Как и чем можно защитить металл от коррозии

Люди используют множество различных материалов, список которых будет иметь огромную длину. Металлы относятся к наиболее распространенным материалам, которые используются повсеместно и для разных целей. Металлов также существует огромное количество (если считать сплавы), у всех у них есть как свои плюсы, так и минусы. Одним из главных минусов является коррозия, которая разрушает металлы. Мы называем это «ржавлением». И в этой статье мы подробно поговорим о причинах коррозии, о том, какие металлы подвержены ей больше всего и самое главное — как их защитить от этого. А если не хотите читать теорию, то переходите сразу в третий раздел нашего материала.

Коротко о коррозии

Мы не будем подробно вдаваться в химические процессы, но некоторые основные моменты знать стоит. В том числе и мифы. Во-первых, стоит сказать, что собственно коррозии подвержены прежде всего черные металлы: сталь, чугун, железо. Цветные металлы не ржавеют, по крайней мере, так считает большинство. На самом деле, цветные металлы также могут разрушаться, другое дело, что делают они это медленно или только в определенных условиях. То есть, там, где от стали через 50 лет уже ничего не останется, медь все еще сохранится. Кроме того, коррозия происходит не только из-за контакта с водой (это популярное заблуждение на самом деле), существуют и другие виды.

Любой тип коррозии происходит из-за определенных химических реакций, а взаимодействовать между собой могут разные вещества. Какие-то металлы или сплавы будут активно ржаветь в воде, другие на воздухе, для третьих требуется кислая среда, четвертые разрушаются в среде электролитов (это называется электрохимической ржавчиной). И это далеко не все варианты, но по понятным причинам нас интересует как защитить металлы в привычных для нас условиях, где они контактируют с водой или воздухом.

Также каждый металл имеет свои особенности. Например, у стали выделяют сразу несколько типов поражения ржавчиной: поверхностная, глубинные трещины, проникновение вглубь детали и т.д. В любом случае, если металл теоретически подвержен коррозии, то его пытаются защитить от нее. Методы есть разные, как по стоимости, так и по надежности. В некоторых случаях защиты вообще нет, поэтому нам часто попадаются ржавые железяки. Это обусловлено множеством факторов, прежде всего экономическими.

Типы защиты от появления ржавчины (о чем мы подробно поговорим дальше) бывают разные. Есть как фундаментальные (добавление различных материалов), так и такие, которые со временем могут пропасть (защитные покрытия). Второй вариант чаще всего дешевле, поэтому и применяется чаще. И именно поэтому зачастую и возникает вопрос, как и чем защитить изделие из металла от коррозии при том, что защитный слой уже поврежден. Ничего сложного (и дорого здесь нет), главное действовать быстро и не ждать, пока ржавчина проникнет вглубь металла.

Способы защиты от коррозии

Способы защиты можно разделить на две большие группы: промышленные и бытовые. Разумеется, в нашей статье мы в первую очередь будем делать упор на бытовые способы, так как, скорее всего, люди, которые используют промышленные способы, такие статьи просто не читают. Тем не менее, рассказать об этом стоит. К промышленным способам относятся следующие:

• Пассивация металлов. При этом способе металл (или его поверхность) переводят в состояние, которое препятствует появлению коррозии (оно называется неактивным или пассивным). Чаще всего это делают с помощью добавления легирующих присадок, таких как хром, никель и т.д. Например, во всем известную нержавеющую сталь добавляется хром.

• Нанесение защитных лакокрасочных покрытий, которые препятствуют контакту металла с внешней средой. Это, пожалуй, один из самых распространенных способов в виду своей дешевизны и простоты. Минус в том, что при повреждении лакокрасочного покрытия, металл начнет ржаветь.

• Защитное покрытие может быть в виде слоя другого металла, который устойчив к коррозии не вступает в реакцию с другим металлом. Такое покрытие будет надежнее, но и стоимость станет выше.

• Это основные промышленные способы, но существует и множество других, которые применяются реже: термообработка, фаолитирование, ингибирование, изменение окружающей среды и т.д.

Бытовые же способы по большей части представляют собой различные защитные покрытия. Это могут быть как лакокрасочные материалы, так и специальные антикоррозийные средства. Здесь есть просто огромное разнообразие и об этом мы подробно поговорим ниже. Существуют даже преобразователи ржавчины, которые наносят на уже поврежденные участки металлической детали. Они способы частично восстановить поврежденный участок, но степень восстановления зависит от уровня повреждений.

Бытовые антикоррозийные средства

Сегодня существует довольно много антикоррозийных составов, которые могут очень сильно отличаться по своей цене. Разница в стоимости объясняется прежде всего их долговечностью, надежностью и другими свойствами, которые обусловлены химическим составом. Если не учитывать небольшие различия в составах между разными средствами, то можно выделить не так уж и много типов антикоррозийных средств бытового назначения. При их выборе руководствуются не только составом, но и будущими условиями эксплуатации, что зачастую является самым важным факторов.

Классифицируют их по разному, например, краски делят по типу связывающей основы, где выделяют алкидные, эпоксидные и акриловые. Также они разделяются на две большие группы: обычные и термостойкие, которые способны выдерживать высокие температуры и не терять свои свойств. Также у них есть и другие параметры, такие как скорость высыхания, срок службы и т.д. Помимо красок можно выделить следующие группы антикоррозийных средств:

• Пасты и смазки, которые производят на основе минеральных масел с добавлением воска или парафина. В зависимости от типа металла в них могут добавлять и другие вещества, например, в смазки для изделий из стали добавляют щелочь. Смазки и пасты используются преимущественно для защиты металлических изделий при их длительной транспортировки. Они обеспечивают отличную защиту, но для изделий из металла, которые эксплуатируются ежедневно они не подходят, так как их устойчивость даже к небольшим механическим воздействиям очень низкая.

• Резиновые защитные антикоррозийные покрытия можно отнести как к промышленным, так и к бытовым. Суть в нанесении покрытия из эбонита или резины, которое может иметь совершенно разные характеристики. Например, широкий температурный диапазон эксплуатации, ее способность выдерживать нагрузки разных видов (растягивающие, ударные и т.д.), мягкость. Чаще всего подобные антикоррозийные покрытия делают еще на этапе производства.

• Полимерные покрытия это достаточно большой класс, который сделан на основе полиэтилена, поливинилхлорида и других синтетических материалов. Как и в предыдущем случае, этот вариант используется чаще всего при производстве, но есть и бытовое применение.

В быту чаще всего приходится использовать лакокрасочные средства. Самыми распространенными являются алкидные эмали, в том числе и отечественного производства. Но сегодня подобные антикоррозийные составы выпускают даже в спреях, что является одним из самых удобных вариантов с точки зрения эксплуатации. Их легко наносить, можно создать равномерный слой и защитить даже самые труднодоступные местах.

Также стоит отметить, что для действительно надежной защиты используют не только собственно защитные покрытия, но и грунтовку, которая проникает в структуру металла и обеспечивает более внушительную защиту. Про них вы можете прочитать в этом материале, здесь же скажем, что использование грунтовок это всегда дополнительные расходы (а хорошие стоят дорого), но если нужно действительно надежно защитить металл, то их использование можно считать обязательным. Есть и средства для удаления ржавчины.

Популярные вопросы

В заключение ответим на несколько распространенных вопросов, которые чаще всего задают по теме защиты металла от коррозии.

В чем разница между горячим и холодным цинкованием?

Разница в самом процессе. С точки зрения потребителя принципиальной разницы нет, оба варианта будут хорошей защитой от ржавчины. Также заметим, что изделия, которые защитили с помощью холодного цинкования являются ремонтопригодными, кроме того, данный метод можно использовать не только на производстве.

От чего зависит срок защиты металла?

Факторов здесь много. Во-первых, это само защитное покрытие, во-вторых, его устойчивость к внешним воздействием. Любопытно, что в разных случаях наиболее важными могут быть разные факторы. Большинство лакокрасочных покрытий являются самыми недолговечными, срок защиты обычно от 3 до 5 лет.

Что такое патина и является ли она коррозией?

Патина — это пленка, которая образуется на поверхности изделий из меди или ее сплавов. Ее появление не относится к коррозийным покрытиям, наоборот, это получается своего рода защитный слой, который со временем образуется от естественных причин.

Возможно ли остановить процесс коррозии?

Это возможно при помощи специальных составов, о которых мы писали выше. Но, конечно, все зависит от степени ржавления металла, если все слишком запущенно, то уже никакие средства не помогут. Это не значит, что это изделия нельзя использовать, все зависит от того, где его применяют. И это не значит, что если металл уже подвергся коррозии, то его не нужно защищать.

А чем красить ржавый металл?

Средств существует очень много, про них можно даже отдельную статью написать, но если коротко, то можно использовать лакокрасочные материалы, которые содержат в своем составе преобразователи ржавчины.

Что лучше, отечественные средства или импортные?

Однозначно ответить нельзя, все зависит от конкретного средства, его состава и т.д. Разумеется, покупая продукцию известных брендов (вроде Weicon) вы гарантированно получите хороший результат, но за это придется заплатить больше. Но и это не значит, что более дешевые средства будут работать хуже.

Каким составом защитить металл от коррозии в домашних условиях?

Так как основным фактором, влияющим на коррозию во внутренних домашних помещениях, является повышенная влажность, нужна, прежде всего, защита от нее. Проще всего защищать металлы старым способом — нанесением лакокрасочного покрытия.

Особенности лакокрасочной защиты   

Для нанесения лакокрасочного покрытия нужно сначала провести подготовительные мероприятия:

• зачистить механическими способами старую ржавчину;
• удалить ее остатки специальным составом преобразователя ржавчины.

Только после этого можно наносить лакокрасочное покрытие.

Особенности современных лакокрасочных покрытий

     Современные защитные составы делятся на два типа:

• «два в одном» состав включает в себя грунтовку и краску;
• «три в одном» включает в себя преобразователь ржавчины, грунтовой состав, окрашивающий состав.

Антикоррозионные составы «два в одном» в большинстве случаев применяются для защиты металлической кровли. В этом случае состава требуется так много, что более низкая цена имеет существенное значение. Упаковка качественного состава «три в одном» должна иметь надпись – «непосредственно на ржавчину». Только в этом случае ее высокая цена оправдана.

Современные защищающие от коррозии лакокрасочные составы содержат в себе воду. Это полиуретановые водные составы 2К. Они имеют противокоррозионные ингибиторы и красящие пигменты. Такие покрытия с ультрафиолетовым отверждением противостоят даже соленому туману и постоянной конденсации.

Защита металлических изделий зимующих в гаражах

Обычным людям особенно досаждает повышенная коррозия металлических деталей внутри гаражей и сараев. Дешевым народным средством удаления ржавчины считается смесь одной части молочной кислоты и двух частей вазелинового масла. Сначала ею обильно смазывают участок ржавчины, а через 15 минут чистой ветошью, смоченной в вазелиновом масле этот участок, протирают.

Если приходится оставлять на зиму слесарный инструмент в неподходящих условиях, нужно развести одну часть воска в двух частях бензина и намазать эту смесь кисточкой на инструмент.

