняется протекторная защита металлов?

Протекторная защита достигается добавлением в материал покрытия порошков более стойких к коррозии металлов, чем защищаемый. Для железа это цинк, магний, алюминий. Под действием агрессивной среды происходит растворение порошка-добавки, а защищаемый металл консервируется и не корродирует.

Что такое деаэрация?

Наличие в воде кислорода и агрессивных анионов, особенно хлор-ионов, резко сокращает срок работы тепловых сетей. За счет деаэрации и водоподготовки изменяются значения критических потенциалов металла. Это повышает сопротивление коррозии.

Почему нельзя снимать патину с поверхности меди?

Снимающие патину полагают, что так чистятся и обновляются медные (бронзовые) изделия. Но они ошибаются. Патина на поверхности меди препятствует ее дальнейшей коррозии. По этой причине нельзя драить до блеска бронзовые памятники и старинные статуэтки.

Толстые, 3-6 миллиметровые кованые листы кровельной меди, которые использовали мастера в древности, обладают высокой атмосферостойкостью. Рекордсменом, по-видимому, является медная крыша собора в Хильдесхайме в Нижней Саксонии (Германия), которому уже 700 лет.

Декоративные свойства патины толкают производителей кровельной меди, а также людей, занимающихся декоративной обработкой металлов, на совершенствование способов ускоренного образования патины. Ряд фирм уже выпускает и реализует искусственно состаренный медный кровельный лист.

Что такое ингибиторы коррозии?

Ингибиторы коррозии — это вещества, замедляющие коррозию металлов (от латинского «ингибео» — останавливаю, сдерживаю).

Ингибиторы кислотной коррозии были известны еще в средневековье. Мастера-оружейники при травлении стальных образцов для снятия с них окалины добавляли в кислоты муку, отруби, дрожжи. По-видимому, первый патент в области применения ингибитора был выдан англичанину Болдуину, предложившему смесь патоки и растительного масла в качестве присадки при травлении листового железа в кислотах. В 1907 году Ч.Е. Лаверти и А.Ф. Лаверти предложили для этой цели углеводороды, в частности смолы и масла. В 1928 году в нашей стране начались работы по созданию синтетических ингибиторов.

Какие существуют разновидности ингибиторов?

Ингибиторы кислотной коррозии применяются при кислотном травлении и очистке поверхности металлических изделий, для повышения эффективности химических источников тока, для защиты оборудования и трубопроводов.

Используют катодные или смешанные ингибиторы коррозии, существенно замедляющие выделение водорода. Ингибиторы для нейтральных сред защищают различные системы охлаждения и промышленного водоснабжения, предотвращают коррозию металлических изделий при хранении. Ингибиторы щелочной коррозии используются при щелочной обработке амфотерных металлов в моющих составах, для уменьшения саморазряда щелочных химических источников тока, для защиты выпарного оборудования.

Каковы свойства состава ХТ-7000, содержащего ингибиторы коррозии?

Окрасочный гидроизоляционный состав ХТ-7000 используют для гидроизоляции подземных и наземных сооружений, антикоррозионной защиты металлов, гидроизоляции и защиты от УФ-излучения пенополиуретанового утеплителя и склеивания разнородных материалов.

Какие еще материалы применяются для защиты от коррозии?

Для любых металлических конструкций и условий их эксплуатации наиболее простым и доступным способом антикоррозийной защиты являются лакокрасочные материалы по металлу.

Лакокрасочные покрытия имеют ряд преимуществ по сравнению с другими видами защитных покрытий:

простота нанесения;
возможность получения покрытия любого цвета;
возможность обработки металлоконструкций больших габаритов и сложной конфигурации;
дешевизна по сравнению с другими видами защитных покрытий;

экономичны, обладают высокими защитными свойствами, их можно восстанавливать в процессе эксплуатации.

Все больше распространяются пластмассовые покрытия из полиэтилена, полиизобутилена, фторопласта, нейлона, поливинилхлорида и др., обладающие высокой водо-, кислото- и щелочестойкостью.

Многие пластмассы используют как футеровочный материал для химических аппаратов и гальванических ванн (винипласт, фаолит и др.). Эффективно защищают от действия кислот и др. реагентов покрытия на основе каучука (гуммирование).

Подземные сооружения, например трубопроводы, защищают от коррозии битумами и асфальтами, а также полимерными лентами и эмалями; от влаги — с помощью дренажа, который отводит их от конструкции.

Какие материалы способны надежно защитить от коррозии железную кровлю?

Специалисты рекомендуют применять состав ХТ-8000, который отличается высокой износостойкостью, удобством нанесения (обыкновенной кистью или валиком), устойчивостью к воздействию агрессивных сред (кислотные дожди, ржавчина), стойкостью к ультрафиолетовому облучению, а также является отличным средством огнезащиты.

В чем особенность нанесения защитных покрытий по технологии HVLP?

Технология HVLP – это безоблачное распыление краски, достигаемое путем регулировки давления воздуха на различных стадиях прохождения краски.

Изменением баланса между высоким и низким давлением можно добиться очень точного распыления (из-за уменьшения скорости распыляемых частиц краски). Кроме того, эта конструкция дает возможность изменять размер факела от 10 до 300 мм, что позволяет формировать равномерный слой с большой точностью.

Наиболее яркими представителями нового семейства распылительных пистолетов являются модели GTI и GFP.

Благодаря новому воздушному колпачку была получена технология Trans-Tech, которая помогла добиться:

высокого качества напыления;
получения желаемого цвета, в точном соответствии с тоном выбранного лакокрасочного материала;
экономии материала;
очень незначительного расхода воздуха (всего 280 л/мин) при входном давлении 2 bar;
настройки размера факела для любых материалов.

Почему необходимо окрашивать строительные конструкции из нержавеющих металлов?

В строительстве все чаще применяются металлоконструкции из оцинкованной стали, нержавеющей стали, алюминия и даже меди и других цветных металлов, не подверженных коррозии. Возникает логичный вопрос: Надо ли окрашивать подобные конструкции? Ответ будет однозначным: «Непременно надо». При этом преследуется двойная цель.

Во-первых, оцинкованная сталь, алюминий и медь, пусть и в гораздо меньших масштабах, чем обычная сталь, но все равно подвержены коррозии. Поэтому их надо дополнительно защищать антикоррозионным покрытием. Во-вторых, неокрашенный металл не всегда вписывается в архитектурное или конструкторское решение объекта. Следовательно, металлические поверхности нуждаются в декоративной окраске, чтобы придать готовому строению законченный вид.

В окраске оцинкованных поверхностей и поверхностей из цветных металлов есть свои тонкости. Какие они? В первую очередь, необходимо помнить об особенностях подготовки поверхности перед окраской. Такие металлы нельзя подвергать обычной дробеструйной обработке, так как она нарушает их естественную коррозионную стойкость. Поверхности такого рода обрабатывают с помощью специального абразивного агента — круглых частиц стекла, не разрушающих защитный слой цинка на поверхности. Иногда достаточно бывает просто обработки раствором аммиака для удаления жирных пятен и продуктов коррозии цинка с поверхности.

Какую грунтовку можно наносить прямо на ржавчину?

Отлично подойдет грунтовка ВД-КЧ-0184 (модификатор ржавчины), насыщенная ингибиторами коррозии. Обеспечивает прекрасную основу для нанесения антикоррозионных красок. Значительно продлевает жизнь краски. Наносится прямо на ржавчину. Работает на поверхности металла как преобразователь ржавчины, связывая ее химически, а образующаяся полимерная пленка надежно изолирует поверхность металла от воздействий агрессивной среды. Производится также великолепная грунт-эмаль АС-0332 (аналог «Hammerite»)

Когда используется грунт-эмаль ХВ-0278?

ХВ-0278 — это антикоррозионная грунтовочная эмаль для цветных металлов с превосходными характеристиками по атмосферостойкости. Предназначается для окрашивания как чистых, так и ржавых или частично прокорродировавших металлических поверхностей. Имеет отличные характеристики по морозостойкости, устойчивость к истиранию и ударным воздействиям. Продукт совмещает в себе свойства преобразователя ржавчины, антикоррозионного грунта и декоративной эмали, что позволяет значительно упростить процесс окрашивания. Может наноситься прямо на ржавчину, чрезвычайно быстро высыхает на воздухе.

Каковы примерные сроки антикоррозийной защиты тех или иных лакокрасочных составов?

Широко используемые лакокрасочные системы (состоящие из 2-5 слоев краски) имеют сроки антикоррозионной защиты — 4-10 лет.

Горячее цинкование стальных конструкций обеспечивает сроки эксплуатации 10-50 лет.

Как снять ржавчину с оконных шпингалетов, петель кованых изгородей?

Ржавчину проще всего снять разбавленным водным раствором соляной или серной кислоты, содержащим ингибитор кислотной коррозии Уротропин. Это вещество тормозит химическую реакцию (в данном случае реакцию растворения металла в кислоте), но не мешает взаимодействию кислоты с оксидом и гидроксидом железа, из которых состоит ржавчина. Если заржавели оконные шпингалеты, детали газонокосилки, болты и гайки водяных насосов и пр., их погружают в 5%-ный раствор кислоты с добавкой 0,5 г Уротропина на литр, на крупные вещи раствор наносят кистью.