Домашняя химическая защита

Из всех видов химической защиты от коррозии в домашних условиях применима только изоляция металлических изделий от воздействия среды. Кроме грунтов и эмалей с фосфатирующими добавками, для защиты лестниц и металлических изгородей применяют глянцевые краски на алкидной основе. Это дорогие краски Plomb Hammerlak, а также Korrostop. К бытовой защите от коррозии относятся силиконовые составы, они значительно дешевле. Нужно не забывать средства индивидуальной защиты, когда работаешь с лакокрасочными материалами, хотя бы перчатки и очки.

Если средства позволяют только дешевую обработку отдельно грунтом и эмалью, нужно обязательно брать материал одной фирмы.

Дорогостоящий лакокрасочный материал известного европейского производителя является быстросохнущим и гарантирует длительный срок сохранения целостности лакокрасочного покрытия.

Из отечественных дешевых средств лучше всего для этих целей использовать «серебрянку». Она надежна длительный срок.

Защита поврежденной металлической поверхности

В домашних условиях перед покраской пятна ржавчины, его обычно зачищают крупнозернистой наждачной бумагой. Этот старинный способ весьма эффективен и позволяет обойтись недорогими средствами лакокрасочной защиты. Можно добавить обработку поверхности растворителем ржавчины. Любое лакокрасочное покрытие нужно наносить в два слоя или использовать пару: грунт + краска. 

Если металлическая поверхность повреждена, нужен специальный цементирующий грунт, он имеет алкидную основу. Такая недорогая обработка ставит заплатку на небольшое повреждение и ликвидирует трещину.

Элементарное средство от ржавчины своими руками в домашних условиях (1 видео)

Каким составом защитить металл от коррозии (8 фото)

Как защитить металл — Зелёный дом

---

Коррозия — это разрушение металла под воздействием окислителей. Окислы железа называются ржавчиной. Защита чёрного металла от появления ржавчины, непростая техническая задача, с которой человечество борется уже не одну тысячу лет. Обычная краска практически не защищает металл от коррозии. Самый доступный, простой и, к сожалению, наименее эффективный способ защиты от коррозии — применение лако-красочных материалов, для создания изолирующих плёнок в виде полимерных покрытий, создающих барьер между железом и агрессивными элементами окружающей среды. Нанося краску, мы создаём тот самый барьер для воздействия окислителей на металл. Слабым местом этого способа защиты металла, является его низкая стойкость к прониканию влаги (за счёт появления, со временем, трещин на защитном покрытии, за счёт плохой укрывистости, слабой адгезии и других причин). Краской металл от коррозии защитить сложно. В местах нарушения герметичности полимерного барьера, коррозия тут же продолжается с первоначальной интенсивностью. Поэтому для создания качественной барьерной защиты, часто применяются достаточно дорогостоящие покрытия (эпоксидные, полиуретановые и др.). Между тем антикоррозийная эффективность многих красок, продаваемых именно для этой цели, сильно преувеличена и поддерживается путём некоторых маркетинговых ходов, например, путём создания иллюзии высокой эффективности при простоте нанесения (на ржавчину, без грунтовочного слоя, без обезжиривания). Путём введения новых терминов «околокоррозийной» тематики: цинкнаполненные покрытия, молотковые эмали и т.д., для отвлечения потребителя от сути проблемы.

Более эффективным способом защиты чёрных металлов, является применение красок с ингибиторами коррозии (веществами, которые при взаимодействии с водой, уменьшают активность её коррозионного воздействия на металл). Наиболее известным материалом из этого сегмента покрытий, является свинцовый сурик. Обычно его применяют для создания грунтующего слоя. Нередко его оставляют без финишного покрытия. Но и для него характерным слабым местом является неэластичность покрытия, допускающая так называемую подплёночную коррозию.

Наиболее эффективным способом защиты железа от коррозии, издавна признана протекторная защита. При её использовании, образуется пара металлов, где коррозии в первую очередь подвергается электрохимически более активный металл. В силу различных причин (цена, простота технологии нанесения, безопасность для здоровья), наиболее применяемым в качестве протекторного покрытия для железа и его сплавов, является цинковое покрытие. Традиционно цинк наносится горячим методом (погружением в расплав), гальваническим методом (путём электролиза), термодиффузионным методом (насыщение цинком поверхности металла в порошковой среде при температурах 300 — 400°С). По сравнении с вышеперечисленными методами цинкования, холодное цинкование является особо простым (не требует специального оборудования и специалистов) и дешёвым (нет больших энергозатрат), а по эффективности защиты металла не уступает традиционным способам.

В связи с этим нечистые на руку производители, в последние годы наладили производство «красок с содержанием цинка», «цинкнаполненных красок» и других лакокрасочных материалов, где в составе декларируется присутствие цинка в том или ином виде. Такие материалы предназначены для потребителей, которые слышали, что цинк способствует защите от коррозии, но не понимают механизма действия этой защиты.

Для эффективной защиты от коррозии, необходимо обеспечить взаимодействие двух металлов: железа и цинка. Лишь в этом случае (да и то с ограничениями) возникает электрохимический контакт пары металлов, в котором в первую очередь разрушению (коррозии) подвергается цинк, тем самым предохраняя железо (протекторное действие). Так называемые цинкнаполненные краски представляют собой лишь обычную краску, в которую добавлена цинковая пудра. Такое покрытие не обеспечит электрохимического взаимодействия железа и цинка, потому как сама краска является диэлектриком.

Составы для холодного цинкования, для обычного потребителя выглядят как обычная краска. Понимание, что краска эта не совсем обычная, приходит лишь после того, как человек берёт ёмкость с таким составом в руки: за счёт высокой плотности цинка, емкости с составами для холодного цинкования очень тяжёлые (2-2,5 кг/л). Тяжёлые они потому, что это не краска с содержанием цинка, а цинк, доведённый до состояния краски. Такой материал обязательно должен обладать электропроводностью, лишь в этом случае можно надеяться что такой материал защитит металл от коррозии. Так что, главным ноу-хау у каждого настоящего производителя составов для холодного цинкования является рецептура полимерного наполняющего, в котором находится во взвешенном состоянии цинковая пудра.

Пару слов следует сказать о цинке в виде спрея (составах для цинкования в аэрозольных упаковках). Как правило, главным аргументом для использования цинка в таком виде, является удобство применения. Однако, если мы говорим о защите металла от коррозии, во главу угла имеет смысл ставить эффективность применения такого состава. Защитным действием такие материалы, как правило обладают, однако эффективность их по сравнению с составами использующимися в жидком виде, значительно ниже, в виду невысокого содержания в них цинка и тонкого слоя, получаемого при выполнении покрытия. Слой, получаемый при использовании цинка в баллончике, составляет всего 5-7 мкм за один раз. В то же время, слой получаемый при нанесении жидкого цинка через краскопульт, составляет около 40 мкм. Большее содержание цинка, плюс более толстый слой (это основные факторы протекторной защиты металла), в результате дают более высокую эффективность применения.

 

Цены на составы для защиты металла

 

К статьям

Защита металла от коррозии. Способы защиты металла от коррозии. Катодная защита от коррозии.

Защита металла от коррозии

Коррозии подвергается почти 1/3 вводимого в эксплуатацию металла. Часть его переплавляется и снова возвращается в промышленность. Но, всё-таки, 10% от общей массы — теряется безвозвратно. Разрушение отдельных металлических деталей из металла может привлечь за собой разрушение целых машин и механизмов, создавая аварийные ситуации. В связи с чем, создавая металлические предметы, устройства, механизмы, большое внимание следует уделять защите металла от коррозии. Радикальным методом защиты от коррозии является поиск коррозионно-стойких материалов для агрессивной среды. Полностью заменить металлы на неметаллические предметы — невозможно.

Защита металла от коррозии — покрытие под микроскопом

Защита металла от коррозии позволяет своевременно и надёжно изолировать металл от агрессивной среды.

Способы защиты металла от коррозии

Одним из способов защиты металл от коррозии является создание на его поверхности защитной плёнки — покрытия. Пути создания защитных плёнок различны. Например, корродирующий металл покрывают слоем другого металла, который не разрушается при тех же условиях. В качестве покрытий используются неметаллические покрытия, органические материалы — плёнки высокополимерных веществ, лаки, олифа, а также композиции из высокополимерных и неорганических красящих веществ.

Особое значение имеют плёнки из оксидов металлов, получаемые при действии кислорода или подходящих окислителей (азотная кислота HNO₃, дихромат калия K₂Cr₂O₇ и др.) на поверхность металлов. Часто такие оксидные плёнки образуются на поверхности металлов даже просто при соприкосновении с воздухом, что делает химически-активные металлы (алюминий, цинк) коррозионностойкими. Подобную роль играют защитные нитридные покрытия, образующиеся при действии азота или аммиака на поверхность некоторых металлов. Искусственное оксидирование, азотирование, фосфатирование — хорошая защита металлов от коррозии

Другим способом защиты металла от коррозии является электрохимическая защита от коррозии.

Электрохимическая защита от коррозии

Этот способ защиты металла от коррозии заключается в изменении потенциала защищаемого металла и не связана с его изоляцией от коррозионной среды (то есть, в этом случаем изделие модет находится в агрессивной среде). К данному способу защиты относится катодная защита от коррозии. Её называют также анодная защита.

Протекторная защита от коррозии

Катодная защита от коррозии

Катодная защита от коррозии заключается в том, что защищаемая конструкция «А», находящаяся в среде электролита (например, в почвенной воде), присоединяется к катоду (отрицательно заряженный электрод) источника электричества. Защищаемая конструкция становится катодом. В ту же агрессивную среду помещают кусок старого металла (рельс или балка), присоединяемый к аноду внешнего источника электричества. В процессе коррозии этот кусок старого металла становится анодом и разрушается.

Протекторная защита отличается от катодной защиты от коррозии тем, что для её осуществления используется специальный анод — протектор, в качестве которого применяют металл более активный, чем металл защищаемой конструкции (алюминий, цинк). Протектор соединяют с защищаемой конструкцией проводником электрического тока. В процессе коррозии протектор служит анодом (положительно заряженный электрод) и разрушается, тем самым предохраняя от разрушения нашу охраняемую конструкцию.

Рассмотрим коррозионный процесс повреждения металлических защитных покрытий.

1. Если металл покрыт менее активным металлом. Например, олово (Sn) хорошо покрывает железо (Fe) и достаточно стойко против действия разбавленных кислот. В случае повреждения такого покрытия возникает гальваническая пара, в которой электроны переходят от железа к олову, то есть анод — железо (оно растворяется и разрушается), а катод — олово (остаётся без изменений).

2. Если металл покрытия более активный, чем защищаемый металл. Например, покрытия железа (Fe) цинком (Zn). При механическом повреждении цинкового покрытия возникает гальваническая пара, в которой железо служит катодом (не растворяется), а цинк — анодом. В этом случае железо не будет разрушаться до тех пор, пока не разрушится весь цинк.

Из этих случаев можно сделать Важный вывод, что белее надёжное защитное покрытие то, что из металла более активного, чем защищаемый металл.