Использовать растворы сильных кислот без ингибитора рискованно: можно растворить не только ржавчину, но и само изделие, поскольку железо — активный металл и взаимодействует с сильными кислотами с выделением водорода и образованием солей. В качестве ингибитора кислотной коррозии при удалении ржавчины можно использовать, например, картофельную ботву. Для этого в стеклянную банку кладут свежие или засушенные листья картофеля и заливают 5-7%-ной серной или соляной кислотой так, чтобы уровень кислоты был выше примятой ботвы. После 15-20-минутного перемешивания содержимого банки кислоту можно сливать и использовать для обработки ржавых железных изделий.

Что такое «преобразователь ржавчины»?

Это 15-30%-ный водный раствор ортофосфорной (обычной фосфорной) кислоты. Он превращает ржавчину на поверхности металла в прочное покрытие коричневого цвета. Применяется он следующим образом. На пораженное коррозией изделие кистью или пульверизатором наносят «преобразователь ржавчины» и дают высохнуть на воздухе.

Еще лучше использовать ортофосфорную кислоту с добавками, например, 4 мл бутилового спирта или 15 г винной кислоты на 1 л раствора ортофосфорной кислоты. Ортофосфорная кислота переводит компоненты ржавчины в ортофосфат железа FePO4, который создает на поверхности защитную пленку. Одновременно винная кислота связывает часть производных железа в тартратные комплексы.

Как предохранять от ржавчины инструменты?

Для этого столярный или слесарный инструменты смазывают с помощью кисточки раствором 10 г воска в 20 мл бензина. Воск растворяют в бензине на водяной бане, не используя открытого огня.

Полированный инструмент защищают, нанося на его поверхность раствор 5 г парафина в 15 мл керосина.

Есть и старинный рецепт мази для защиты металла от ржавчины: Растапливается 100 г свиного жира, добавляется 1,5 г камфоры, снимают с расплава пену и смешивают с графитом, растертым в порошок, чтобы состав стал черным. Остывшей мазью смазывают инструмент и оставляют на сутки, после чего полируют металл шерстяной тряпочкой.

Что сделать, чтобы гайки не приржавели к болтам?

Чтобы в будущем не мучиться, отворачивая крепежные изделия с проржавевшей резьбой, их заранее смазывают смесью вазелина с графитовым порошком. Вместо вазелина можно взять любую другую жировую смазку нейтрального или слабощелочного типа. Болты и гайки на такой смазке легко отворачиваются даже через несколько лет пребывания под открытым небом.

Как наносить защитное покрытие, если поверхность металла влажная?

Одной из наиболее серьезных проблем, с которыми сталкиваются потребители при нанесении лакокрасочных покрытий, является оставшаяся в порах металла влага от остатков старой краски. При применении традиционных лакокрасочных покрытий образующаяся сверху пленка консервирует и удерживает эту влагу. Проблему успешно решают однокомпонентные полиуретаны. В отличие от традиционных лакокрасочных материалов полиуретаны твердеют за счет реакции с атмосферной влагой. В результате формируется монолитная интегральная пленка, прочно связанная с поверхностью и проникающая в поры металла. Кроме того, благодаря взаимодействию компонентов с влагой, содержащейся в воздухе, в порах металла не возникает внутреннего напряжения, вследствие чего во время очередных замерзаний покрытие не набухает.

Как защищать поверхность железной кровли от влаги?

Органосиликатные композиции имеют повышенную адгезию к металлу и образуют на поверхности окрашенных ею металлоконструкций защитное покрытие, обладающее антиобледенительными, водоотталкивающими, антикоррозийными и тепломорозостойкими свойствами. Технология нанесения композиций не отличается от способов нанесения обычных лакокрасочных материалов и удобна тем, что, в отличие от большинства ЛКМ, можно работать при температурах до -20°С.

Что собой представляет препарат «WD-40» и как он был создан?

Продукт WD-40 уникален. Все началось с выходки миллионера Говарда Хьюза. В 1952 году он заказал фирме «Дженерал Дайнэмикс» несколько реактивных пассажирских самолетов, а когда заказ был выполнен, Хьюз вдруг отказался от них. Пока две фирмы спорили друг с другом, самолеты, стоявшие на взлетной полосе аэродрома, начали покрываться ржавчиной.

В «Дженерал Дайнэмикс» переполошились: надо срочно что-то делать, чтобы аппараты не развалились. Специалисты фирмы обратились к компании «Рокет Кемиклз», которая специализировалась на смазочных материалах для авиатехники. Президент и главный химик компании Норман Ларсен начал разрабатывать состав вещества, которое сможет устранить ржавчину. После сороковой попытки он составил смазку, которую назвал влагоудаляющей (Water Displacement), и присвоил ей номер 40 (по числу попыток).

Теперь знакомую всем аэрозольную бутылочку с сине-желтой этикеткой «WD-40» можно найти в 80% американских домов. Впрочем, не только американских — товар распространяется более чем в 120 странах мира.

Где можно применять «WD-40»?

Его основная задача — удаление воды с механических поверхностей узлов, деталей или агрегатов и защита их от ржавчины и коррозии.