Еще одним способом защиты металла от коррозии является использование ингибиторов коррозии

Ингибиторы коррозии

Ингибиторы — вещества, замедляющие процесс химической реакции (процесса коррозии). Для защиты металла от коррозии или замедления процесса корродирования в агрессивную среду добавляют вещества (чаще всего органические) — ингибиторами коррозии. Таким способом защиты успешно пользуются, когда надо защитить металл от его разъедания, например, кислотой. Ингибиторы коррозии широко применяются при очистке паровых котлов от накипи, для снятия окалины с отработанных деталей, а также при хранении и перевозке соляной кислоты в стальной таре.

В качестве органических ингибиторов коррозии применяют тиомочевину (химическое название — сульфид-диамид углерода C(NH₂)₂S ), диэтиламин, уротропин (CH₂)₆N₄) и другие производные аминов.

В качестве неорганическихингибиторов коррозии применяют силикаты (соединения металла с кремнием Si), нитриты (соединения с азотом N), дихроматы щелочных металлов и т.д. Иногда путём удаления из воды кислорода можно добиться также снижение коррозионных свойств воды. А делают это путём фильтрования воды через слой железной стружки!

Чистка стальных предметов

Устранить ржавчину механическим способом практически невозможно. Поэтому часто применяют растворы, содержащие сильнодействующие химические реактивы — кислоты, основания и т.д. Вместе с устранением ржавчины достигается эффект предохранения поверхности от внешних воздействий. Несильно загрязнённые и поржавевшие предметы на несколько часов замачивают в бензине, а затем грязь и ржавчину удаляют салфеткой, смоченной бензином или металлической щёткой при глубокой ржавчине. Стальные предметы хорошо чистятся пастой, состав которой следующий: машинное масло — 650 г, парафин — 150 г, очень мелкая пемза — 200 г или тяжёлый бензин — 270 г, абразивный порошок — 450 г, алюминиевый порошок — 40 г.

Чистка цветных металлов

В фарфоровом сосуде растапливают 100 г парафина, 200 г олеина, 200 г овечьего жира. В полученную смесь добавляют 500 г порошка мела и размешивают до полной гомогенизации.

Чистка серебра

В фарфоровой или эмалированной сосуде в 100 мл тёплой воды последовательно растворяют 300 г белого мыла, 150 г щавелевой кислоты, 150 г карбамида кальция.

Защита металла от коррозии материалами ВМП, Антикоррозионная защита

Чтобы посмотреть
представительство
в Вашем регионе,
перейдите в раздел контакты.

ВМП в социальных сетях:

Материал
быстросохнущий

Материал
атмосферостойкий

Материал
термостойкий

Материал
толстослойный

для нанесения при
отрицательных
температурах

Материал
одноупаковочный

Степень подготовки
поверхности St 2, St 3

для эксплуатации в
морской и пресной
воде

для эксплуатации в
контакте с нефтью
и нефтепродуктами

Материал
цинкнаполненный

Материал содержит
антикоррозионные
пигменты

Материал содержит
ингибитор коррозии

Материал c
антистатическими свойствами

Для надежной защиты металла от коррозии ВМП предлагает системы антикоррозионной защиты покрытий, разработанные на основе современных антикоррозионных материалов.

Широкий выбор продукции позволяет решать разнообразные задачи по защите металла от коррозии. ВМП осуществляет производство материалов на разных основах: полиуретановой, эпоксидной и винилово-эпоксидной, кремнийорганической и других.

Антикоррозионная защита металлоконструкций покрытиями ВМП

Для создания покрытий с высокими сроками службы холдингом разработаны материалы, содержащие эффективные антикоррозионные пигменты:

• цинковый порошок, обеспечивающий протекторную защиту металла от коррозии;
• фосфат цинка, применяемый для ингибирующей защиты металла от коррозии;
• алюминиевая пудра и «железная» слюдка, создающие барьерную защиту металла от коррозии.

Покрытия ВМП предназначены для антикоррозионной защиты металлоконструкций с разной подготовкой поверхности: абразивоструйной, механической или ручной очисткой.

Система покрытия, применяемая для антикоррозионной защиты от коррозии, может состоять из одного либо нескольких слоев лакокрасочных материалов. Совместимость материалов между собой указана в подробных описаниях.

Квалифицированную помощь по подбору системы антикоррозионной защиты металла от коррозии Вам могут оказать специалисты холдинга ВМП:
+ 7 343 357-30-97, 8-800-500-54-00, On-line запрос.

Каталог. Материалы для защиты металла от КОРРОЗИИ

Термостойкая кремнийорганическая композиция с алюминиевой пудрой

Полиуретановая композиция с алюминиевой пудрой

Композиция на основе высокомолекулярного синтетического полимера и алюминиевой пудры

Водоотталкивающая грунтовка

Грунт-эмаль на основе полиакриловых смол

Грунт-эмаль винилово-эпоксидная

Винилово-эпоксидная грунтовка

Винилово-эпоксидная эмаль

Винилово-эпоксидная эмаль

Эпоксидная грунтовка

Эпоксидная эмаль

Эмаль противообрастающая

Винилово-полиэфирная грунт-эмаль

Эпоксидная грунт-эмаль

Эпоксидная грунтовка

Грунт-эмаль термостойкая

Грунт-эмаль алкидная

Эпоксидная эмаль

Эпоксидная эмаль с отвердителем полиамидного типа

Эпоксидная эмаль

Эпоксидная грунт-эмаль

Эпоксидная грунт-эмаль

Эпоксидная грунт-эмаль

Эпоксиуретановая композиция

Эпоксидная грунт-эмаль

Эпоксидная эмаль c «железной» слюдкой

Межоперационная эпоксидная грунтовка

Межоперационная эпоксидная грунтовка

Эпоксидная грунтовка с фосфатом цинка и «железной» слюдкой

Толстослойная эпоксидная композиция

Эпоксидная грунтовка

Эпоксидная эмаль

Акрилуретановая эмаль

Полиуретановая композиция с «железной» слюдкой

Пенетрирующая полиуретановая грунтовка

Цинкнаполненная эпоксидная грунтовка

Термостойкая цинкнаполненная кремнийорганическая композиция

Цинкнаполненная полиуретановая композиция

Цинкнаполненная композиция на основе высокомолекулярного синтетического полимера

Цинкнаполненная композиция на основе высокомолекулярного синтетического полимера

Цинкнаполненная этилсиликатная грунтовка для межоперационной защиты

Композиция защитно-фрикционная

Цинкнаполненная композиция на основе этилсиликатного связующего

Межоперационная грунтовка (shop-primer)

Грунт-эмаль на основе модифицированного акрилата

Шпатлевка эпоксидная

Защита металла от коррозии, причины, способы защиты, таблица совместимости

Слово коррозия произошло от латинского corrodere. Оно в переводе означает «разъедать». Чаще всего встречается коррозия металла. Однако есть случаи, когда от коррозии страдают и изделия из других материалов. Ей подвержены и камни, и пластмасса и даже дерево. Сегодня все чаще люди сталкиваются с такой проблемой, как покрытие коррозией памятников архитектуры, сделанных из мрамора и других материалов. Из этого можно сделать, что под такой процесс, как коррозия обозначает разрушение под воздействием окружающей среды

Причины коррозии металлов

Коррозии подвержены большая часть металлов. Данный процесс представляет собой их окисление. Оно приводит к распаду их на оксиды. В простонародии коррозия получила название ржавчина. Она представляет собой порошок мелкого помола светло-коричневого оттенка. На многих видах металлов во время процесса окисления появляется специальный состав в виде скрепленной с ними оксидной пленки. Она обладает плотной структурой, благодаря чему кислороду из воздуха и воде не удается проникнуть в глубокие слои металлов для дальнейшего их разрушения.

Алюминий относится к разряду очень активных металлов. При соприкосновении с воздухом или водой он с теоретической точки зрения должен легко расщепляться. Однако во время коррозии на нем образуется специальная пленка, которая уплотняет его структуру и делает процесс образования ржавчины практически невозможным.

Таблица 1. Совместимость металлов

Металлы, в отношении которых представлены данные в таблице по подверженности их коррозии	Соотношение площади металла к другим металлам таблицы	Магний	Цинк	Алюминий	Кадмий	Свинец	Олово	Медь
Магний	Низкое		С	С	С	С	С	С
	Высокое		У	У	У		С	С
Цинк	Низкое	У		У	У	С	С	С
	Высокое	Н		Н	Н	Н	Н	Н
Алюминий	Низкое	У	Н		Н	С		С
	Высокое	Н	У		Н	С	С	С
Кадмий	Низкое	Н	Н	Н		С	С	С
	Высокое	У	Н	Н		Н	Н	Н
Углеродистая сталь	Низкое	Н	Н	Н	Н	С	С	С
	Высокое	Н	Н	Н	Н	Н	Н	Н
Низколегированная сталь	Низкое	Н	Н	Н	Н	С	С	С
	Высокое	Н	Н	Н	Н	Н	Н	Н
Литейная сталь	Низкое	Н	Н	Н	Н	С	С	С
	Высокое	Н	Н	Н	Н	Н	Н
Хромированная сталь	Низкое	Н	Н	Н	Н	У	У	С
	Высокое	Н	Н	Н	Н	Н	Н
Свинец	Низкое	Н	Н	Н	Н		Н	Н
	Высокое	Н	Н	Н	Н		Н
Олово	Низкое	Н	Н	Н	Н	Н
	Высокое	Н	Н	Н	Н	Н
Медь	Низкое	Н	Н	Н	Н	У	С
	Высокое	Н	Н	Н	Н	Н	У
Нержавеющая сталь	Низкое	Н	Н	Н	Н	Н	Н
	Высокое	Н	Н	Н	Н	У	У	Н
В 1 столбце таблицы представлены металлы, которые подвергаются или не подвергаются коррозии с металлами указанными в остальных столбцах таблицы и пропорция соотношения площадей металла, указанного в 1 столбце, к металлам в остальных столбцах таблицы. Краткое обозначение С, У, Н в таблице означает: С – сильная и быстрая коррозия металла; У – умеренная коррозия металла; Н – Несущественная или ничтожная коррозия металла

Таблица 2. Совместимость стали с металлами

Металлы, в отношении которых представлены данные в таблице по подверженности их коррозии	Соотношение площади металла к другим металлам таблицы	Углеродистая сталь	Низколегированная сталь	Литейная сталь	Хромированная сталь	Нержавеющая сталь
Магний	Низкое	С	С	С	С	С
	Высокое	С	С	С	С	С
Цинк	Низкое	С	С	С	С	С
	Высокое	Н	Н	Н	Н	Н
Алюминий	Низкое	У		С		С
	Высокое	Н	Н	У	У	У
Кадмий	Низкое	С	С	С	С	С
	Высокое	Н	Н	Н	Н	Н
Углеродистая сталь	Низкое		У	С	С	С
	Высокое		Н	Н	Н	Н
Низколегированная сталь	Низкое	Н		Н	С	С
	Высокое	Н		Н	Н	Н
Литейная сталь	Низкое	Н	У		С	С
	Высокое	Н	Н		Н
Хромированная сталь	Низкое	Н	Н	Н		С
	Высокое	Н	Н	Н		Н
Свинец	Низкое	Н	Н	Н	Н
	Высокое	Н	Н	У	Н	Н
Олово	Низкое	Н	Н		Н
	Высокое	Н	Н	Н	У
Медь	Низкое	Н	Н		У
	Высокое	Н	Н	Н		Н
Нержавеющая сталь	Низкое		Н	Н
	Высокое	Н	Н	Н	У
В 1 столбце таблицы представлены металлы, которые подвергаются или не подвергаются коррозии с металлами указанными в остальных столбцах таблицы и пропорция соотношения площадей металла, указанного в 1 столбце, к металлам в остальных столбцах таблицы. Краткое обозначение С, У, Н в таблице означает: С – сильная и быстрая коррозия металла; У – умеренная коррозия металла; Н – Несущественная или ничтожная коррозия металла

Виды коррозии металлов

Сплошная коррозия

Наименее опасно для различных предметов из металлов является сплошная коррозия. Особенно она не опасна для тех ситуаций, когда повреждения аппаратов и оборудования не нарушают технические нормы их дальнейшего использования. Последствия такого вида коррозии можно с легкостью предугадать и скорректировать с учетом этого оборудование.

Местная коррозия

Большую опасность представляет собой местный вид коррозии. В этом случае потери металла не являются большими, но при этом образуются сквозные поражения металлов, что приводит к выходу из строя изделия или оборудования. Такой вид коррозии встречается в изделиях, которые соприкасаются с морской водой или солями. Такое появление ржавчины способствует тому, что поверхность металлической основы разъедается частично и конструкция теряет свою надежность.

Большое количество проблем появляется в местах, где используется хлорид натрия. Данное вещество применяется для устранения снега и льда на дорогах в городских условиях. Данный вид соли заставляет их превращаться в жидкость, которая уже в разбавленном с солями виде попадает в городские трубопроводы. В этом случае не помешает защита металлов от коррозии. Все подземные коммуникации при попадании воды с солями начинают разрушаться. В Соединенных Штатах Америки подсчитано, что в год на проведение ремонтных работ в области дорожных коммуникации уходит примерно два миллиарда долларов. Однако от данного вида соли для обработки дорожного полотна коммунальщики пока не готовы отказаться из-за низкой его стоимости.

Способы защиты металлов от коррозии

С самых давних времен люди старались защитить металлы от появления коррозии. постоянные атмосферные осадки приводили в негодность металлические изделия. Именно поэтому люди смазывали их различными жирными маслами. Затем они стали использовать для этой цели покрытия из других металлов, которые не ржавеют.

Современные химики тщательно прорабатывают все возможные методы борьбы с коррозией металлов. Они создают специальные растворы. Разрабатываются способы уменьшения рисков образования на металлах коррозии. Примером может служить такой материал, как нержавеющая сталь. Для ее производства использовалось железо, дополненное кобальтом, никелем, хромом и другими элементами. При помощи добавленных к нему элементов удалось создать металл, на котором более длительное время не образуется налет ржавчины.

Для защиты различных металлов от коррозии разработаны различные вещества, которые активно применяются в современной промышленности. Лаки и краски активно сегодня используются. Они являются наиболее доступными средствами для защиты от ржавчины изделий из металлов. Они создают преграду для попадания на сам металл воды или воздуха. Это позволяет на время отсрочить появление коррозии. Следует при нанесении краски или лака учитывать толщину слоя и поверхность материала. Для достижения наилучшего результата покрытие металлов от коррозии должно производиться ровным и плотным слоем.

Химическая коррозия металлов

По сущности коррозия может быть двух видов:

• химическая,
• электрохимическая.

Химическая коррозия представляет собой образование ржавчины при определенных условиях. В промышленных условиях не редко приходится сталкиваться с данным типом коррозии. Ведь на многочисленных современных предприятиях металлы перед созданием из них изделий нагреваются, что приводит к образованию такого процесса, как ускоренная химическая коррозия металла. При этом образуется окалина, которая является продуктом его реакции на появление ржавчины во время нагревания.

Ученые доказали, что современное железо гораздо больше подвержено образованию ржавчины. В нем содержится большое количество серы. Она появляется в металле из-за того, что во время добывания железных руд используется каменный уголь. Сера из него попадает в железо. Современные люди удивляются то, что древние предметы их этого металла, которые находят на раскопках археологи, сохраняют свои внешние качества. Это связано с тем, что в древности для добычи железа использовался древесный уголь, который практически не содержит серы, которая могла бы попасть в металл.

Такие металлы подвергаются коррозии

Среди металлов встречаются различные виды. Чаще всего для созданий каких-либо предметов или объектов применяется железо. Именно из него изготовляется в двадцать раз больше изделий и объектов, чем из других металлов вместе взятых. Данный металл стали использовать активнее всего в промышленности в конце 18 начале 19 веков. Именно в этот период был построен первый чугунный мост. Появилось первое морское судно, для изготовления которого была использована сталь.

В природе самородки железа встречаются в редких случаях. Многие люди считают, что данный металл не является земным, его относят к космическим или метеоритным. Именно он является наиболее подверженным к образования коррозии.

Также есть и другие металлы, подверженные коррозии. Среди них выделяются медь, серебро, бронза.

Видео «Коррозия металлов, способы защиты от неё»

Способы защиты металлов от коррозии: какой способ лучше.

Коррозия ежегодно приносит людям огромные убытки. Поэтому, как только человек начал использовать металлы, он сразу же приступил к поиску эффективных способов защиты от коррозии.

По своей сути все способы защиты от коррозии, применяемые сегодня, можно разделить на 3 вида:

• Конструктивные; 
• Пассивные;
• Активные.

Конструктивные способы – это защита коррозируемых металлов различными заслонами, защитными панелями, резиновыми прокладками, битумом или любыми другими не тонкослойными покрытиями.

Пассивные способы (барьерные) – это грунты, краски, лаки и эмали, покрытия создающие барьер, направленный на изоляцию поверхности металла от взаимодействия с окружающей средой.

Активные способы – заключаются в повышении электродного потенциала металла или использовании другого металла, более активного, который будет жертвовать свои электроды, разрушаться сам, тем самым защищая от ржавчины металлическое изделие. Сегодня самым удобным и эффективным способом является именно этот – применение жертвующего собой металла, а металл, который для этого предпочитается – цинк.
 

Плюсы и минусы способов защиты от коррозии

У конструктивных способов защиты от коррозии очень мало плюсов. Они сложны в применении, дорого обходятся, занимают много места, а иногда их просто невозможно использовать. Например, в качестве защиты от коррозии оборудования, кованых изделий, заборов, объектов городской инфраструктуры. Поэтому конструктивные методы сегодня применяются очень редко и только там, где они скрыты – для внутренних металлических конструкций зданий.

Пассивные способы защиты от коррозии обладают множеством плюсов, но и не лишены минусов.

Плюсы:

• Удобство нанесения
• Низкая цена
• Разнообразие цветов и видов
• Создание барьера между поверхностью металла и окружающей средой

Минусы:

• Недолговечность – 1-3 года при благоприятных условиях
• Слабая стойкость к механическим повреждениям
• Даже при небольшой царапине барьер нарушается, проявления окружающей среды проникают к поверхности металла и начинается процесс коррозии

Самый распространенный активный способ защиты от коррозии — цинкование. Так как защита с помощью цинка эффективнее и долговечнее всего защищает металлы от коррозии. Цинк коррозирует в 3 раза медленнее, чем большинство металлов, к тому же стоит намного дешевле, чем, к примеру, платина, которая так же почти не подвержена коррозии. Именно поэтому цинк – идеальный вариант в качестве защитного металла, жертвующего собой ради защиты от коррозии других металлов.

Плюсы:

• Долговечность – защищает до 25-50 лет
• Высокая стойкость к механическим повреждениям, агрессивной среде, воде и прочим воздействиям
• Даже при нарушении целостности слоя продолжает защищать от коррозии
• Позволяет добавлять слои и увеличивать срок защиты в процессе эксплуатации

Минусы:

• Требуется тщательная подготовка поверхности и четкое соблюдение технологического процесса
   

Важно! Однако для того, чтобы цинк работал как следует и защищал металлы от коррозии на срок более 25 лет, недостаточно просто добавить его в краску. Необходимо соблюдение нескольких условий: Содержание цинка в сухой пленке покрытия более 95%. Наличие связующего вещества и нейтральных смол, которые помогают частицам цинка активно взаимодействовать между собой и жертвовать электроны на борьбу с коррозией. Размер частиц цинка 12–15 мкм и их чистота от 98%.

 

Если все вышеуказанные условия соблюдаются, то цинковое покрытие защищает сразу двумя способами: пассивным и активным. То есть, одновременно создает прочный барьер между поверхностью металла и окружающей средой, а если барьер поврежден, то жертвует коррозии свои электроны до тех пор, пока покрытие полностью не истощится. 

Только в этом случае полученный состав является цинкованием и может наноситься в качестве защитного покрытия на другие металлы различными способами. Способов нанесения цинкования несколько: горячее цинкование, холодное, гальваническое, газо-термическое, термодиффузионное. Подробнее о различных видах цинкования, их плюсах и минусах вы можете прочитать в статье: Виды цинкования металлов.
 

Сравнение самых популярных способов защиты от коррозии

Характеристики	Холодное цинкование (Барьер-цинк)	Горячее цинкование	Краска
Активная катодная защита	+	+	—
Легкое применение на месте	+	—	+
Многократное нанесение	+	+	—
Возможно финишное покрытие	+	±	+
Нанесение в экстремальных условиях (высокая влажность и низкая температура)	+	—	—
Неограниченный срок хранения	+	—	—
Контакт с питьевой водой	+	+	—
Температурная и механическая устойчивость	+	+	—
Сварка по покрытию	+	±	—
Восстановление покрытия	+	—	—
Нанесение при отрицательных температурах (-35)	+	—	—

 

Если сравнить самые популярные сегодня способы защиты от коррозии, то очевидно, что холодное цинкование имеет больше преимуществ. Обработка методом холодного цинкования позволит вам сэкономить, увеличить стоимость ваших конструкций, а значит и ваши доходы, сделать изделия привлекательнее для ваших покупателей. Холодное цинкование позволит вам гордиться произведенной продукцией и не волноваться за ее качество, ведь после нанесения можно просто забыть о коррозии на срок до 25 и более лет.

На нашем сайте вы можете найти цинкосодержащие грунты для холодного цинкования, способные защитить металл в различных условиях эксплуатации. Среди них, Барьер-Грунт — цинкосодержащая краска-грунтовка для металла (96% цинка) гарантирующая антикоррозийную защиту на срок от 10 до 50 лет.

---

Есть вопросы по выбору состава? Обращайтесь в представительство в вашем городе:

в Санкт-Петербурге: +7 (812) 603-41-53, +7 (921) 927-58-47 
в других городах: 8 (800) 707-53-17
e-mail: [email protected]

Лучший способ защитить сталь от коррозии

Коррозия возникает, когда металл подвергается воздействию природных электролитов, таких как соль, кислород и вода. Это воздействие приводит к образованию оксидов на поверхности металлической детали, что вызывает коррозию. (Оксиды иногда соединяются с сульфидами и карбонатами.)