Принцип работы «WD-40» прост, но чрезвычайно эффективен: он проникает в те части металлических конструкций, которые покрыты ржавчиной, смазывает их и устраняет образовавшиеся заторы в заржавевших или промерзших механизмах.

«WD-40» – идеальный попутчик для водителей, обработанные им шарниры дверей перестают скрипеть. Препарат легко справляется с ржавчиной, образовавшейся и внутри дверного замка калитки, гаража, в «суставах» газонокосилок, насосов. Электрические контакты будут надолго защищены от образования на них ржавчины, если покрыть их тонким слоем «WD-40», который сам, кстати, не является проводником электричества. Если в двигатель электрогенератора попала вода, произошло короткое замыкание или потеря электропроводности из-за влаги, направьте струю «WD-40» на распределитель, штепсельные разъемы, контакты, и двигатель заведется через несколько минут.

Что такое «зинганизация»?

Так называют способ оцинковывания с помощью однокомпонентного (готового к применению) цинкового состава Zinga (производства бельгийской компании ZingaMetall). Все слои Zinga, через какое бы время они не наносились, сливаются в один единый цинковый слой. Это позволяет, во-первых, задавать сроки эксплуатации покрытия от 10 до 50 лет (1-6 мкм цинка «сгорает» в год при различных атмосферных условиях). Во-вторых, всегда есть возможность осуществлять местный, «точечный» ремонт как новых, так и давно «озингованных» или оцинкованных любым другим способом поверхностей.

Как работать с покрытием Zinga?

Наносится обычным распылением, кистью или валиком. Работать с ним можно в широком диапазоне температур и при высокой влажности, как в цеху, так и на рабочей площадке. Оптимальной подготовкой поверхности является пескоструйная обработка. Старые (заржавленные, ранее окрашенные или оцинкованные) поверхности могут быть очищены струей воды под высоким давлением.

Как взаимодействует Zinga с другими красками?

С данным покрытием большинство лакокрасочных составов сцепляются без какой бы то ни было подготовки поверхности. Поверх Zinga могут наноситься полиуретановые, эпоксидные, виниловые, масляные, синтетические (за исключением алкидных), водорастворимые краски.Может покрываться другими совместимыми красками уже через 2 – 8 часов в зависимости от условий сушки.

Существуют ли такие покрытия, поверх которых можно производить сварку?

Без всякого риска, связанного с качественными характеристиками сварного шва, можно производить сварку стали, покрытой антикоррозийным составом Zinga. Дело в том, что такое покрытие обеспечивает катодную защиту сварных швов. После сварки, зачистив сварные швы, можно легко нанести Zinga для получения активного единого защитного покрытия, каким бы способом ни были оцинкованы сваренные конструкции.

Почему происходят биоповреждения сооружений?

Круг биоповреждающих агентов довольно широк, начиная от бактерий, грибов, лишайников, мхов и заканчивая рыбами, птицами и млекопитающими.

Объектами биоповреждений в строительстве являются древесина, кирпич, бетон, металл, металлоизделия, материалы на основе полимеров и др.

Как образуются биоповреждения?

Исследованиями установлено, что физический, химический и биологический факторы коррозии строительных растворов и бетонов находятся в тесной взаимосвязи. Так как бетон является капиллярно-пористым телом, это дает возможность микроорганизмам легко поселяться на поверхности и затем распространяться вглубь, вызывая продуктами своей жизнедеятельности коррозионные процессы. Основные процессы разрушения обусловлены действием кислот, выделяемых в процессе жизнедеятельности микроорганизмов.

Почему металлы боятся микробов?

Важное место в строительной практике занимает защита от ржавчины арматуры железобетона. Исследованиями ученых установлено, что на стальную арматуру железобетонных изделий пагубно воздействуют бактерии. «Участие» микроорганизмов в коррозии металла заключается в его бактериальной деполяризации.

Что представляет собой коррозия бетона?

Коррозия бетона — это ухудшение характеристик и свойств бетона в результате вымывания или выщелачивания из него:

растворимых составных частей (коррозия первого вида);
образования продуктов коррозии, не обладающих вяжущими свойствами (коррозия второго вида);

накопления малорастворимых кристаллизующихся солей, увеличивающих объем его твердой фазы (коррозия третьего вида).

Как можно защитить бетон?

Защита строительных конструкций от биоповреждений предполагает проведение следующих мероприятий:

усиление вентиляции с целью понижения влажности воздуха и концентрации газов, способствующих развитию опасных микроорганизмов;

герметизация с той же целью технологического оборудования;
периодическая очистка и дезинфекция поверхности конструкций;
нейтрализация агрессивных сред.

придание поверхности конструкций формы, исключающей накопление на ней органических веществ, могущих служить пищей для микроорганизмов;

устройство уклонов полов и отводящих лотков для сточных жидкостей.
нанесение на бетонную поверхность лакокрасочных материалов;
облицовка различными плитами;
понижение проницаемости бетона;

применение материалов, стойких к действию продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, преимущественно к кислотам.

Защита металлов от коррозии

Поверхностное разрушение металлов под влиянием внешних условий, вызванное химическим воздействием, получило название коррозии. Коррозия приносит огромные убытки народному хозяйству. Подсчёты показали, что потери от коррозии составляют около трети всего количества ежегодно выплавляемых металлов и их сплавов. Это означает, что во всём мире десятки и сотни миллионов тонн металла разрушаются в результате коррозии.

Если учесть ещё и те затраты, которые приходится производить для того, чтобы заменить разрушенные коррозией водопроводные трубы, рельсы, котлы, отдельные детали машин и т. д., то потери, причиняемые коррозией народному хозяйству, значительно увеличиваются. Естественно, что борьба с коррозией является одной из существенных задач в народном хозяйстве.

В результате коррозии изменяется внешний вид металла: гладкая, хорошо отполированная поверхность становится шероховатой, покрывается различными химическими соединениями — продуктами коррозии. В некоторых случаях коррозия проникает вглубь металлического изделия, выводя его полностью из строя. Интенсивность коррозии принято выражать потерей веса металлического образца за единицу времени.

Принято считать, что если интенсивность коррозии выражается потерей менее 0,1 г с одного квадратного метра поверхности изделия в час, то такой металл вполне стоек; при потере же от 3 до 10 г в час с квадратного метра поверхности металл считается мало стойким и нестойким при потере выше 10 г. При большей потере металл считается нестойким. Однако эта характеристика не дает правильного представления о процессе и возможных: последствиях. Очень часто коррозия является неравномерной: корродируют только отдельные участки металла. В других-случаях разрушение идёт по границе кристаллов металла, и при небольшой весовой потере он становится непригодным. В отдельных случаях коррозия сосредоточивается на очень маленькой поверхности, образуются так называемые коррозионные язвы, приводящие иногда к образованию на изделии сквозной дыры с резко очерченными краями.

Очень часто перечисленные виды коррозии могут наблюдаться одновременно. В зависимости от условий, в которых находится металл, от его природы, а также и назначения металлических изделий, применяются различные меры борьбы с коррозией. Защита металлов от коррозии насчитывает, как и их получение, тысячи лет.. Ещё в глубокой древности было известно покрытие металлических изделий тонким слоем благородных металлов — серебром и золотом. Давно также известно покрытие лаками или красками, которые предохраняют металл от влияния внешней среды.

Однако только за последнее столетие, в результате особенно широкого применения металлов в технике и быту, созданы многочисленные и подлинно научные методы защиты. Эти методы исключительно разнообразны. В основном они сводятся к обработке поверхности металла путём различных покрытий или к изменению внешней среды, в которой находятся металлы. Последнее заключается в том, что из внешней среды удаляются агенты, вызывающие коррозию. Так, например, известно, что кислород, растворённый в воде, является сильнейшим агентом, разрушающим железо. Поэтому из воды, соприкасающейся с металлом, удаляют кислород.

Самым распространённым методом защиты металла от коррозии являются разнообразные покрытия металлических изделий веществами, предохраняющими эти изделия от разрушений.

Покрытия делятся на металлические и неметаллические. Они осуществляются путём погружения изделия в расплавленный металл, гальваническую ванну, простой окраской его или другими способами. Для защиты используются также искусственно созданные плёнки окислов на поверхности металла, т. е. продукты самой же коррозии. Разнообразие методов покрытия видно из схемы классификации их, приведённой на рисунке.

Классификация антикоррозийных покрытий

Классификация антикоррозийных покрытий

Рассмотрим более подробно некоторые наиболее распространенные методы защиты металлов путём покрытия. Прежде чем произвести покрытие защитным слоем, поверхность металла тщательно обрабатывают. С неё должны быть удалены малейшие следы жира, окислов, пыли и других загрязнений, в противном случае покрытие будет непрочным, в нём будут отдельные пропуски. Так, если на поверхности железного предмета сохранится хотя бы маленький участок, не очищенный от ржавчины или не покрытый, то процесс коррозии не прекратится — разрушение металлов пойдёт и под защищенным слоем.

Очистка металлической поверхности.

Поверхность перед защитным покрытием обрабатывается механическим, химическим и электрическим методами. При механической обработке одним из распространённых способов является так называемая пескоструйная очистка. Последняя состоит в том, что струя чистого мелкого кварцевого песка под давлением воздуха направляется через трубку (сопло) на очищаемую поверхность, удаляя с неё загрязнения.