Весь естественный процесс коррозии возвращает металл в его первоначальное состояние руды, делая его более слабым и более восприимчивым к повреждениям от природных элементов и чрезмерному использованию.

Большинство металлов обладают врожденной способностью к коррозии, особенно нержавеющая и углеродистая сталь. Поскольку большинство коммерческих зданий построено из стали и существует пять распространенных методов коррозии, важно, чтобы ваше здание было постоянно защищено.

Вот как защитить сталь от коррозии, по мнению экспертов по окраске и настенным покрытиям компании Cochran & Mann во Фредерике, штат Мэриленд:

Цинковое покрытие

Цинк — это природный химический элемент с врожденной устойчивостью к коррозии, что делает его пригодным для всех стальных изделий.По данным Американской ассоциации гальванизаторов (AGA), он образует «плотные, прилипшие побочные продукты коррозии» и действует как барьер между железной или стальной деталью и окружающей средой.

Самыми популярными методами цинкования являются методы изготовления листового металла, включая периодическое или непрерывное горячее цинкование листа, механическое или цинкование, а также гальваническое цинкование. Однако методы окраски, такие как окрашивание с высоким содержанием цинка (часто ошибочно принимаемое за холодное цинкование) и металлизация / напыление цинка, также обеспечивают защиту от коррозии.

Для получения дополнительной информации о окраске с высоким содержанием цинка, например о характеристиках покрытия и нанесении краски, посетите эту статью AGA.

Полиуретановое верхнее покрытие

Полиуретановое верхнее покрытие (также известное как уретановое покрытие или герметик и эпоксидное покрытие) — самый популярный метод защиты от коррозии. Это особенно надежный и экономичный выбор для защиты от коррозии в коммерческих зданиях, где используется нержавеющая и углеродистая сталь. Этот высококачественный верхний слой представляет собой всепогодный герметик, который защищает от коррозии, а также от следующего:

• Царапины
• Удар
• Истирание
• Химическое воздействие
• Природные элементы, включая ультрафиолетовые (УФ) лучи и снег

Помимо защиты от коррозии, верхнее полиуретановое покрытие обеспечивает приятный и долговечный внешний вид готовому металлу.

«Уретановое покрытие представляет собой тонкую пленку с глянцевым покрытием с исключительными погодными характеристиками», — сообщает Cor-Pro Systems, компания по защите от коррозии из Хьюстона.

Для получения дополнительной информации о полиуретановом верхнем покрытии посетите страницу Cochran & Mann «4 поверхности, получающие выгоду от уретановых покрытий».

Порошковое покрытие

Порошок, являющийся прямой альтернативой краске, также может покрывать сталь для защиты от коррозии. Заводские профессионалы либо распыляют электростатически заряженный порошок на стальную деталь в кабине, либо опускают деталь в слой псевдоожиженного порошка.

После порошкового покрытия стальная деталь отверждается в печи, нагретой до температуры от 375 до 400 градусов по Фаренгейту. Порошок растекается по изделию, превращается в гель и при высыхании становится прочным и прочным.

Порошковые покрытия

могут включать в себя различные цвета и различные составы для удовлетворения конкретных потребностей коммерческого проекта, таких как дополнительная защита от истирания, химического воздействия или ультрафиолетовых лучей. В отличие от популярного варианта полиуретановой краски для стали, регулярно обслуживаемое порошковое покрытие не трескается, не отслаивается, не отслаивается и не отслаивается.

Предотвращение коррозии необходимо для поддержания эстетического вида коммерческого экстерьера, в котором используется сталь. Также необходимо предусмотреть герметик для экстремальных погодных условий, особенно дождя.

Покраска с высоким содержанием цинка, верхнее покрытие из полиуретана или эпоксидной смолы и порошковое покрытие — все это методы защиты от коррозии, которые коммерческая окрасочная компания может предоставить малым и крупным предприятиям, использующим нержавеющую или углеродистую сталь.

Для получения дополнительных сведений о методах предотвращения коррозии и дуплексных системах (использующих более одного метода предотвращения коррозии для максимальной защиты) нажмите кнопку ниже, чтобы загрузить Руководство Cochran & Mann по методам предотвращения коррозии:

Как предотвратить коррозию — Cor Pro

Коррозия — это порча металлов из-за химической реакции с окружающей средой.Коррозия возникает из-за окисления металлов из-за воздействия катализаторов, таких как воздух и вода. Когда металлы реагируют на коррозионные катализаторы, возникает коррозия, и они медленно разрушают металлы до полной деградации.

Металлы могут подвергаться коррозии в различных формах. Каждый тип коррозии зависит от степени воздействия катализатора на металл, а также от типа металла, подверженного коррозии.

Ржавчина — это наиболее распространенная форма коррозии, причем степень ее разрушения одинакова для всех секций оборудования.Другие типы коррозии включают гальваническую коррозию, щелевую коррозию, точечную коррозию, межкристаллитную коррозию, избирательное выщелачивание, эрозию и коррозию под напряжением.

Коррозия — это естественный процесс, но надлежащее управление коррозией может замедлить его с помощью экспертов в отрасли. Надлежащие методы защиты от коррозии требуют современного оборудования, обширных знаний в области управления и предотвращения коррозии, а также обученного персонала, готового работать с любой формой коррозионного воздействия.

Компания Cor-Pro Systems, которая на протяжении почти 30 лет возглавляет антикоррозионную промышленность на побережье Мексиканского залива, предоставляет своим клиентам только лучшие услуги по защите от коррозии.

Типы методов предотвращения коррозии

Есть разные способы предотвращения коррозии металлов. Эти методы различаются в зависимости от различных переменных, таких как тип металла, окружающая среда, тип коррозионного агента и другие, чтобы гарантировать эффективную защиту от коррозии, которая может длиться в течение длительного времени.

Среди наиболее распространенных методов защиты от коррозии:

• Ингибиторы коррозии. Ингибиторы коррозии — это химические вещества, добавляемые к оборудованию для образования тонкого слоя защиты от катализаторов коррозии.Эти добавки добавляются даже во время работы защищаемой машины. Хотя ингибиторы смешиваются с жидкостью во время нанесения, последняя не влияет на качество добавок. Хранилища жидкостей — одни из самых распространенных клиентов, которые получают ингибиторы коррозии.
• Покрытия. Покрытие — самый простой способ защитить ваше оборудование. Такие материалы для покрытия, как эпоксидная смола, уретан и цинк, могут добавить дополнительный слой защиты вашим объектам при правильном нанесении и отверждении.Покрытия зависят от материала, который необходимо защитить, и типа используемого химического соединения.
• Абразивоструйная очистка. При абразивно-струйной очистке используется высокоскоростная машина, которая перемещает среду к поверхности материала. Таким образом, вы можете контролировать ущерб, нанесенный коррозией, и подготовить его к нанесению антикоррозионных материалов. Обычно абразивоструйная очистка проводится непосредственно перед нанесением на поверхность оборудования других антикоррозионных материалов.

Преимущества защиты стали от коррозии

Cor-Pro Systems обеспечивает качественную защиту стали от коррозии в Хьюстоне, штат Техас, и других районах побережья Мексиканского залива.Ниже перечислены преимущества получения высококачественной защиты стали от коррозии с помощью Cor-Pro Systems:

• Качественная защита от коррозии может продлить срок службы вашего оборудования до 250% .
• Защита от коррозии позволяет снизить затраты на ремонт из-за коррозионного повреждения.
• Защищенное оборудование может избежать перерывов в обслуживании и сбоев в работе .
• Защита от коррозии может спасти жизни от травм, нанесенных изношенным оборудованием и объектами.
• Предотвращая травмы и повреждения от корродированного оборудования, компании могут избежать юридических и экологических обязательств .

Обладая многолетним опытом работы с некоторыми из самых жестких методов борьбы с коррозией от широкого круга клиентов, Cor-Pro Systems предоставит специализированные услуги по борьбе с коррозией стали, которые специально сформулированы в зависимости от потребностей клиента.

Скорость: часть приверженности Cor-Pro «Золотому стандарту Cor-Pro»

Благодаря непревзойденному отсутствию сбоев в защите от коррозии

Cor-Pro Systems и своевременной доставке, мы можем заверить вас, что вы не получите ничего, кроме «Золотого стандарта Cor-Pro», наивысшего сертификата в отрасли защиты от коррозии.

С нашей службой Velocity Service вы получите готовые проекты защиты от коррозии в считанные часы, а не дни. Кроме того, наши высококвалифицированные сотрудники позаботятся о том, чтобы вы были в курсе наших проектов по мере их реализации.

О Cor-Pro Systems

С 1987 года Cor-Pro Systems Inc. обеспечивает первоклассную защиту от коррозии в Хьюстоне и других районах побережья Мексиканского залива. Наша цель — повысить осведомленность о коррозии и о том, как она влияет на всю отрасль, а также обеспечить удовлетворительную защиту от коррозии с помощью наших качественных методов, основанных на многолетних обширных исследованиях и разработках.

Помимо нашего беспрецедентного опыта в обеспечении наших клиентов защитой от коррозии, мы также стараемся поддерживать длительные отношения с нашими партнерами в отраслях, чтобы гарантировать, что они никогда не столкнутся с инцидентами, связанными с коррозией, в будущем.

Высококачественные методы борьбы с коррозией с помощью Cor-Pro Systems, Inc.

Если у вас есть вопросы о том, как предотвратить коррозию, или вы хотите получить индивидуальное предложение для ваших нужд по защите от коррозии, позвоните по телефону 713-896-1091 или отправьте электронное письмо по адресу quotes @ cor-pro.com .

Методы, советы и решения для остановки и предотвращения коррозии металлов

Методы остановки и предотвращения коррозии металлов

Коррозия металла возникает, когда металл подвергается воздействию влаги и других элементов или химикатов. Хотя это, как правило, естественный процесс, он может привести к серьезному ухудшению функциональности и эстетики металлических изделий. Какой бы ни была причина вашего желания остановить и предотвратить коррозию металлов, вот несколько полезных способов предотвращения коррозии металлов :

• Обратитесь к некоррозионным металлам, таким как алюминий и нержавеющая сталь.
• Следите за тем, чтобы область вокруг металлической поверхности была сухой.
• Используйте осушители и влагонепроницаемые продукты.
• Убедитесь, что подземные трубопроводы проложены в слое засыпки, например, известняка.
• Регулярно очищайте электрические компоненты.

Выполнение этих простых шагов может продлить жизнь металлу и остановить коррозию металлов на их следах. Имейте в виду, что весь металл требует ухода. Используйте эти методы часто, чтобы предотвратить коррозию металлов .

Дополнительные способы предотвращения коррозии металлов

Помимо приведенных выше предложений, существуют методы обработки металла, которые могут остановить коррозию металлов до того, как она начнется; например, покрытие из консистентной смазки или масла на металлической поверхности. Покраска — еще один метод предотвращения коррозии металла. Также рассмотрите возможность использования катодной защиты для предотвращения коррозии основных металлических деталей.

Покрытие из углеродного волокна для предотвращения коррозии металла

Покрытие из углеродного волокна — еще один отличный метод предотвращения коррозии металлов .В этом процессе листы углеродного волокна герметизируются вокруг и часто внутри металлической трубы или на любой металлической поверхности. Это не только помогает предотвратить коррозию, но и укрепляет металл, предотвращает образование трещин и предотвращает образование утечек.

Компания HJ3 Composite Technologies, предлагающая несколько продуктов и методов для предотвращения коррозии металлов, является авторитетным специалистом в области нанесения покрытий из углеродного волокна. Если вас беспокоит состояние вашего металла, позвоните нам сегодня.

5 способов сделать ваши металлические детали устойчивыми к коррозии

В определенных условиях даже самые прочные металлические детали могут пострадать от коррозии, которая возникает, когда металлы вступают в реакцию с окружающей средой.Коррозия превращает поверхность металлической детали в оксид, гидроксид или сульфид металла.

Любой металл в той или иной степени подвержен коррозии, хотя некоторые реагируют при других обстоятельствах. Однако важно то, что коррозию часто можно предотвратить или свести к минимуму, выполнив определенные действия. Эти шаги включают в себя хороший дизайн продукта, выбор материалов и нанесение поверхностной обработки.

В этом руководстве рассматриваются пять лучших способов уменьшения коррозии металлических деталей, изготовленных с использованием таких технологий, как обработка с ЧПУ.

Что такое коррозия?

Коррозия — это естественный процесс, при котором условия окружающей среды превращают очищенный металл в его оксидную, гидроксидную или сульфидную форму.

В мире машиностроения электрохимическое окисление металла (реакция с окислителем, таким как кислород или сульфаты) является наиболее распространенной и опасной формой коррозии, и ржавчина железа попадает в эту категорию.

Некоторые металлы легко подвержены коррозии, когда подвергаются воздействию только влаги, содержащейся в воздухе, тогда как другие подвержены коррозии только при воздействии других, более агрессивных веществ.

Корродированный металл часто можно узнать по оранжевому цвету и порошкообразной текстуре.

Предотвращение коррозии

Можно принять меры для предотвращения коррозии металлических деталей. Большинство этих этапов выполняются до и во время производства, но также можно уменьшить коррозию деталей после их использования.

Выполнение этих шагов не гарантирует бесконечного срока службы ваших деталей, но в некоторой степени снижает потенциальную коррозию, помогая поддерживать надлежащую функциональность и внешний вид металлических деталей.

1. Выберите коррозионно-стойкий металл

Ни один металл не является неразрушимым, но если ваши детали будут контактировать с влагой или корродирующими веществами, имеет смысл выбрать коррозионно-стойкий металл.

Нержавеющая сталь : Нержавеющая сталь содержит железо, которое окисляется и превращается в ржавчину. Однако стали с высоким содержанием хрома (например, нержавеющая сталь 316) менее подвержены ржавчине, поскольку хром образует защитный слой оксида хрома на поверхности детали.

Алюминий : Алюминий не содержит железа и, следовательно, не ржавеет. Защитный слой из оксида алюминия может образовываться на поверхности детали, когда она поглощает влагу, предотвращая коррозию.

Медь, бронза и латунь : Красные металлы, такие как медь, бронза и латунь, содержат минимальное количество железа или не содержат его и не ржавеют. Окисленная медь имеет патину зеленого цвета, и, хотя это может быть нежелательно с эстетической точки зрения, она защищает медную деталь от коррозии.

2.Конструируйте детали, которые минимизируют ущерб окружающей среде

Материал детали влияет на ее коррозионную стойкость, но также влияет на ее форму и текстуру. Поэтому при создании САПР инженеры должны учитывать, могут ли определенные конструктивные особенности способствовать или препятствовать коррозии.

Следует избегать деталей, которые могут задерживать влагу или воздух. Детали не должны содержать глубоких щелей, в которых может скапливаться влага, и по возможности следует поощрять приток воздуха. Если деталь обязательно должна содержать щели, туннели или другие уязвимые места, эти области должны быть, по крайней мере, легкодоступными для очистки и обслуживания.

3. Нанесите антикоррозийное покрытие

Нанесение покрытия на поверхность металла может предотвратить коррозию металла, поскольку воздух, влага и другие коррозионные вещества не могут напрямую касаться металла, если само покрытие не стирается. . Покрытия можно наносить повторно через некоторое время, чтобы поддерживать состояние детали.

Краска и / или грунтовки — это простой и дешевый способ предотвращения коррозии, который в любом случае может быть необходим по эстетическим соображениям.Порошковое покрытие также может создавать защитный слой из пластикового материала — эпоксидной смолы, нейлона и т. Д. — на поверхности металла.

Для некоторых металлов может быть предпочтительнее добавить твердое хромирование (доступное по цене, хорошая коррозионная стойкость) или черное хромирование (более дорогое, отличная коррозионная стойкость).

4. Нанесение защитного покрытия

Другой способ сделать детали устойчивыми к коррозии — это нанести на металл временное покрытие вместо защитного покрытия.

Целью временного покрытия является не полное предотвращение коррозии, а обеспечение коррозии покрытия, а не основного материала детали. Поэтому покрытие называют «жертвенным» материалом.

Одним из примеров расходуемого материала является цинк или магний на деталях из нержавеющей стали. Сталь, полностью покрытая цинком, называется оцинкованной сталью, и гальванизация является примером катодной защиты: сталь становится катодом электрохимической ячейки.

Однако жертвенный материал необязательно наносить в качестве покрытия; блоки из цинка и магния, размещенные напротив защищаемой части, иногда используются в морской промышленности с аналогичным эффектом.

5. Контролируйте окружающую среду вокруг деталей

Последующие этапы производства могут быть сложнее, чем этапы перед производством, но все же можно уменьшить коррозию после того, как деталь будет использоваться.

В определенных ситуациях можно контролировать количество таких веществ, как кислород или хлор, в окружающей среде.Также можно предотвратить контакт деталей с избыточной влагой, например, отрегулировав их размещение или установив барьеры.

3ERP имеет многолетний опыт работы с металлами, в том числе с высоким содержанием железа, и мы предлагаем ряд вариантов отделки поверхности, которые могут предотвратить коррозию ваших деталей. Запросите бесплатное предложение сегодня.

Способы предотвращения коррозии металлов — услуги по золочению

Коррозия означает постепенный износ и разрушение металла.Хотя это естественное явление, которое происходит из-за реакции с окружающей средой, оно может серьезно подорвать эстетику и функциональность металлических изделий.

(Pixabay / Renee_Olmsted_Photography)

Наиболее распространенным типом коррозии является ржавчина, которая возникает в результате контакта влажного воздуха с железом с образованием гидратированного оксида железа. Чистое золото не подвержено коррозии, но серебро, бронза и другие подобные металлы могут «потускнеть» — это означает, что на основном металле образуется тонкий слой коррозии.Оцинкованные изделия (изделия из железа или стали, покрытые защитным слоем цинка) также подвержены коррозии, но они делают это медленнее, если оцинкованное покрытие еще не повреждено.

Теперь, когда у вас есть базовое представление о коррозии, как предотвратить ее возникновение? Ниже мы рассмотрим некоторые из наиболее распространенных методов профилактики.

1. Регулирование окружающей среды

Несколько факторов окружающей среды увеличивают вероятность коррозии металла. Если хранить металл в чистом и сухом месте, когда он не нужен, появление ржавчины можно свести к минимуму.Кроме того, принятие мер по снижению содержания кислорода, серы и хлора в окружающей среде может замедлить темпы разрушения металла. Например, когда дело доходит до водонагревателя, вы можете использовать умягчители для обработки питательной воды, чтобы изменить содержание кислорода или щелочность. Это снизит риск коррозии внутренней части устройства.

2. Нанесите защитное покрытие

Это может предложить уровень защиты от ржавчины, действуя как барьер между окисляющими компонентами в окружающей среде и металлическими частями.Часто используемым методом защитного покрытия является гальванизация, при которой производители покрывают деталь тонким слоем цинка. Еще один жизнеспособный вариант предотвращения коррозии металлов — порошковая окраска. При правильном подходе порошковое покрытие может скрыть поверхность детали от внешних элементов для защиты от коррозии.

3. Использование катодной защиты

Катодная защита преобразует ненужные анодные участки на поверхности металла в катодные участки с помощью встречного тока.Наиболее часто используемый метод катодной защиты предполагает использование гальванических анодов. В этом процессе используются металлические аноды, которые жертвуют собой, чтобы защитить катод от внешних факторов. Эти расходуемые аноды обычно изготавливаются из магния, цинка или алюминия. Однако производители нередко переключаются с гальванических анодов на катодную защиту. В последнем случае отрицательный вывод тока соединен с металлом, а положительный вывод соединен со вспомогательным анодом для замыкания цепи.

4. Борьба с ржавчиной на стадии проектирования

Если металл будет использоваться в среде, подверженной коррозии, производители должны строить деталь с учетом этих знаний. Например, металлические части, которые подвергаются воздействию элементов окружающей среды, должны позволять мусору и воде стекать, а не собираться на поверхности. Точно так же следует устранить узкие зазоры, через которые может проникать жидкость или воздух, чтобы предотвратить щелевую коррозию. Для сред, вызывающих коррозию по своей природе, таких как соленая вода, было бы неплохо произвести производство с учетом определенной степени ржавчины.

5. Инвестируйте в ингибиторы

Ингибиторы относятся к химическим веществам, которые вступают в реакцию с газами окружающей среды или поверхностью металла, нарушая химические процессы, приводящие к коррозии. Они работают, впитываясь в поверхность металла, создавая защитную пленку. Пользователи могут наносить их в качестве защитного покрытия или в виде раствора с помощью методов диспергирования. Скорость, с которой ингибитор замедляет коррозию, зависит от увеличения электрического сопротивления на поверхности или уменьшения диффузии ионов к поверхности.Еще одно преимущество ингибиторов заключается в том, что их можно использовать в качестве корректирующего действия для уменьшения внезапной коррозии.

6. Рассмотрим легированную сталь

Легированная сталь — один из лучших способов предотвратить коррозию. Он сочетает в себе компоненты из нескольких металлов, чтобы придать рассматриваемому элементу дополнительную прочность и прочность. Никель, который устойчив к коррозии, может быть смешан с хромом, ограничивающим окисление, для создания сплава, который можно использовать в восстановленных и окисленных средах.Различные сплавы обладают устойчивостью к различным средам, что дает заинтересованным сторонам повышенную гибкость. Однако легированная сталь непрактична с точки зрения стоимости. Производители с ограниченным бюджетом должны будут использовать другую тактику.

7. Следите за состоянием поверхности

Контроль состояния поверхности металла также имеет решающее значение для защиты от возможной коррозии. Неровные поверхности, щели или трещины, будь то побочные эффекты конструктивных недостатков или износа, могут привести к более высокому уровню ржавления.Надлежащий мониторинг и устранение нежелательных поверхностных состояний является эффективной частью предотвращения коррозии. Кроме того, производители могут принять меры, чтобы гарантировать, что коррозионные элементы не используются при обслуживании или очистке металлических деталей, а также чтобы избежать химически активных комбинаций металлов.

8. Гальваника

Это процесс, при котором положительно заряженный металл покрывает отрицательно заряженный основной металл. Однако гальваника требует источника энергии и не может происходить естественным путем.Это позволяет производителям создавать изделия из недорогих недрагоценных металлов, а затем использовать высококачественные металлы для обеспечения необходимого покрытия. Если они собираются разрабатывать продукты, в которых используются только высококачественные металлы, им потребуется гораздо больше капитала. Гальваника, с другой стороны, удобна для кошелька. Помимо минимизации коррозии, гальваническое покрытие можно использовать для устранения трения, улучшения внешнего вида, уменьшения подверженности предметов износу и разрывам и повышения проводимости.

Заключение

Выбрать идеальный метод защиты от коррозии для вашего металла непросто.Хотя рекомендуемое решение — производить металл в соответствии с окружающей средой, не всегда возможно нарушить процесс проектирования. В подобных ситуациях могут пригодиться гальванические покрытия и другие меры по предотвращению коррозии.

Кроме того, вы можете принять меры, чтобы среда, в которой производятся металлы, не оставалась влажной. Это увеличивает влажность воздуха и может подготовить инструменты к потенциальной коррозии. Если на вашем предприятии много влажности, попробуйте приобрести осушитель воздуха, чтобы сделать окружающую среду менее благоприятной для ржавчины.Это особенно полезно, если у вас есть большое оборудование, которое трудно запечатать или переместить.

Все металлы подвержены коррозии, ни один металл не является безопасным, но вы можете замедлить, контролировать или остановить коррозию, прежде чем она вызовет проблему. Инженеры и производители проводят контроль коррозии, особенно металлических деталей, чтобы продлить срок их службы и предотвратить несчастные случаи. Даже самая незначительная коррозия требует серьезного ремонта и технического обслуживания, поэтому предотвращение всегда лучше.

3 способа предотвращения коррозии %% page %% | Поставщик плоского проката

Что такое коррозия?

Коррозия — это постепенное разрушение и истощение металла. Это естественный процесс, вызванный химической реакцией окружающей среды; наиболее распространенным является окисление.

Окисление (химическая реакция между железом и кислородом) приводит к ржавчине на поверхности металла. Но окисление — лишь один из примеров коррозии.Другие причины коррозии металла включают воздействие влаги, ветра и электрического тока.

ОК. Итак, теперь, когда мы рассмотрели основное определение коррозии, как нам предотвратить ее возникновение?

Есть много способов предотвратить коррозию, но в этом посте мы сосредоточимся на трех наиболее распространенных методах.

3 способа предотвращения коррозии

Воздействие на окружающую среду

Коррозия вызывается химическими реакциями между металлом и элементами окружающей среды.Изменяя окружающую среду, которой подвергается сталь, можно уменьшить износ металла.

Это может включать ограничение контакта материала с влажным воздухом, ветром или внешним воздухом.

Выбор подходящего металла

Тип коррозии — это только половина дела. Это также зависит от стали, которую вы выбираете для конкретного применения.

Алюминий, например, является коррозионно-стойким материалом. Это делает его идеальным для приложений, которые будут подвергаться воздействию элементов.

Коррозионная стойкость нержавеющей стали зависит от различных типов металлов, из которых она изготовлена. Наиболее часто используемые типы нержавеющей стали 304 и 316 устойчивы к коррозии.

Однако углеродистая сталь

состоит из железа и подвержена коррозии. Добавление защитного слоя, такого как цинковое покрытие или краска, помогает сделать его более устойчивым к коррозии.

Обработка поверхности

Покрытия

Покрытия включают окраску и гальванику. Они используются для защиты металлов от элементов окружающей среды.Они работают, создавая защитный слой из коррозионно-стойкого материала между сталью и разрушающей средой.

Анодирование

Алюминиевые сплавы часто анодируются. Анодирование делает материал более устойчивым к атмосферным воздействиям и коррозии и обычно используется для обработки металлов, где поверхность будет постоянно контактировать с элементами.

Оцинковка

Оцинкованный металл покрыт тонким слоем цинка для защиты от коррозии.Цинк окисляется при контакте с воздухом, образуя защитное покрытие на поверхности металла.

Чтобы получить дополнительные советы по предотвращению коррозии или подобрать металл, который лучше всего подходит для вашего применения, обратитесь к местному торговому представителю.

Нанопокрытия, сдерживающие коррозию | Feature

Коррозия была проблемой с тех пор, как люди использовали металлы. Неслучайно металлы, которые мы считаем наиболее ценными, не подвержены коррозии. Защита металлов, которые действительно подвержены коррозии, включает в себя различные виды обработки поверхности, от простой окраски поверхности до современных керамических покрытий на основе фосфата магния и железа для стали.Химические вещества, которые могут замедлить коррозию, известные как ингибиторы коррозии, широко используются в красках со времен промышленной революции. Но за последнее десятилетие были разработаны новые типы наноструктурированных защитных покрытий, которые обеспечивают лучшую защиту от коррозии — одни доставляют ингибитор коррозии только при необходимости, другие способны заживлять сами себя и удалять уязвимые места, подверженные коррозии. Используя хитроумную химию, исследователи коррозии находят более экологичные и долговечные решения.

Сегодня коррозия по-прежнему оказывает огромное влияние на экономику.Глобальные издержки от коррозии оцениваются в 2,5 триллиона долларов США (1,9 триллиона фунтов стерлингов), что эквивалентно 3,4% мирового ВВП. Коррозия влияет на инфраструктуру, транспорт и основные секторы, такие как нефтегазовая промышленность, которые потратят миллионы на мониторинг коррозии и мероприятия по техническому обслуживанию. Так почему же коррозия все еще остается проблемой? При всей нашей изобретательности, почему мы не нашли решения? Ответ — термодинамика. «У этой проблемы нет надежного решения», — объясняет Михаил Желудкевич из Центра материаловедения и прибрежных исследований им. Гельмгольца в Гестахте, Германия.«Все конструкционные металлы термодинамически нестабильны и окисляются, что вызывает коррозию. Единственная возможность — отложить процесс ».

В некоторой степени можно добиться замедления коррозии, и большинство металлов, используемых в строительстве, будут иметь покрытия, содержащие химические вещества, ингибирующие коррозию. Некоторые из наиболее успешных когда-то содержали соединения хрома (vi), которые образуют пассивирующий слой оксигидроксида хрома. «Мы думали, что это выяснили, но потом выяснилось, что хром является очень канцерогенным, поэтому в последние 20 лет или около того нам пришлось вернуться к чертежной доске», — объясняет химик Сарбаджит Банерджи из Техасского университета A&M. НАС.Соединения хрома (vi) теперь запрещены в Европе и США.

Поиск химикатов, которые лучше всего замедляют коррозию, по-прежнему в значительной степени является процессом проб и ошибок. Основные принципы заключаются в том, чтобы остановить катодные или анодные полуреакции, происходящие путем препятствования переносу электронов или ионов или путем создания барьера для диффузии кислорода или воды. Но есть экологическая проблема: ингибиторы при добавлении в покрытия имеют тенденцию вымываться как на суше, так и в океанах, где нефтегазовая промышленность должна защищать тысячи миль трубопроводов.

Графен на помощь?

Помимо потребности в более экологичных антикоррозионных покрытиях, в последние годы промышленность внедрила новые сплавы для замены стали, часто содержащие более легкие металлы. Это создает новые проблемы с коррозией. Например, добавление магния к сплавам может быть проблематичным, объясняет электрохимик Алисия Станкевич из Эдинбургского университета Нэпиера в Шотландии. «[Магний может] ускорять скорость коррозии, потому что микрогальваническая пара создается между этой альфа-фазой матрицы магния и другими вторичными фазами в магниевых сплавах.«Новые композитные материалы, такие как те, что сейчас используются в самолетах, также создают проблемы с коррозией, поскольку соединение различных типов материалов в одной конструкции также может создавать гальванические эффекты, которые ускоряют коррозию.

Один из самых обсуждаемых материалов, который может дать решение, — это графен. «Сам по себе графен не очень эффективен с точки зрения защиты от коррозии», — говорит Банерджи. Это связано с тем, что на металлических поверхностях трудно формировать пленки без отверстий, которые могли бы обеспечить непрерывную защиту.«Но смешанный с полимерным композитом графен очень хорошо служит барьером», — добавляет он.

Банерджи создал композиты, содержащие углеродные нанотрубки и расслоенный графен толщиной в несколько слоев. Их диспергируют в растворителе и смешивают с полиаминовой кислотой. Затем полимер подвергается имидизации (циклизации с образованием полиимида) с образованием прочного и жесткого композитного покрытия на основе полиэфиримида (PEI). Системы, содержащие 20% графена по весу, показали на три порядка меньше коррозии, чем сталь без покрытия, и на один порядок меньше, чем один PEI. ¹ «По сути, графен представляет собой отличный барьер — он буквально ничего не пропускает. С одной стороны, он предотвращает перенос ионов к поверхности металла, а с другой стороны, он также непроницаем для кислорода и предотвращает его попадание на поверхность », — поясняет Банерджи. Но до коммерческого использования графена таким образом предстоит проделать большую работу.

Интеллектуальные активные покрытия

Другой подход, получивший распространение, заключается в хранении ингибиторов в резервуарах внутри покрытия, которые высвобождаются только тогда, когда начинается коррозия или поверхность разрушается из-за расслоения или царапины.Это позволяет решить проблему вымывания ингибитора, что снижает его способность защищать металл и наносит ущерб окружающей среде. Это также означает, что в покрытиях можно использовать меньшие количества ингибитора, чем раньше — возможно, всего 2–5% по весу.

Разработка наноконтейнеров, которые могут делать это, была одним из самых сложных аспектов создания таких активных покрытий. Они должны быть подходящего размера, иметь адекватную нагрузочную способность, иметь сродство к покрытию, в которое они встроены, и удерживать активные молекулы ингибитора в ловушке до тех пор, пока их не высвободит конкретный стимул.

Различные исследовательские группы использовали различные методы и материалы, создавая капсулы размером от 100 нм до 50 мкм. Один из способов изготовления контейнеров — это послойный подход, при котором попеременно заряженные полиионные слои осаждаются вокруг наночастицы-шаблона, такой как диоксид кремния. Со временем его можно растворить, оставив капсулу. Также контролируются поверхностные свойства капсул. «Это очень важный шаг», — говорит Дмитрий Щукин, химик-материаловед Ливерпульского университета в Великобритании.«Мы модифицируем поверхность наших наноконтейнеров — мы можем сделать их гидрофильными или гидрофобными и изменить поверхность на отрицательную или положительную, чтобы наноконтейнер [распределился] в составе краски».

«Я бы сказал, что 90% разработанных нами покрытий содержат наноконтейнеры, чувствительные к pH», — говорит Щукин, который разрабатывает эти капсулы более десяти лет. «Когда появляется царапина [на покрытии] и начинается коррозия, металл меняет свой локальный pH, и затем ингибитор высвобождается из наноконтейнеров внутри покрытия.«Системы спроектированы так, чтобы быть обратимыми, поэтому капсулы могут снова закрываться, когда коррозия прекращается.

Дэниел Креспи из Института науки и технологий Видьясиримеди в Таиланде и Института исследований полимеров Макса Планка в Майнце, Германия, создал полимерные капсулы из водно-масляных эмульсий. Мономер эмульгируется, и при разделении фаз внутри капель образуется полимерная оболочка с жидкой сердцевиной, содержащей ингибитор коррозии.

Полимеры

обеспечивают более толстую и жесткую капсулу, но могут работать по аналогичному принципу.«Полимер будет набухать, если он протонирован, поэтому при более низком значении pH полимер будет набухать, и это позволяет высвободиться инкапсулированному ингибитору коррозии», — объясняет он.

Crespy вместе с Майклом Ровердером из Института исследований железа Макса Планка в Германии также создал полимерные капсулы, которые регулируются окислительно-восстановительной химией, а не pH. «Вы можете активировать реагирующий на окислительно-восстановительный потенциал полимер непосредственно в процессе коррозии», — говорит он. Он сделал капсулы из проводящего полимера полианилина (ПАНИ), наполненного 3-нитросалициклической кислотой — очень эффективным ингибитором коррозии цинка.На капсулы было нанесено композитное покрытие из поливинилбутираля. Когда покрытие отслоилось от нижележащего металла, происходит снижение потенциала, и PANI переходит из непроницаемого в проницаемый, высвобождая молекулы ингибитора для обеспечения защиты от коррозии. Изменение полимерной структуры капсулы связано со степенью окисления PANI. В окисленном состоянии межмолекулярная водородная связь приводит к уплотнению полимерных цепей, но при восстановлении эти связи ослабевают, и рыхлые полимерные цепи становятся проницаемыми. ²

Контроль хлоридов

Капсулы не ограничиваются полимерами и другими мягкими материалами — мезопористые материалы, такие как диоксид кремния, также используются в оксидных покрытиях. Мезопористый диоксид кремния идеален, потому что он имеет большой объем пор и может включать ингибиторы до 40% по весу. Неорганические капсулы часто меньше — менее 200 нм, что позволяет использовать их в тонких покрытиях. Проблема в том, как контролировать высвобождение ингибитора. Один из методов, который использовал Щукин, заключался в создании наноклапанов путем функционализации поверхности диоксида кремния крупными pH-чувствительными слабыми полиэлектролитами или другими полимерами, которые могут обеспечивать контролируемое высвобождение, аналогичное предыдущим полимерным капсулам.

Другая идея Желудкевича заключалась в создании капсул, реагирующих на концентрацию хлоридов. «Хлорид — один из основных коррозионных анионов, присутствующих в окружающей среде, и он опасен для металлических конструкций», — объясняет он. «Мы можем спроектировать контейнер, который будет выделять ингибитор только при высокой концентрации хлорид-ионов в окружающей среде». Хлорид-ионы играют ключевую роль в стимулировании коррозии, в том числе очень разрушительной точечной коррозии — образования глубоких отверстий, которые становятся кислыми и стимулируют дальнейшая коррозия.Таким образом, в некоторых средах может оказаться полезной система, реагирующая на хлориды; например, в море или рядом с ним или для автомобильной промышленности. Соль, используемая для защиты от обледенения дорог, может вызвать коррозию автомобилей.

Хлорид — один из основных коррозионных анионов, присутствующих в окружающей среде, и опасен для металлических конструкций.

Эти капсулы изготовлены из слоистых двойных гидроксидов (LDH). Они состоят из стопок положительно заряженных слоев гидроксида металла с интеркалированными анионами и молекулами растворителя.«Такие соединения часто обладают очень высокой ионообменной способностью», — говорит Желудкевич. Наночастицы ЛДГ синтезируются с добавлением анионов ингибитора между слоями гидроксида путем ионного обмена. «Контейнеры этого типа не выделяют ингибитор в воду, а выделяют [ионы ингибитора] только там, где есть высокая концентрация хлорид-ионов, поэтому у вас есть такой триггер», — добавляет он.

Могут использоваться как неорганические, так и органические ингибиторы, если они образуют анионы. Хлорид-ионы имеют более высокое сродство к слоистому двойному гидроксиду, поэтому будут замещать анионы-ингибиторы, если они присутствуют.Желудкевич создал нанокапсулу этого типа для защиты алюминиевых сплавов, используя смесь гидроксида магния и алюминия с анионами диванадата (V ₂ O ₇ ^4-) в качестве ингибитора коррозии. Эти капсулы были добавлены к слою эпоксидной грунтовки в количестве 10% по весу, и они показали значительное улучшение защиты от коррозии по сравнению с грунтовками без этих наночастиц. ³ Желудкевич успешно применил капсулы пробного типа в оксидных покрытиях.Сейчас он ищет более экологичные ингибиторы для замены ванадия, но они должны иметь такое же соотношение заряда и размера.

Покрытие, исцели себя?

Но что происходит, когда ингибитор внутри капсул заканчивается? «Одно из ограничений заключается в том, что у вас нет неограниченных сумм в капсулах», — говорит Креспи. Добавление большего количества капсул также не поможет, так как это отрицательно скажется на механических и термических свойствах покрытия. Может ли покрытие лечить само себя, вместо того, чтобы закрывать зазор ингибитором?

В самовосстанавливающихся покрытиях нанокапсулы способны доставлять реагенты, необходимые для преобразования покрытия.«Активные покрытия похожи на наложение пластыря на трещину — на самом деле они не восстанавливают покрытие полностью», — говорит Банерджи. «В то время как самовосстанавливающееся покрытие будет содержать мономеры полимера, и как только появляется трещина, мономер высвобождается, и он буквально сшивает покрытие новым полимером».

Существуют разные методы для достижения этого, но Креспи и Ровердер разработали систему для защиты цинковых сплавов, в которой капсулы, содержащие дициклопентадиен (DCPD), были добавлены к металлическому цинковому покрытию.Поверх этого находится полимерный слой, содержащий капсулы, заполненные катализатором Грабба — комплексом карбена рутения, который катализирует разрыв и образование двойных углеродных связей. Когда в этих покрытиях возникают трещины или вмятины и начинается коррозия, pH падает, и оба типа полимерных капсул открываются, инициируя метатезисную полимеризацию с раскрытием кольца (ROMP). Это создает сильно сшитую сеть из поли-DCPD, которая заполняет и навсегда восстанавливает покрытие, останавливая дальнейшую коррозию на его следах. ⁴

Станкевич работает над аналогичной концепцией с микрогелевыми капсулами (сделанными из полисахарида альгината натрия), но они будут защищать никелевые сплавы. Она совместно нанесла эти 5-микронные капсулы на поверхностный слой, созданный методом химического покрытия, где катионы никеля реагируют с гипофосфитом натрия с образованием твердого, коррозионно-стойкого никель-фосфорного покрытия. Сама поверхность никеля выступает катализатором этого процесса. Но если они поцарапаны и подвержены коррозии, капсулы вступают в игру и восстанавливают покрытие.«В агрессивной среде микрогели выделяют оба химиката, которые могут вступать в реакцию друг с другом и создавать покрытие», — говорит Станкевич. «Поскольку никелевая матрица сама по себе является катализатором осаждения никеля, процесс восстановления никеля [и осаждение нового покрытия] происходит в местах повреждения покрытия».

Время испытаний

Самовосстанавливающиеся и активные покрытия сейчас хорошо зарекомендовали себя в академических лабораториях, но пробились ли они еще в промышленности? Производители красок и покрытий, как правило, не сообщают о точных составах, включая методы предотвращения коррозии.«Я знаю, что есть несколько компаний, которые заявляют, что производят [самовосстанавливающиеся] покрытия», — говорит Щукин. «Промышленность довольно консервативна, особенно автомобильная промышленность». Это неудивительно, учитывая, что финансово поставлено на карту, если материал выходит из строя. Так как же они могут быть уверены, что новое самовосстанавливающееся покрытие успешно предотвратит коррозию?

Они красят несколько машин и ставят их в такие места, как Сибирь или Сахара, и ждут пару лет

В лаборатории материалы и покрытия проходят электрохимические испытания для определения средней скорости коррозии в миллиметрах в год.Ускоренные испытания на коррозию в течение недель или месяцев также являются стандартными методами. Образцы подвергаются циклическому воздействию влажности, температуры, уровня хлоридов и даже давления. Но, по словам Банерджи, «трудно перенести лабораторные исследования на предсказания того, что на самом деле произойдет в полевых условиях, потому что небольшие сбои могут запустить катастрофические каскады процессов, которые выходят из-под контроля».

Industries имеет свои собственные стандартные тесты, такие как тест солевого тумана, когда соляной туман распыляется на металл при высокой температуре.На самом деле этот метод не очень хорошо коррелирует с реальными условиями, и есть много отчетов, в которых говорится, что он не имеет ничего общего с реальной производительностью системы, но все же промышленность пытается полагаться на эти методы, которые часто вводят в заблуждение — это проблема », — настаивает Желудкевич.

Автомобильная промышленность часто полагается на относительно длительные испытания, продолжительностью от четырех до пяти лет. «Они красят несколько автомобилей и ставят их в разные места, например, в Сибирь, пустыню Сахара или Бразилию, и ждут пару лет, чтобы посмотреть, что происходит», — говорит Щукин.

Активные покрытия постепенно находят практическое применение. Самовосстанавливающиеся полимерные верхние покрытия были разработаны немецкими производителями красок Bayer Materials Science и голландской компанией AzkoNobel. Сообщается, что и Toyota, и Nissan используют такие системы, хотя эти типы покрытий необходимо нагревать, чтобы активировать свойства самовосстановления. Желудкевич также коммерциализирует свои интеллектуальные наноконтейнерные покрытия LDH через Smallmatek, компанию, базирующуюся в Португалии. Покрытия на основе графена в настоящее время разрабатываются компанией Tata Steel — их первые стальные балки с графеновым покрытием были запущены в 2017 году.

Синергетические эффекты

Исследователи сейчас занимаются улучшением характеристик покрытия, и один из способов — изучить комбинации ингибиторов. «Вы можете получить синергетический эффект, когда комбинации [ингибиторов] работают лучше, чем отдельные ингибиторы», — говорит Желудкевич. Недавно он экспериментировал с покрытиями, сочетающими наноконтейнеры церия (iii) и меркаптобензотиазола в эпоксидных покрытиях для алюминиевого сплава. Катион церия и анионы меркаптобензотиазола лучше работали вместе и показали исключительную защиту от коррозии. ⁵

Банерджи также работает над объединением других подходов с графеновыми покрытиями. «Нанокомпозит [графен] довольно универсален, потому что он позволяет смешивать и подбирать компоненты в соответствии с требованиями для конкретного нанесения покрытия».