Пескоструйная очистка не всегда удобна, так как она даёт очень много пыли, вредной как для здоровья рабочих, так и для работы других цехов завода. Для очистки поверхности мелких деталей применяются специальные голтовочные аппараты, представляющие собой массивные цилиндрические или шестигранные коробки, в которые загружаются детали вместе с сухим и чистым кварцевым песком, после чего барабаны с помощью механической передачи приводятся во вращение со скоростью 10 — 15 оборотов в минуту. Изделия обкатываются вместе с песком, и через несколько часов с их поверхности удаляется всё загрязнение. Однако голтовочные аппараты, несмотря на свою большую производительность, неприменимы в том случае, когда изделия очень мелки или имеют резьбу. В отдельных случаях применяются металлические щётки или шлифовальные станки, снимающие с поверхности изделия тонкую стружку и сглаживающие крупные неровности.

Определённое распространение на наших заводах получило травление металлов путём погружения металлических изделий в раствор кислоты или щёлочи. Перед травлением металл предварительно обезжиривается, для чего применяются специальные моечные машины с раствором каустической или кальцинированной соды.

При травлении металлов в кислотах (снятие окалины) наряду с окалиной частично растворяется и металл. При взаимодействии металла с кислотой выделяется водород в виде пузырьков газа, который захватывает часть кислоты, увлекает её в воздух, создавая в цехах так называемый кислотный туман, чрезвычайно вредный для здоровья. Вместе с тем выделяющийся при травлении водород частично диффундирует в металл, создавая так называемую водородную хрупкость, в результате чего механические свойства металла резко уменьшаются.

Советскими учёными в настоящее время разработаны так называемые травильные присадки (ингибиторы), которые делают кислоту не агрессивной по отношению к металлам, т. е. металл в этой кислоте не растворяется, в то время как окалина хорошо растворяется. Применение травильных присадок устраняет кислотный туман в цехах, водородную хрупкость и создаёт большую экономию металла. После травления металлические изделия тщательно промываются в воде и высушиваются, после чего на них наносится защитная плёнка.

Имеются и другие методы очистки поверхности металла перед защитным покрытием.

Защита окисидными плёнками.

В некоторых случаях металл, взаимодействуя с кислородом воздуха, образует на поверхности прочную окисную плёнку, которая препятствует дальнейшему разрушению металла. Поэтому для защиты многих металлов от коррозии, особенно стали, сплавов магния и алюминия, пользуются созданием искусственных окисных плёнок. Этот процесс называется оксидированием. Защитная плёнка, получающаяся при оксидировании стальных изделий, состоит из магнитной окиси железа. Изделия при этом приобретают красивую чёрную или темно-синюю окраску. Этот метод поэтому иногда называется воронением. Воронение применяется не только в качестве защиты металла от коррозии, но также и для декоративных целей. Оксидирование производится мокрым (химическим) и сухим (термическим) методами.

При химическом оксидировании стальные изделия помещаются в раствор, состоящий из смеси щёлочи и окислителя, чаще всего нитрита натрия NaNO3. В кипящий раствор на 20 — 40 минут опускается соответствующая деталь, затем она промывается проточной водой. При сухом воронении стальные изделия смазываются тонким слоем лака, растворённого в бензине, и помещаются на 10 — 20 минут в нагретую до 300 — 450′ печь. Получающиеся окисные плёнки придают красивый цвет металлическим изделиям и предохраняют их от коррозии в сухой атмосфере. Однако во влажной атмосфере, в растворах солей, кислот и щелочей, окисные плёнки разрушаются и теряют свои защитные свойства.

Хорошим защитным средством является также фосфатирование, сущность которого заключается в том, что хорошо очищенное стальное изделие помещается в ванну, наполненную горячим раствором, состоящим из раствора солей марганца, железа и фосфорной кислоты. Обычно уже через 40 — 60 минут погружённое изделие покрывается тонким фосфатным слоем темно-серого цвета с зеленоватым оттенком. Фосфатная плёнка отличается не только коррозионной устойчивостью, но и обладает высокими электро-изоляционными свойствами. Коррозионную устойчивость фосфатной плёнки можно значительно повысить путём пропитывания ее маслом, лаком или парафином. Этот способ защиты металла от коррозии нашёл широкое применение и является довольно распространённым.

Металлические покрытия.

Одним из старых способов защиты железных и медных изделий от коррозии является покрытие их слоем более легкоплавкого и стойкого металла. Давно уже известно горячее лужение посуды и цинкование железа. Несмотря на дефицитность олова, примерно половина всей добычи его идёт для целей лужения. Лужёные листы железа называются белой жестью. Она широко применяется в консервной промышленности, а также в ряде других производств. Почти также широко распространено и покрытие цинком. Цинкование производится в больших железных ваннах, в которых цинк нагревается до 500 . В ванну загружаются изделия, которые требуется покрыть цинком. Цинковое покрытие состоит из нескольких слоёв.

Первые слои цинка образуют слой железо-цинкового сплава, богатого железом, затем следует слой, богатый цинком, и, наконец, слой чистого цинка. Оцинкованные изделия имеют красивый серебристо-серый цвет. После охлаждения на воздухе цинк кристаллизуется на поверхности металла и образует красивый узор.

Описанные способы называются горячими способами покрытия. Они отличаются большой производительностью и связаны с большой затратой металла. Этим способом трудно добиться равномерного и тонкого защитного слоя. Поэтому наряду с горячим методом применяются гальванические методы покрытия металла.

Гальванические методы покрытия металла

Основоположником гальванического метода покрытия является известный русский учёный Б. С. Якоби (1801 — 1874). Разработанные им способы электролитического осаждения металлов явились основой новой области техники, которую сам он назвал гальванопластикой. Открытию электролитического нанесения одного металла на поверхность другого Якоби придавал очень большое значение.

Сущность этого метода заключается в том, что в ванну, наполненную электролитом — водным раствором соли осаждаемого металла, помещается в качестве анода пластинка металла, который должен быть осаждён на изделии. Изделие помещается в ванну в качестве катода. При пропускании постоянного электрического тока на катоде (которым служит изделие) осаждается тонкий слой металла. Металл, служащий анодом, растворяется. При этом методе можно получить равномерный защитный слой любой толщины, начиная от одной тысячной доли миллиметра.

Гальванические методы покрытия применяются в промышленности в очень широких масштабах, так как в этом случае при минимальных затратах металла получаются хорошие результаты. Наиболее часто этим методом пользуются для получения тонких защитных плёнок из цинка, кадмия, олова, меди, хрома и никеля.

Хромирование и никелирование не только защищают металлические изделия от коррозии, но придают им красивый зеркальный вид, поэтому такие покрытия очень часто применяются для декоративных целей и называются декоративными покрытиями. Этим же методом пользуются для так называемого серебрения и золочения.

Другие методы металлических покрытий.

Существует много и других методов, дающих возможность быстро и экономично покрывать металлические изделия тонким слоем защитного металла. Из них рассмотрим металлизацию. Металлизацией называется процесс нанесения металлического покрытия на поверхность изделия путем распыления расплавленного металла. Широкое применение в промышленности нашли покрытия цинком, кадмием, свинцом, алюминием, оловом, никелем, медью, бронзой, а также углеродистой сталью. Покрытие распылением осуществляется с целью защиты поверхности изделия от действия атмосферных и других коррозионных агентов, а также для придания поверхности изделий декоративного вида.

За последнее время металлизация нашла применение для восстановления изношенных трущихся поверхностей отдельных деталей машины, для исправления брака при механической обработке изделий и дефектов в некоторых видах литья.

Выбор металлопокрытий определяется условиями их службы. Так, например, цинк и кадмий — для предохранения железа и стали от атмосферной коррозии; алюминий — в нефтяной промышленности; олово — в молочной, пищевой и винной промышленности; медь — в электротехнической промышленности.

Металлизация по сравнению с другими способами покрытия имеет ряд преимуществ, так как таким путём возможно нанести металлическую плёнку на поверхность любой крупной конструкциии, изделия в собранном и законченном виде, а также металлизировать любой материал: бумагу, дерево, уголь и т. д. Этот метод по сравнению с другими является наиболее дешёвым и дающим возможность точно регулировать количество наносимого металла.

Сущность метода заключается в том, что металл, наносимый иа изделие, подаётся специальным аппаратом (рис. 23), который по внешнему виду напоминает собой пистолет. Этот пистолет «заряжается» сравнительно тонкой (диаметром в 1 — 1,5 мм) проволокой, сделанной из наносимого металла. С помощью кислородно-ацетиленового пламени или электрической дуги проволока быстро расплавляется; мощная струя воздуха выбрасывает и распыляет жидкий металл. Иначе говоря, пистолет-металлизатор действует подобно пульверизатору, выбрасывая из своего сопла мельчайшие металлические частицы. Управление этим пистолетом просто — движением руки струю металла можно направить в желаемую сторону. Распылённые металлические частицы, достигая поверхности металла, ударяясь о неё, расплющиваются и прочно пристают к изделию.

Диффузионные покрытия

В последнее время в производственной практике для защиты металла применяются так называемые диффузионные покрытия. Диффузионный способ чаще всего применяется для покрытия стальных и чугунных изделий алюминием, цинком и хромом.

Наиболее широкое распространение получило покрытие алюминием. Этот процесс называется алитированием. Сущность его сводится к тому, что хорошо очищенное стальное изделие помещают в жароупорные ящики и пересыпают порошкообразной смесью, состоящей из металлического алюминия, окиси алюминия и небольшого количества нашатыря. Ящики плотно закрываются крышками, и все отверстия тщательно замазываются глиной. После этого ящики помещаются на несколько часов в печь, нагретую до температуры 1000′. Алюминий диффундирует в поверхность железа, образуя прочный сплав. Толщина слоя, получаемая от алитирования, зависит от того, сколько времени длилось нагревание стального изделия в порошке алюминия.

Алитированные изделия обладают стойкостью к высоким температурам и к действию паров сернистых соединений, быстро разрушающих неаащищённую поверхность многих металлов. Процесс насыщения цинком и другими металлами похож на алитирование.

Неметаллические покрытия

Широкое распространение в качестве защитных покрытий получили так называемые неметаллические покрытия. Окраска стальных сооружений, конструкций и отдельных металлических изделий — один из наиболее применяемых способов их защиты от коррозии в атмосферных условиях. Насчитывается около тысячи различных сортов лаков и красок, применяемых в народном хозяйстве и в быту;. Особенно широко распространены масляные краски, состоящие из красящего вещества — пигмента — и растительного масла.

Тонкие слои высыхающего масла создают на металле защитную плёнку. растительное масло, применяемое для окраски, специально обрабатывают. В течение нескольких часов масло подвергается варке, при этом к нему добавляется небольшое количество сикативов — солей марганца, свинца и кобальта. Сикативы ускоряют процесс сушки масляного покрытия. Приготовленное таким образом масло называется олифой. Сущность защитной окраски заключается в том, что олифа вместе с пигментами (красящими веществами) образует на поверхности металла твёрдую, прочную и довольно эластичную плёнку, свойства которой улучшаются введением в масло пигмента. Несколько более сложными веществами являются лаки, представляющие собой растворы масел, смол, клетчатки, эфиров и других органических соединений. Принцип защитного действия их тот же, что и красок.

Лакокрасочные покрытия имеют много преимуществ перед металлическими. Они легко наносятся на изделие, хорошо закрывая поры, находящиеся на поверхности изделия, покрытие ими не составляет большого труда. В сравнении с металлическими покрытиями они значительно дешевле и не требуют расходования дорогих материалов. Лакокраски наносятся на поверхность металла довольно просто — обычной кистью или при помощи распылительных аппаратов.

Помимо лакокрасочных покрытий, применяются также покрытия каучуком, резиной, различными эмалями, смазками и т. д. Покрытие каучуком (гумирование) имеет специальное назначение. Так, например, гумируются цистерны для перевозки соляной кислоты, металлические сосуды для хранения её и т. д.

Ингибиторы кислотной коррозии

Большинство защитных покрытий как металлических, так и неметаллических, хорошо защищает металл в атмосферных условиях, в воде и частично в растворах соли. Сравнительно труднее защищать металл от разъедания его (растворения) в кислотах. Процесс растворения металла является электрохимическим. Для замедления коррозии металлических изделий, соприкасающихся с кислотами, в настоящее время широко применяются вещества, называемые ингибиторами (замедлителями).

Механизм действия ингибиторов в достаточной степени ещё не изучен. Обычно действие ингибиторов, или, как их называют, присадок, объясняют тем, что они, не вступая с металлом в химическое соединение, образуют на его поверхности защитные плёнки. Так, например, достаточно к соляной и серной кислотам прибавить всего лишь десятые доли процента ингибитора, чтобы задержать (затормозить) растворение металлов в сотни раз.

Характерной особенностью ингибиторов является то свойство, что они делают кислоту не способной растворять только металл, в то время как все остальные свойства кислоты не изменяются. В ингибированных кислотах хорошо растворяются некоторые окислы металлов, ржавчина, котельная накипь и т. д.

В настоящее время известно большое количество различных ингибиторов; некоторые из них получаются путём переработки растений, содержащих алкалоидные вещества (чистотел, отходы опийного мака, тысячелистник и др.). Некоторыми ингибирующими свойствами обладают также вытяжки (экстракты) из веток и листьев берёзы, сосны, картофельной ботвы и других растений. Однако все эти ингибиторы оказались мало пригодными при практическом применении: все они получались в жидком виде и были недостаточно мощными.

Синтетические ингибиторы под названием «ПБ» и др. нашли широкое применение в травильном деле, в химической очистке от накипи котлов, в кислотной обработке нефтяных скважин. Большим достижением советских учёных является применяемый в настоящее время способ перевозки соляной кислоты в стальных цистернах с добавкой ингибиторов, что коренным образом изменяет способ транспортировки кислоты, которую до этого перевозили в стеклянных бутылях и специальных дорогостоящих резервуарах.

Ингибированные кислоты широко применяются для кислотного травления металлов, так как они растворяют окислы металлов, в то время как реакция взаимодействия металла с кислотой тормозится, вследствие чего не происходит выделения водорода, Этот метод травления имеет громадное техническое значение, так как при травлении металла в кислотах без ингибитора не только получается излишний расход металла (кислота в таком случае растворяет окислы и металл), но и выделяется водород, который диффундирует в металл. Диффузия водорода в металле вызывает так называемые травильные пузыри, которые портят изделия, делают металл более хрупким и изменяют ряд других, механических свойств металла.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *