Защита от ржавчины металла: Руководство для операторов абразивоструйной обработки по предотвращению ржавчины

Содержание

Защита металла от коррозии — узнай прямо сейчас

При покраске металлических поверхностей обеспечивается эстетическая привлекательность всего изделия. Однако при обеспечении только внешней составляющей лакокрасочного покрытия достичь положительного и продолжительного результата невозможно, поскольку металл сам по себе неустойчив к воздействию таких явлений, как коррозия. Коррозия металла является самым опасным видом разрушения конструкционных материалов и изделий, изготовленных из различных металлов и в первую очередь железа, чугуна, сплава металлов. Очень длительное время термины: коррозия, ржавчина воспринимали как синонимы, хотя ржавчина — это продукт коррозии железа. При воздействии атмосферы, химических и электрохимических процессов, которые протекают на поверхности изделия, в металле происходят значительные изменения, продолжающиеся до его полного разрушения. Коррозия наносит большой ущерб промышленности, так как требует значительных затрат на восстановление оборудования, различных конструкций и сооружений, изготовленных из металла. Для борьбы с коррозией применяются различные методы защиты: легирование на стадии производства металла, ингибирование, электрохимическая защита, металлизация и другие, многие из которых предназначены для временной защиты. Но наиболее распространенным и эффективным методом защиты от коррозии является использование лакокрасочных покрытий, состоящих из грунтовочных и покрывних слоев.


Грунтовки — неотъемлемая часть систем покрытий, используемых для защиты от коррозии различных изделий и конструкций. Располагаясь в качестве промежуточного слоя на границе раздела подложка — покрытие, они обеспечивают стабильность защитных свойств и тем самым продолжительность эксплуатации комплексного лакокрасочного покрытия. Поэтому у специалистов различных отраслей промышленности этот класс материалов всегда вызывал значительный интерес. Следует отметить существенное расширение ассортимента этих материалов за последние годы, что объясняется интенсивным развитием ведущих отраслей промышленности: металлургической, химической, нефтегазовой и других и, соответственно, возросшими требованиями к лакокрасочным покрытиям.

Наша компания готова предложить различный ассортимент грунтовок собственного производства для эффективной защиты поверхности металла от коррозии, а именно:



— изолирующие грунтовки ГФ-021, МС-067, ХС-010, ХС-0115

— пассивирующие грунтовки АК-069, АК-070, ФЛ-03К, ФЛ-086, ЭП-09Т,ГФ-
017, ЭП-076, ГФ-0119, МЛ-0143, УРФ-0110

— фосфатирующие грунтовки ВЛ-023, ВЛ-02

— протекторные грунтовки ХС-041, ЭП-057, АК-100 «жидкий цинк»

— грунтовки-преобразователи ржавчины ПФ-012Р, ЭП-0199

Защита от коррозии -Советы автовладельцам

ООО «Альфа-Гарант» предоставляет полный комплекс услуг по защите автомобиля от коррозии с применением только высококачественных материалов.

КАК ВСЕ НАЧИНАЛОСЬ…

С того момента, как человек стал использовать железо в производстве транспортных средств и всевозможных металлоконструкций, коррозия, воздействие которой приводит к серьезным убыткам, начала привлекать внимание исследователей.
Это произошло в 30-х годах 20 века, когда автомобильная промышленность развивалась весьма активно.

Именно тогда была создана шведская компания AB Tikamin, впоследствии переименованная в концерн Dinol AB. К настоящему времени его специалисты разработали широчайший спектр антикоррозионных материалов, которые продаются под маркой Dinitrol, известной во всем мире. Отметим тот немаловажный факт, что компания Tikamin стала одной из родоначальниц рынка антикоррозионных материалов. Поэтому сейчас концерн Dinol AB обладает очень большим опытом по разработке и производству составов различных областей применения.

ЧТО ТАКОЕ КОРРОЗИЯ?

Коррозия является достаточно сложным процессом. Но даже не углубляясь в основы химии, можно понять его причины. С точки зрения обывателя, коррозия превращает железо в ржавчину. Этот процесс происходит в обязательном присутствии двух компонентов – воды и кислорода. Очевидно, что оба эти вещества в избытке находятся в атмосфере и полностью изолировать металл от их воздействия практически невозможно. Воду (вместе с растворенными в ней различными элементами) часто называют электролитом.

На скорость протекания коррозии могут влиять и другие обстоятельства. К примеру, соль, а вернее, ионы хлора, равно как и примеси промышленных выбросов, является мощным ускорителем коррозии. А если учесть, что в зимний период дороги крупных городов нашей страны регулярно обрабатываются теми или иными реагентами на основе различных солей, то можно понять, почему в России так актуальна проблема антикоррозионной защиты автомобилей.

Но не только присутствие тех или иных химических элементов влияет на скорость протекания коррозии. К примеру, она увеличивается при росте влажности или температуры, что накладывает ограничения на функционирование выхлопной системы, моторного отсека и плохо вентилируемых скрытых полостей.

Проблемы коррозии также особенно сильно волнуют автомобилистов скандинавских стран — там, как и в России, зима длится дольше всех других времен года. Поэтому не случайно именно Швеция является законодателем мод на рынке антикоррозионных составов, а компания Dinol AB — одним из его основных лидеров.

АВТОМОБИЛЬНАЯ СПЕЦИФИКА

Коррозия автомобильного кузова имеет много специфических особенностей. Известно, что различные его участки корродируют с разной скоростью, т.к. при эксплуатации находятся в разных условиях. Одно из основных уязвимых мест — сварные швы, с помощью которых конструкция сохраняет свою форму. Именно там чаще всего и возникают очаги ржавчины. Дело в том, что в местах сварки всегда есть микротрещины, которые без труда заполняются влагой. В механизме щелевой коррозии важную роль играют вибрации автомобиля при езде, а также перепады температур в зимний период. В последнем случае влага, превращаясь в лед, увеличивает щель, т.к. в твердом состоянии занимает уже больший объем. Поэтому в следующий раз образовавшийся зазор заполнится большим количеством воды, которая, замерзнув, снова его увеличит. Такой, казалось бы, незатейливый циклический процесс в конечном счете приводит к серьезным последствиям. Следует также отметить, что коррозионная стойкость стали в местах швов существенно ниже из-за воздействия высокой температуры в момент сварки как на саму сталь, так и на гальваническое покрытие в случае его наличия.

Автомобильный кузов в силу своих конструктивных особенностей обладает большим количеством внутренних полостей. Мало того что они скрыты от глаз автомобилиста (это часто приводит к позднему обнаружению ржавчины), так еще и плохо вентилируются. В результате там скапливается вода и прочие пагубные для металла вещества и образуется зона повышенной влажности. Так что коррозия в скрытых полостях протекает особенно быстро и, что самое опасное, незаметно.

Еще одно уязвимое для коррозии место автомобильного кузова — поверхность днища. И это вполне очевидно, т.к. постоянное механическое воздействие щебня и песка вместе с водой и солью, в избытке летящих из-под колес, в состоянии «пробить» даже надежные защитные покрытия.

Работа двигателя и выхлопной системы автомобиля также может спровоцировать появление ржавчины, т.к. функционирование данных узлов связано с существенным повышением температуры.

Таким образом, современный автомобиль, обладая сложной конструкцией кузова, весьма сильно подвержен воздействию коррозии. Причем, с точки зрения защиты, разные его компоненты требуют индивидуального подхода, что заметно усложняет процедуру антикоррозионной обработки.

О НАДЕЖНОСТИ ЗАВОДСКОЙ ЗАЩИТЫ

У владельцев многих иномарок существует мнение, что их автомобилям не нужна дополнительная антикоррозионная обработка, т.к. на конвейере уже обо всем позаботился производитель. А если данный автомобиль оснащен оцинкованным кузовом, то это мнение переходит в настоящую убежденность. Но, как оказывается, реальность несколько отличается от ожиданий. Но обо всем по порядку.

Помимо оцинковки, набирающей популярность в развитых странах, для защиты от коррозии применяют различные методы грунтования. При производстве отечественных автомобилей чаще используется так называемый анафорезный метод. В развитом мире он уже давно устарел морально, т.к. демонстрировал низкие показатели антикоррозионной стойкости. Тем не менее, в нашей стране его применяют весьма активно.

Катафорезный метод грунтования более эффективен. Но как показала реальная эксплуатация, без дополнительной антикоррозионной обработки подобные кузова также довольно быстро пасуют перед ржавчиной. Данный метод используется в России все активнее. К примеру, новые вазовские модели, а также многие иномарки обрабатываются именно таким образом.

Наконец, наиболее действенный способ заводской борьбы с коррозией — оцинковка. В автомобильной промышленности принята толщина цинкового покрытия 6-9 мкм. На опытной пластине с такой толщиной гальванического цинка при ее размещении в станции натурных испытаний (напр. промышленной зоне большого города) первые признаки коррозии проявляются в среднем уже через 9-12 месяцев. Это объясняется наличием микропор в цинковом покрытии, через которые влага воздуха вместе со всеми примесями проникает до металла, и процесс прошел. Чем толще цинковое покрытие, тем меньше вероятность, что микропоры «совпадают», и тем надежнее защита. Каждый дополнительный мкм цинкового покрытия увеличивает вес автомобиля и тем самым расход топлива. Поэтому найден компромисс — 6-9 мкм цинкового покрытия, что значительно уменьшает коррозионную стойкость автомобиля и не столь уж увеличивает расход топлива. Действительно, оцинкованные кузова «живут» гораздо дольше. Но не так долго, как это принято думать. Срок их жизни, во-первых, зависит от толщины гальванического покрытия, типа (двустороннее или одностороннее), а главное — от наличия в процессе эксплуатации его повреждений. Последних избежать практически невозможно, т.к. они появляются во время точечной сварки, когда не только «сгорает» тонкий слой цинка, но и оголенная сталь образует в месте сварки гальванический элемент с цинком, тем самым ускоряя начало коррозии. Поэтому даже оцинкованные кузова по прошествии нескольких лет эксплуатации страдают от коррозии в случае отсутствия дополнительной поддержки антикоррозионных материалов.

РЕЦЕПТЫ DINITROL

Как было упомянуто выше, компания Dinol существует на рынке антикоррозионных материалов еще с довоенного времени, поэтому опыта в создании различных составов накопила очень много. Сейчас ассортимент ее продукции насчитывает более 40 наименований. Причем составы отличаются не только названиями, но и имеют свои уникальные черты.

Широкое разнообразие продукции позволяет покупателю, с одной стороны, выбрать необходимый именно ему материал. Но при этом появляется заманчивая перспектива обеспечить комплексную защиту автомобиля с помощью целого набора препаратов и, более того, разработать не один, а несколько методов обработки, адаптированных под финансовые запросы различных групп населения.

И с этой глобальной (не побоимся этого слова) задачей специалисты компании Dinol к настоящему моменту справились на отлично, создав три метода антикоррозионной обработки автомобилей, которые носят названия Tuff-Kote Dinol, Dinitrol и Dini.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

В основе действия всех составов Dinitrol лежит принцип изоляции металла от кислорода и влаги. В зависимости от типа препарата это достигается различными путями (об этом мы расскажем чуть ниже). Здесь же хотелось бы упомянуть об общих особенностях составов.

Антикоррозионные материалы Dinitrol состоят из трех основных групп компонентов – ингибиторов, пленкообразователей и специальных химических веществ. Ингибиторы предназначены для замедления реакции коррозии чисто химическим путем. Молекулы ингибитора эффективно покрывают поверхность металла и образуют водонепроницаемый слой, а также увеличивают адгезию, т.е. силу сцепления пленки с поверхностью. Пленкообразователь создает механический барьер на поверхности металла. Он может формировать масляную, восковую или твердую пленку. Первая обладает наименьшей механической прочностью, а последняя – наибольшей.

Наконец, специальные химические вещества, находящиеся непосредственно на поверхности пленки, также косвенно осуществляют защиту металла, к примеру, активно вытесняя влагу.

ОБРАБОТКА СКРЫТЫХ ПОЛОСТЕЙ

Без преувеличения можно сказать, что качественная обработка скрытых полостей кузова является одним из ключевых моментов в деле защиты автомобиля от коррозии. Этому направлению препаратов компания Dinol уделяет особое внимание.

Разберемся, что происходит во внутренних полостях автомобиля при его эксплуатации. Отсутствие вентиляции, с одной стороны, и надежной изоляции от внешней среды – с другой, приводит к накоплению влаги и солей на скрытых поверхностях кузова. В результате при отсутствии антикоррозионного покрытия, либо при его плохом качестве металл начинает ржаветь. И если этот процесс вовремя не остановить, то коррозия вполне может стать причиной сквозных дырок в кузове.

Если же попытаться посмотреть на эту проблему глазами разработчиков, то становится очевидной сложность задачи создания эффективных препаратов для скрытых полостей. Ведь подобные составы должны не только защищать металл от воздействия электролита, но и обладать высокой проникающей способностью, чтобы пробраться в микротрещины и сквозь слой возможно образовавшейся ржавчины, уметь вытеснять влагу и соли, всегда присутствующие на поверхности. Надо также учесть тот факт, что даже в оснащенном сервисном центре невозможно произвести предварительную очистку скрытых полостей в силу их недоступности. Поэтому всю работу должен выполнять антикоррозионный материал.

Из всех составов Dinitrol для скрытых полостей (а их количество превышает 10) наиболее популярен в нашей стране препарат Dinitrol ML. Это объясняется тем, что он предназначен для обработки подержанных автомобилей, со следами коррозии. Dinitrol ML представляет собой антикоррозионную жидкость на восковой основе с высокой проникающей способностью в ржавые соединения. В состав материала входят специальные пленкообразователи, растворители и уникальные ингибиторы, которые обеспечивают эффективную и долговечную защиту от начавшейся коррозии. Таким образом, залог успеха данного материала в сочетании высокой проникающей и вытесняющей способностей и эффективного действия мощных ингибиторов.

Естественно, что модельный ряд составов Dinitrol для скрытых полостей не исчерпывается одним препаратом. Специалистами компании разработаны материалы как с крайне высокой проникающей способностью – для защиты корродированных автомобилей, так и с меньшей, которые образуют более прочную пленку и имеют больший сухой остаток. Последние составы имеют либо универсальное применение, либо рекомендованы для обработки новых автомобилей. Среди них можно отметить такие препараты, как Dinitrol 3850, Dinitrol 1000, Dinitrol 3642W, Dinitrol 470, Dinitrol 472, Dinitrol 473.

Не так давно на рынке появились антикоррозионные препараты Dinitrol нового поколения, которые сочетают в себе хорошую проникающую способность и высокое содержание сухого остатка. Подобные составы разрабатывались в целях уменьшения вредного воздействия летучих веществ на человека и окружающую среду. Это материалы Dinitrol 3641A, Dinitrol 3654-1, Dinitrol 3650.

Помимо разнообразия самих составов, отметим наличие нескольких типов комплектаций: многие только что упомянутые материалы поставляются как в аэрозольных баллончиках индивидуального использования, так и в 200-литровых бочках для профессионального применения на станциях техобслуживания.

Таким образом, у потенциального потребителя продукции Dinitrol есть богатый выбор и антикоррозионных материалов, и способов их нанесения. Хотя ради справедливости отметим, что общую обработку автомобиля необходимо производить исключительно на авторизованных станциях техобслуживания.

ОБРАБОТКА ДНИЩА

Из всех частей автомобильного кузова днище чаще всего подвергается пагубному воздействию со стороны окружающей среды. Это и летящие из-под колес камни и песок, и вода, в зимнее время больше похожая на концентрированный солевой раствор, и банальные царапины о бордюры, и прочие несущественные на первый взгляд препятствия.

Заводская защита некоторых иномарок и почти всех отечественных автомобилей не в состоянии долгое время «держать оборону». Поэтому рано или поздно практически каждый автолюбитель сталкивается с необходимостью произвести антикоррозионную обработку. Качественный состав для защиты днища должен удовлетворять целому набору требований. Среди них следует отметить высокую степень адгезии к обрабатываемой поверхности, стойкость к абразивному воздействию и одновременно эластичность образуемой пленки. Кроме того, препараты для защиты днища должны выдерживать как низкие, так и высокие температуры.

До недавнего времени стандартом де-факто среди антикоррозионных материалов для днища считались битумные мастики. С одной стороны, антиабразивные свойства подобных составов сомнений не вызывают, т.к. после их высыхания на поверхности образуется очень прочный износостойкий слой. Но с другой стороны, недостаточная проникающая способность битумных материалов накладывает серьезные ограничения на качество обрабатываемой поверхности, которая должна быть идеально чистой. Но даже при выполнении этого условия долговременной защиты от коррозии с помощью мастик добиться трудно, т.к. в процессе эксплуатации автомобиля неизбежно появляются микротрещины, которые не в состоянии «самозалечиться» вследствие низкой тиксотропности битумных составов, что, в конечном счете, приводит к появлению ржавчины.

Компания Dinol AB одна из первых решила отказаться от производства морально устаревшей продукции и почти полностью перешла на выпуск препаратов на восковой основе. Сейчас в ее ассортименте осталось лишь два битумно-восковых состава — Dinitrol 482 Universal UBS и Dinitrol 2000A. Все остальные модели – а их насчитывается 5 – основаны только на восковых компонентах.

Препараты Dinitrol для днища способны образовывать прочную, но эластичную воскообразную пленку, устойчивую к абразивному воздействию песка и гравия. При этом, обладая высокой тиксотропностью, она препятствует проникновению электролита к металлу даже в случае повреждения поверхности. Сочетание этих двух свойств позволяет говорить о чрезвычайно высокой антикоррозионной эффективности данной группы материалов, к которой можно отнести составы Dinitrol 4941, Dinitrol 4942, Dinitrol 478.

Но в ассортименте компании Dinol AB есть и более интересные, с точки зрения состава, продукты. И здесь нельзя не упомянуть о материале Dinitrol 4942 RAL 7000 «Titan», на разработку которого ушло довольно много времени. Но зато и конечный результат оправдал возложенные на него ожидания. Dinitrol 4942 RAL 7000 «Titan» также основан на восковых компонентах, но в отличие от только что упомянутых препаратов, содержит 20% диспергированного алюминия. Добиться такого высокого процента содержания металла – задача нетривиальная. К примеру, в мастичные препараты не удается добавить больше единиц процентов алюминия либо цинка. В результате этого нововведения существенно повысилась не только устойчивость к абразивному износу, но и антикоррозионная стойкость.

Для усиления защиты днища и колесных арок дополнительно имеет смысл использовать так называемые антигравийные препараты. Их основная задача – усилить механический барьер против проникновения к металлу песка, гравия и, в конечном счете, электролита. В ассортименте Dinitrol есть довольно много подобных составов. Большинство из них (это препараты Dinitrol 440, Dinitrol 441, Dinitrol 442, Dinitrol 445, Dinitrol 447, Dinitrol 448) выполнены на пластиковой основе. Поэтому их антиабразивные свойства заслуживают только высокой оценки. Кроме того, после полимеризации поверхность можно окрашивать. Отметим также, что слой антигравия неплохо изолирует салон автомобиля от дорожных шумов.

В текущем модельном ряду антигравийных средств Dinitrol есть состав, отличающийся экологической чистотой, — Dinitrol 958. Он выполнен на водной основе, но при полимеризации образовывает прочную эластичную пленку, надежно защищающую днище от воздействия гравия и дорожной соли.

СРЕДСТВА СПЕЦИАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

Помимо защиты основных поверхностей кузова – скрытых полостей и днища, часто требуется производить обработку, казалось бы, второстепенных деталей. Для таких целей компания Dinol AB выпускает специализированные антикоррозионные материалы.

К примеру, для защиты лицевых элементов кузова стандартные препараты не подойдут, т.к. образуемая ими пленка просто-напросто будет портить внешний вид авто. Эту проблему в состоянии разрешить состав Dinitrol 485 Korrotec. Его главная особенность – это прозрачная, твердая и практически невидимая глазу пленка, которая по наличию эффективных ингибиторов не уступит более привычным для большинства автомобилистов материалам. Помимо внешних элементов кузова, препаратом Dinitrol 485 Korrotec имеет смысл обрабатывать багажный и моторный отсеки, а также внутрисалонное пространство.

Перед многими автомобилистами довольно остро стоит проблема антикоррозионной защиты сильногреющихся узлов, в частности, двигателя. Обычные препараты здесь не подойдут по двум параметрам: во-первых, они нетермостойкие, а во-вторых, в большинстве случаев непрозрачны, что не позволит считывать номера. Для решения этой проблемы специалистами Dinol AB были разработаны материал Dinitrol 4010 и 4012, обладающие после полимеризации прозрачностью, устойчивостью к воздействию солей и кислот, высокой термостойкостью. Обработка двигателя препаратом 4012 на порядок улучшит его пусковые качества, особенно в зимний период.

В процессе антикоррозионной обработки подержанных автомобилей часто возникает необходимость каким-либо образом удалить ржавчину. Делать это чисто механическим способом неприемлемо (если, конечно, ржавчина не рыхлая), т.к. очаг коррозии не будет подавлен. В данном случае применяют так называемые преобразователи ржавчины, которые позволяют связать ее в нейтральное химическое соединение. В результате устраняется очаг коррозии и одновременно сохраняется механическая прочность металла. В ассортименте компании Dinol AB есть два таких состава – RC800 и RC900. Они активно используются при обработке подержанных автомобилей, фактически повышая их срок службы.

КОМПЛЕКСНАЯ ЗАЩИТА

Узнав практически про весь модельный ряд антикоррозионных материалов Dinitrol, уже гораздо легче понять основную идею разработчиков компании Dinol AB. Она заключается в предоставлении потребителю максимально возможного разнообразия составов. Покупатель должен иметь возможность выбрать именно те материалы, которые подойдут для конкретного автомобиля, эксплуатирующегося в конкретных условиях. И концерн Dinol AB обеспечивает этот выбор.

Но не только в этом заключается ценность продукции Dinitrol. Дело в том, что Dinol AB уделяет большое внимание развитию систем комплексной защиты на основе производимых препаратов. То есть владелец автомобиля, приехав на авторизованную станцию техобслуживания, будет уверен в том, что его машину обработают не просто качественными, но и совместимыми друг с другом составами.

В настоящее время Dinol AB предлагает на выбор три метода комплексной защиты автомобиля — Tuff-Kote Dinol, Dinitrol и Dini. Отметим, что они отличаются вовсе не применяемыми материалами: каждый из них допускает использование почти полного спектра составов. Отличие методов обработки друг от друга заключается в разной степени скрупулезности антикоррозионной обработки конкретных деталей кузова.

Tuff-Kote Dinol представляет собой наиболее завершенную систему защиты. Ее отличительной особенностью является использование комбинации проникающего и уплотняющего составов для обработки как днища, так и скрытых полостей. После тщательной мойки и сушки внешних частей кузова производится обработка скрытых полостей и днища проникающим составом, содержащим эффективные ингибиторы коррозии. Пробираясь по всевозможным микротрещинам, зазорам и вытесняя влагу, он эффективно изолирует металл от электролита. После этого многие скрытые полости покрываются более долговечным уплотняющим густым составом, а некоторые – даже уплотняющим составом для днища. Таким способом достигается эффективная защита на длительный срок. Некоторые элементы днища также обрабатываются в два этапа – сначала проникающим, а затем уплотняющим составами. В том случае, если на автомобиле присутствуют следы коррозии, есть возможность произвести предварительную обработку преобразователем ржавчины.

Комплексная система Dinitrol радикально не отличается от Tuff-Kote Dinol. Просто обработка некоторых деталей кузова производится только одним препаратом для скрытых полостей (это касается стоек, дверей и некоторых элементов днища). Также не предполагается использование преобразователей ржавчины. В остальном методы Dinitrol и Tuff-Kote Dinol очень похожи друг на друга.

модели автомобилей

Наконец для бережливых автомобилистов предназначен наиболее простой метод под названием Dini. Он представляет собой обработку лишь наиболее подверженных коррозии частей кузова. Dini наиболее дешев, т.к. требует минимального расхода антикоррозионных материалов.

Таким образом, три системы комплексной антикоррозионной защиты от компании Dinol AB позволят найти оптимум по соотношению качества и цены для любого автомобилиста. Ведь в каждом из методов можно дополнительно выбрать используемые антикоррозионные составы.

Если вы приняли решение защитить свой автомобиль от коррозии, вы можете восползоваться полным комплексом услуг антикорозийной обработки в центре защиты автомобиля ООО «Альфа-Гарант» по адресу: г. Пермь, ул.Героев Хасана, 105 «Б». Тел./факс (342) 240-38-28

Защита металлов от коррозии и окисления

Тoнкие металлические или oрганические поверхностные покрытия металлических изделий, позволяющие улучшить их внешний вид, защитить от коррозии, повысить износостойкость, улучшить электрический контaкт, облегчить пайку, изменить отражательные или поглощательные свойства в инфракрасном и видимом диапазонах спектра, а также нарастить размеры изделия. Серебро, золото, никель и хром наносятся на поверхность стали или других металлов как для улучшения внешнего вида, так и для защиты от коррозии. Кадмий и цинк используются для защиты от электрохимической коррозии; эти металлы защищают сталь за счет собственной коррозии, причем степень защиты практически пропорциональна толщине или массе покрытия. Другие металлы, используемые в качестве покрытий для стали, такие, как медь, никель, хром, олово, кобальт, серебро, золото и свинец, действуют как защитные пленки; степень защиты пропорциональна толщине лишь до тех пор, пока толщина обеспечивает непроницаемость покрытия. Толстые хромовые покрытия используются главным образом для увеличения износостойкости; кадмий и серебро применяются, когда надо обеспечить хороший электрический контакт; олово, медь, кадмий и никель — хорошие покрытия для пайки; родий, серебро и золото используются для увеличения отражательной способности поверхностей; черное оксидирование (воронение) применяется для увеличения поглощательной способности и собственного излучения поверхности; покрытия из никеля, хрома и железа позволяют наращивать размеры деталей.

 К

омпания Сатурн оптом и в розницу поставляет сварочные электроды сварочные полуавтоматы выпрямители и инверторы. Дилерские цены, скидки. Доставка.

 

Звоните тел (495) 799-59-85, 967-13-04

 

Для нанесения пoкрытий на поверхность металлических изделий обычно используются следующие методы: нанесение органических покрытий (краски, лаки, эмали), оксидирование, химическая обработка, диффузионная металлизация, погружение в расплав, металл, напыление и электролитическое осаждение.

 

Масляные краски используются главным образом для наружной отделки или для защиты поверхности больших металлических конструкций; они сохнут настолько медленно, что не годятся для покрытия большинства металлических изделий. Этих недостатков лишены нитролаки, которые раньше широко применялись для покрытия металлических поверхностей, например автомобилей, из-за того, что они быстро сохнут, образуют прочную пленку, имеют высокую адгезию и низкую стоимость, однако сейчас они вытесняются синтетическими эмалями.

 

Cуществует несколько типов широко используемых процессов оксидирования. Алюминий применяется в качестве материала анода в растворе серной или хромовой кислоты. Oбразующийся при этом оксид обеспечивает хорошую защиту алюминия от коррозии, а также служит хорошей основой для нанесения органических покрытий. В некоторых случаях оксидная пленка может быть окрашена для получения необходимого цвета.

 

Оксидные пленки на поверхности стали получают путем термической обработки, воздействием расплавленных окислителей (нитратов) и, чаще всего, погружением в щелочные растворы, нагретые до температуры 140-155° С.

 

Медь и медные сплавы обрабатываются в щелочных растворах для получения пленки черной окиси меди. Красная закись образуется на меди при ее погружении в окислительный расплав. Серебро, медь и латунь «окисляют» с помощью растворов сульфидов для получения цветных и черных покрытий; эти покрытия представляют собой скорее сульфиды, чем оксиды.

 

Покрытия, получаемые методом химического полирования, служат для защиты от коррозии и как основа для нанесения oрганических пoкрытий. Для стaли и цинка используется процесс фосфатирования с применением растворов, содержащих металлические фосфаты и деполяризаторы; цинк и кадмий обрабатываются в растворах хроматов для получения хромосодержащих покрытий, которые обладают высоким сопротивлением коррозии, вызываемой аэрозолями солей; магний также обрабатывается растворами хроматов для уменьшения коррозии и подготовки под окраску; буферные растворы молибдатов дают черное покрытие на цинке.

 

Некоторые металлы мoгут быть нанесены на поверхность изделий из других металлов простым химическим замещением из раствора. Медь из раствора медного купороса в серной кислоте может осаждаться на стали; еще лучшие результаты получаются при добавлении ингибитора для предотвращения воздействия серной кислоты на сталь. Ртуть мoжет замещаться медью и латунью из растворов цианидов и образовывать гладкие с хорошей адгезионой способностью покрытия ртути, которые используются для подготовки латуни к серебрению.

 

Покрытия из олова и цинка наносятся путем погружения изделий в расплавленный металл. Горячие оловянные покрытия наносятся на стальную жесть (при производстве консервных банок), чугун, ковкий чугун, медь и медные сплавы, главным образом в изделиях, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами, а также для электротехнического применения.

 

Правильная подготовка металлов к процессу электролитического осаждения, аналогично нанесению органических покрытий, требует удаления всех следов смазки, жира, частиц твердых загрязнений, окисной пленки и окалины для качественного нанесения покрытий.

Покрытия из медно-цинковых сплавов могут быть получены из растворов цианидов; они позволяют получить соединения, напоминающие листовую латунь. Латунные покрытия стальных и других изделий часто используются для декоративных целей.

Настоящие бронзы, т.е. медно-оловянные сплавы могут быть получены из растворов цианидов. Содержание олова в бронзовых покрытиях составляет от 5 до 10%.

 А

адмиевые покрытия защищают сталь от электрохимической коррозии и оказываются привлекательными в том отношении, что не образуют белых продуктов коррозии, как в случае цинковых покрытий. Детали с кадмиевым покрытием легко паяются и поэтому широко используются в электронной промышленности. Кадмий токсичен, и его не следует использовать в быту и на изделиях, которые будут контактировать с пищей.

 

Существуют два типа таких покрытий: тонкое (декоративное) и толстое (технологическое). Декоративное покрытие — обычно блестящий хромовый слой толщиной от 0,0005 до 0,0025 мм. Декоративное покрытие толщиной от 0,00075 до 0,0015 мм наносится для защиты от коррозии никелевой подложки. Толстое покрытие в принципе не отличается от декоративного, однако его большая толщина (от 0,025 до 0,375 мм) повышает износостойкость изделия.

 

Медные покрытия, которые обеспечивают защиту от коррозии, получаются из растворов нескольких типов. Например, раствор медного купороса и серной кислоты используется для электрополирования или получения толстых покрытий. Растворы цианидов служат также для нанесения покрытий на стали, цинке, свинце и других металлах.

 

Другие металлы, осаждаемые из растворов цианидов, — золото, серебро и цинк. Железо осаждается из растворов хлорида железа, свинец — из растворов фторобората и фторосиликата, а олово — из щелочных растворов станнатов и фторобората. Покрытия из благородных металлов, таких, как родий, платина и палладий, также могут быть получены гальваническим путем.

 

ООО «Сатурн» оптом и в розницу поставляет сварочные электроды сварочные полуавтоматы выпрямители и инверторы. Дилерские цены, скидки. Доставка.

Зовните (495) 799-59-85

Основные способы защиты металлоизделий от коррозии

Коррозия представляет собой процесс разрушения металлов из-за воздействия химических или электрохимических воздействий. Простыми словами, это ржавчина, которая возникает в процессе эксплуатации изделий по причине частого контакта металла с влагой, почвой или другой агрессивной средой. Согласно последним подсчетам развитые страны несут около 5 % ущерба от национального дохода в связи с возникновением коррозии, поэтому борьбе с ней уделяется весомое значение.

Защита металлов от возникновения ржавчины базируется на ряде принципов:

  • Изолирование поверхности от агрессивных факторов;
  • Улучшение химсопротивления материала;
  • Снижение агрессивности среды;
  • Электрохимическая защита.

Некоторые методы используются еще на этапе производства, другие же — в процессе эксплуатации.

Какие из них наиболее эффективны?

Проявляться коррозия на металлических изделиях, в том числе и на двутавровой балке, может по-разному — поверхностное или глубинное проникновение, ржавый слой, окисление компонентов. Метод борьбы с этой проблемой подбирается в зависимости от особенностей условий эксплуатации конструкции. Очень важно определить природу процесса. Это может быть контакт с кислородом, химически активными веществами, влагой, почвой.

Самыми надежными и эффективными защитными мерами с проявлениями ржавчины считаются следующие методы:

  • Защитные покрытия;
  • Легирование;
  • Металлизация;
  • Изменение состава материала.

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Использование защитных покрытий

Поверхностная защита металлических балок может выполняться как нанесением специальных пленок, так и окрашиванием конструкций. В быту чаще всего для этих целей используется краска, содержащая в своем составе алюминий. Задача такого способа – перекрыть поступление кислорода к поверхности стали, тем самым защитить ее от разрушений. Вне зависимости от состава покрытий к ним предъявляется ряд требований: отличные адгезионные качества, возможность сохранять свои характеристики в агрессивной среде.

Главными достоинствами защитных покрытий является простота реализации и доступная цена. Но вот только долговечность их, к сожалению, невелика.

Химические покрытия металла

Основываются на покрытии металлических конструкций специальной пленкой, устойчивой к воздействию кислорода, влаги, перепаду температур. Речь идет о оксидировании, сульфидировании и т.п.

Процедура выполняться может в горячем и холодном состоянии и требует наличия специального оборудования. Есть у этого метода один недостаток — защитная пленка изменяет цвет изделия, что в некоторых ситуациях не совсем уместно.

Легирование

Выполняется на стадии производства изделий. При изготовлении детали, конструкции в металл вводятся специальные добавки. Чаще всего ими является марганец, хром, которые придают стали устойчивости к агрессивной среде.

Например, для возведения высоток используется исключительно легированная сталь для максимальной надежности и защиты от экстремальных климатических условий.

Металлизация

Заключается в покрытии поверхностного слоя деталей присадком расплавленного металла. Процедура выполняется с помощью пульверизатора.

Изменение состава атмосферы

Это может быть вакуумирование или среда инертных газов. Достаточно эффективные способы, но довольно дорогостоящие, так как требуют использования дополнительного оборудования.

Вывод: производители много сил и ресурсов тратят на то, чтобы изделия были устойчивы к коррозии и прослужили долгую службу. В связи с этим можно быть уверенным, что металлоизделия будут надежно защищены от ржавчины, обеспечена максимальная устойчивость и надежность конструкции, но только при условии приобретения ее у надежных поставщиков.

Защита металла от коррозии, антикоррозийная защита металла

Антикоррозийная защита металла Эластэкс

Мы предлагаем защитить металлоконструкции от коррозии полиуретановым покрытием. Стоимость работ по нанесению антикоррозионного покрытия составляет до 80-90% стоимости самого покрытия. Поэтому использование низкокачественных материалов приведёт к значительным тратам при ремонте и повторном нанесении защиты. Стоимость ремонта некачественного покрытия может стоить дороже первоначального нанесения, в связи с необходимостью демонтажных мероприятий. Большой срок эксплуатации наших материалов позволяет сэкономить значительные средства на ремонте и последующих нанесениях. При возникновении необходимости ремонта – полиуретановые покрытия легко и незатратно восстанавливаются.

Коррозия

Поверхностные слои стальных и чугунных изделий разрушаются под химическим и электрохимическим воздействием. Испорченный таким образом металл становится непригодным для дальнейшего использования.

В результате коррозии ухудшаются показатели герметичности, прочности, тепло- и электропроводности и других характеристик. Конструкции становятся непригодными к использованию. Разрушение стальных и чугунных конструкций – частая причина аварий. Современные технологии позволяют замедлить развитие коррозии и минимизировать её негативные последствия.

Использование полиуретана в качестве защитного материала основано на свойстве паропроницаемости, т.е. непроницаемости для молекул кислорода.

Нанесённые полиуретановые составы обеспечивают многолетнюю надёжную защиту металла. Использование напыления позволяет наносить защиту в самых труднодоступных местах. Благодаря создаваемому теплоизоляционному слою, влага не конденсируется, в том числе и на финишной поверхности.

Чем лучше обрабатывать?

Мы предлагаем несколько универсальных решений для защиты металла от коррозии:

  • Мастики. Для облицовки/гидроизоляции, внутренней и наружной обработки кровель, емкостей, туннелей, труб, бассейнов, прудов.
  • Грунтовки. Составы, под нанесение которых не требуется абразивная очистка крупных объектов, труднодоступных участков сборных конструкций.
  • Композиции. Финишное покрытие для металла, ЖБ, бетона, цементных полов любых объемов.
  • Гидроизоляция. Эластомеры для экстренного ремонта дефектов, трещин в ЖБ, ППУ, металлических основаниях, строительных конструкциях.

Преимущества полиуретана

Преимущества наших полиуретановых покрытий:

  1. отработанная методика нанесения
  2. легкий вес, минимальная нагрузка на основание, быстрый монтаж
  3. прочность, износостойкость, долговечность — срок эксплуатации финишного покрытия составляет до 25–30 лет, без деформации и изменения структуры
  4. бесшовность, полное повторение формы основания
  5. экономичность — снижение затрат на эксплуатацию, минимизация теплопотерь
  6. сокращение интенсивности коррозии в несколько раз
  7. жаро- и морозоустойчивость
  8. экологичность, нетоксичность
  9. ремонтопригодность
  10. широкая цветовая гамма

Где можно применять?

Использование полиуретанов, в зависимости от выбора вида и метода, решает несколько задач одновременно: коррозионная и теплозащита, коррозия металла, уже начавшего ржаветь.

Наши составы рекомендуется применять практически везде. Объекты применения противокоррозионных покрытий «Эласт-ПУ».

  1. Внутренние поверхности
    • Резервуары для хранения и транспортировки нефти и нефтепродуктов, мазута, дизтоплива
    • Резервуары для жидкостей: воды, солевых, кислотных и щелочных растворов
    • Резервуары, бункеры для хранения и транспортировки сыпучих материалов
    • Создание антифрикционного слоя в трубопроводах.
  2. Металлические конструкции в помещениях
    • Защитное покрытие для металлических полов
    • Защита от газоагрессивной среды.
    • Защита бетонной опалубки.
  3. Металлические конструкции на открытом воздухе
    • Защита резервуаров снаружи.
    • Покрытие строительных и промышленных металлоконструкций.
    • Звукоизоляционные щиты.

Примечательно, что если вы наносите наши составы на поверхности, начавшие коррозировать, они не только осушают, но и максимально обезвоживают, пропитывают пористые участки, создают гидрозащитную пленку на всей поверхности металла.

Используя эффективную полиуретановую защиту металла от коррозии, вы обеспечиваете своим объектам долговечность и безопасность.

Защита арматуры от коррозии в бетоне

Компания Sika предлагает высокоэффективные материалы для защиты арматуры железобетонных конструкций от коррозии.

Способы и материалы Sika для защиты арматуры в бетоне от коррозии

В железобетонных конструкциях коррозионные процессы протекают в силу неустойчивости термодинамической системы «бетон — стальная арматура». Эти процессы возникают самопроизвольно и развиваются в основном на поверхности арматуры, хотя могут проникать и вглубь элементов. Под воздействием коррозии поперечное сечение арматуры уменьшается, продукты коррозионного процесса занимают в бетоне объем, превышающий объем самой арматуры, что приводит к появлению в железобетонных конструкциях трещин.

Основные способы защиты арматуры от коррозии в бетоне:

  • применение бетона специального состава для улучшения качеств окружающей стальную арматуры среды и исключения или минимизации негативного воздействия соединений, провоцирующих коррозионные процессы;

  • применение пластифицирующих добавок для уменьшения проницаемости (пористости) бетонного камня, что способствует снижению водоцементного отношения и проницаемости бетона;

  • добавление в бетонную смесь ингибиторов коррозии ― специальных веществ, прекращающих или замедляющих коррозионное разрушение арматуры;

  • пассивация арматуры путем создания на поверхности металла оксидной защитной пленки, что может быть выполнено предварительно для защиты арматуры от коррозии перед бетонированием или с помощью вводимых в бетонную смесь пассиваторов. Этот способ позволяет остановить коррозионные процессы в период, который требуется для полного просыхания железобетонной конструкции, и в который происходит самая сильная коррозия металла.

Материалы Sika для защиты стальной арматуры от коррозии в бетоне

Компания Sika предлагает следующие материалы для антикоррозийной защиты арматуры:

  • однокомпонентный состав на основе цемента Sika MonoTop-910 N Red;

  • трехкомпонентный состав на эпоксидно-цементной основе SikaTop Armatec-110 EpoCem;

  • однокомпонентный состав с ингибиторами коррозии Sika FerroGard-903 Plus.

При небольших разрушениях бетонного камня мы рекомендуем применять однокомпонентный состав на основе портландцемента Sika MonoTop-910 N Red. В состав добавлены полимеры, микрокремнезем, специальные добавки. Представляет собой порошок красного цвета, поставляется в мешках весом 25 кг. Легко смешивается с водой и наносится с помощью валика или кисти. Возможно нанесение методом мокрого торкретирования.

Sika MonoTop-910 N Red защищает стальную арматуру от коррозии и повышает адгезию к бетонным поверхностям. Отличается стойкостью к коррозионным средам, проникновению воды и хлоридов, к антиобледенительным солям. Для защиты арматуры от коррозии состав наносят двумя слоями, толщина каждого слоя 2 мм. Расход составляет примерно 4 кг состава для покрытия 2 слоями 1 м² арматуры. Одного мешка хватает для приготовления 14,5 л раствора, смеситель должен работать на низкой скорости. Производится обработка арматуры от ржавчины перед бетонированием, наносят первый слой толщиной 1 мм, через 4-5 часов наносят второй слой такой же толщины.

При высоких динамических нагрузках или воздействии агрессивных сред мы советуем использовать трехкомпонентный состав на эпоксидно-цементной основе SikaTop Armatec-110 EpoCem. Сухая смесь (компонент С) поставляется в мешках весом 16 кг, компоненты A (смола) и B (отвердитель) поставляются в бутыли и канистре весом 1,14 кг и 2,86 кг. Для антикоррозийной защиты требуется примерно 4 кг покрытия для нанесения на 1 м² поверхности слоя толщиной 1 мм. Технология предусматривает нанесение двух слоев. Арматура предварительно должна быть очищена от коррозии, пыли, грязи, масляных пятен ― всего того, что негативно повлияет на адгезию.

Покрытие SikaTop Armatec-110 EpoCem отличается стойкостью к воде и хлоридам, имеет большую прочность на сдвиг, продолжительное время жизни. Для приготовления компоненты A и B предварительно нужно взболтать, затем вылить в емкость и смешивать смесителем с винтовыми лопастями на низкой скорости в течение 30 секунд. После этого в емкость постепенно добавляется сухой порошок (компонент C). Состав надо перемешивать в течение 3 минут, добавление воды запрещено. Наносится покрытие кистью или распылителем.

Для замедления коррозионных процессов мы рекомендуем применять однокомпонентную пропитку с ингибиторами коррозии Sika FerroGard-903 Plus. Состав содержит неорганические и органические соединения, которые после проникновения в бетон создают на поверхности арматуры мономолекулярный защитный слой.

Пропитка Sika FerroGard-903 Plus не оказывает влияния на паропроницаемость и продлевает срок службы железобетонной конструкции. Очень экономична при использовании. Готовая к применению пропитка продается в канистрах по 25 кг или бочках весом 220 кг. Наносится валиком, кистью или распылителем. Расход составляет около 0,5 кг/м². На горизонтальные поверхности достаточно нанести 1-2 слоя пропитки, на вертикальные 2-3 слоя.

Защита от коррозии металла: катодная, анодная, покрытия

Металлы используются человеком с доисторических времен, изделия из них широко распространены в нашей жизни. Самым распространенным металлом является железо и его сплавы. К сожалению, они подвержены коррозии, или ржавлению — разрушению в результате окисления. Своевременная защита от коррозии позволяет продлить срок службы металлических изделий и конструкций.

Защита от коррозии

Виды коррозии

Ученые давно борются с коррозией и выделили несколько основных ее типов:

  • Атмосферная. Происходит окисление вследствие контакта с кислородом воздуха и содержащимися в нем водяными парами. Присутствие в воздухе загрязнений в виде химически активных веществ ускоряет ржавление.
  • Жидкостная. Проходит в водной среде, соли, содержащиеся в воде, особенно морской, многократно ускоряют окисление.
  • Почвенная. Этому виду подвержены изделия и конструкции, находящиеся в грунте. Химический состав грунта, грунтовые воды и токи утечки создают особую среду для развития химических процессов.

Исходя из того, в какой среде будет эксплуатироваться изделие, подбираются подходящие методы защиты от коррозии.

Характерные типы поражения ржавчиной

Различают следующие характерные виды поражения коррозией:

  • Поверхность покрыта сплошным ржавым слоем или отдельными кусками.
  • На детали возникли небольшие участки ржавчины, проникающей в толщину детали.
  • В виде глубоких трещин.
  • В сплаве окисляется один из компонентов.
  • Глубинное проникновение по всему объему.
  • Комбинированные.

Виды коррозионных разрушений

По причине возникновения разделяют также:

  • Химическую. Химические реакции с активными веществами.
  • Электрохимическую. При контакте с электролитическими растворами возникает электрический ток, под действием которого замещаются электроны металлов, и происходит разрушение кристаллической структуры с образованием ржавчины.

Коррозия металла и способы защиты от нее

Ученые и инженеры разработали множество способов защиты металлических конструкций от коррозии.

Защита от коррозии  индустриальных и строительных конструкций, различных видов транспорта осуществляется  промышленными способами.

Зачастую они достаточно сложные и дорогостоящие. Для защиты металлических изделий в условиях домовладений применяют бытовые методы, более доступные по цене и не связанные со сложными технологиями.

Промышленные

Промышленные методы защиты металлических изделий подразделяются на ряд направлений:

  • Пассивация. При выплавке стали в ее состав добавляют легирующие присадки, такие, как Cr, Mo, Nb, Ni. Они способствуют образованию на поверхности детали прочной и химически стойкой пленки окислов, препятствующей доступу агрессивных газов и жидкостей к железу.
  • Защитное металлическое покрытие. На поверхность изделия наносят тонкий слой другого металлического элемента — Zn , Al, Co и др. Этот слой защищает железо о т ржавления.
  • Электрозащита. Рядом с защищаемой деталью размещают пластины из другого металлического элемента или сплава, так называемые аноды. Токи в электролите текут через эти пластины, а не через деталь. Так защищают подводные детали морского транспорта и буровых платформ.
  • Ингибиторы. Специальные вещества, замедляющие или вовсе останавливающие химические реакции.
  • Защитное лакокрасочное покрытие.
  • Термообработка.

Порошковая покраска для защиты от коррозии

Способы защиты от коррозии, используемые в индустрии, весьма разнообразны. Выбор конкретного метода борьбы с коррозией зависит от условий эксплуатации защищаемой конструкции.

Бытовые

Бытовые методы защиты металлов от коррозии сводятся, как правило, к нанесению защитных лакокрасочных покрытий. Состав их может быть самый разнообразный, включая:

  • силиконовые смолы;
  • полимерные материалы;
  • ингибиторы;
  • мелкие металлические опилки.

Отдельной группой стоят преобразователи ржавчины — составы, которые наносят на уже затронутые коррозией конструкции. Они восстанавливают железо из окислов и предотвращают повторную коррозию. Преобразователи делятся на следующие виды:

  • Грунты. Наносятся на зачищенную поверхность, обладают высокой адгезией. Содержат в своем составе ингибирующие вещества, позволяют экономить финишную краску.
  • Стабилизаторы. Преобразуют оксиды железа в другие вещества.
  • Преобразователи оксидов железа в соли.
  • Масла и смолы, обволакивающие частички ржавчины и нейтрализующие ее.

Грунт-преобразователь ржавчины

При выборе грунта и краски лучше брать их от одного производителя. Так вы избежите проблем совместимости лакокрасочных материалов.

Защитные краски по металлу

По температурному режиму эксплуатации краски делятся на две большие группы:

  • обычные, используемые при температурах до 80 °С;
  • термостойкие.

По типу связующей основы краски бывают:

  • алкидные;
  • акриловые;
  • эпоксидные.

Лакокрасочные покрытия по металлу имеют следующие достоинства:

  • качественная защита поверхности от коррозии;
  • легкость нанесения;
  • быстрота высыхания;
  • много разных цветов;
  • долгий срок службы.

Большой популярностью пользуются молотковые эмали, не только защищающие метал, но и создающие эстетичный внешний вид. Для обработки металла распространена также краска-серебрянка. В ее состав добавлена алюминиевая пудра. Защита металла происходит за счет образования тонкой пленки окиси алюминия.

Краска-серебрянка

Эпоксидные смеси из двух компонентов отличаются исключительной прочностью покрытия и применяются  для узлов, подверженных высоким нагрузкам.

Защита металла в бытовых условиях

Чтобы надежно защитить металлические изделия от коррозии, следует выполнить следующую последовательность действий:

  • очистить поверхность от ржавчины и старой краски с помощью проволочной щетки или абразивной бумаги;
  • обезжирить поверхность;
  • сразу же нанести слой грунта;
  • после высыхания грунта нанести два слоя основной краски.

При работе следует использовать средства индивидуальной защиты:

  • перчатки;
  • респиратор;
  • очки или прозрачный щиток.

Способы защиты металлов от коррозии постоянно совершенствуются учеными и инженерами.

Методы противостояния коррозионным процессам

Основные методы, применяемые для противодействия коррозии, приведены ниже:

  • повышение способности материалов противостоять окислению за счет изменения его химического состава;
  • изоляция защищаемой поверхности от контакта с активными средами;
  • снижение активности окружающей изделие среды;
  • электрохимические.

Первые две группы способов применяются во время изготовления конструкции, а вторые – во время эксплуатации.

Методы повышения сопротивляемости

В состав сплава добавляют элементы, повышающие его коррозионную устойчивость. Такие стали называют нержавеющими. Они не требуют дополнительных покрытий и отличаются эстетичным внешним видом. В качестве добавок применяют никель, хром, медь, марганец, кобальт в определенных пропорциях.

Нержавеющая сталь AISI 304

Стойкость материалов к ржавлению повышают также, удаляя их состава ускоряющие коррозию компоненты, как, например, кислород и серу — из стальных сплавов, а железо – из магниевых и алюминиевых.

Снижение агрессивности внешней среды и электрохимическая защита

С целью подавления процессов окисления во внешнюю среду добавляют особые составы — ингибиторы. Они замедляют химические реакции в десятки и сотни раз.

Электрохимические способы сводятся к изменению электрохимического потенциала материала путем пропускания электрического тока. В результате коррозионные процессы сильно замедляются или даже вовсе прекращаются.

Пленочная защита

Защитная пленка препятствует доступу молекул активных  веществ к молекулам металла и таким образом предотвращают коррозионные явления.

Пленки образуются из лакокрасочных материалов, пластмассы и смолы.  Лакокрасочные покрытия недороги и удобны в нанесении. Ими покрывают изделие в несколько слоев. Под  краску наносят слой грунта, улучшающего сцепление с поверхностью и позволяющего экономить более дорогую краску. Служат такие покрытия от 5 до 10 лет. В качестве грунта иногда применяют смесь фосфатов марганца и железа.

Защитные покрытия создают также из тонких слоев других металлов: цинка, хрома, никеля. Их наносят гальваническим способом.

Покрытие металлом с более высоким электрохимическим потенциалом, чем у основного материала, называется анодным. Оно продолжает защищать основной материал, отвлекая активные окислители на себя, даже в случае частичного разрушения. Покрытия с более низким потенциалом называют катодными. В случае нарушения такого покрытия оно ускоряет коррозию за счет электрохимических процессов.

Металлическое покрытие также можно наносить также методом распыления в струе плазмы.

Применяется также и совместный прокат нагретых до температуры пластичности листов основного и защищающего металла. Под давлением происходит взаимная диффузия молекул элементов в кристаллические решетки друг друга и образование биметаллического материала. Этот метод называют плакированием.

Понимание коррозии и способы защиты от нее

Ежегодно корродированные машины, здания и оборудование обходятся американской промышленности примерно в 7 миллиардов долларов. Коррозия — дорогостоящая проблема. Но, понимая его коренные причины, можно предпринять эффективные шаги для предотвращения и борьбы с ним.

Существует несколько видов затрат на коррозию, которые необходимо учитывать рабочим завода:

• Прямая потеря или повреждение металлических конструкций из-за коррозии. Примером может служить резервуар для горячей воды, который подвергся коррозии и должен быть утилизирован.

• Затраты на техническое обслуживание, связанные с коррозией. Любая металлическая поверхность, которую необходимо красить каждые несколько лет для предотвращения коррозии, попадает в эту область.

• Косвенные потери в результате коррозии. Эти потери могут возникнуть в результате утечки и пожара. Взрывы, связанные с утечками, отключениями электроэнергии, остановкой оборудования и потерями рабочей силы, также косвенно являются результатом коррозии.

Первый шаг к контролю этих затрат требует понимания того, что такое коррозия и что ее вызывает.

Что такое ржавчина?

При коррозии железа или стали образуется оксид железа, или то, что мы называем ржавчиной. Сталь в основном состоит из железной руды. В естественном состоянии железная руда очень похожа на ржавчину: темно-красная, мелкозернистая, со способностью удерживать влагу.

Железная руда является стабильным веществом до тех пор, пока не превратится в железо или сталь, естественно более слабые элементы. Когда сталь подвергается воздействию влаги и кислорода, она сразу же начинает возвращаться в свое естественное состояние. Несмотря на то, что были приняты защитные меры, большая часть стали, произведенной в этом столетии, уже превратилась в оксид в своем естественном состоянии.

Для существования коррозии необходимы три элемента: защищенный металл, корродированный металл и токопроводящая среда между ними. Когда два разнородных металла соприкасаются, один становится защищаемым металлом, а другой — корродированным. Операторы установки могут распознать экологические ситуации, способствующие коррозии.

Например:

• Если на стальных трубах используются оцинкованные фитинги, оцинкованные (цинковые) фитинги подвергаются коррозии, а сталь остается защищенной.

• Сталь или другие металлы, находящиеся под напряжением, подвергаются коррозии, в то время как ненапряженная сталь защищена от коррозии. Это причина того, что на стали появляются язвы ржавчины.

• Свежесрезанная сталь быстрее подвергается коррозии. Резьба, нарезанная на трубе, всегда сначала ржавеет.

Даже если кусок стали не соприкасается с другим металлом, не находится под напряжением и не только что разрезан, он будет ржаветь под воздействием погодных условий. Это связано с тем, что сталь не совсем однородна по составу — небольшие изменения плотности и состава будут происходить внутри одного куска стали, что приводит к коррозии.

Третий ингредиент, необходимый для коррозии стали, — это электролит. Обычно это жидкое или водосодержащее вещество, которое проводит ток коррозии от защищаемого металла к корродированному металлу. Самым распространенным токопроводящим веществом является вода. Дождь, роса, влажность в воздухе и т. Д. Служат эффективными проводниками электричества. Сталь очень медленно разъедает в пустынном климате, где влажность низкая, а дожди редки. В местах с высокой влажностью и частым дождем защита стали имеет решающее значение.Операторы установки узнают некоторые из следующих сред, в которых используются электрические токи для ускорения процесса коррозии:

• Добавление соли в воду значительно увеличивает ее токопроводящую способность. Таким образом, сталь, подвергающаяся воздействию морской воды или солевого тумана, будет корродировать быстрее, чем сталь в пресной воде. Атмосферная коррозия сильнее в районах около океанов из-за воздействия соленого воздуха. Концентрированные солевые растворы, например, используемые в пищевой промышленности, вызывают сильную коррозию.

• Промышленный дым и пары содержат кислоты, щелочи и другие химические вещества, которые служат проводниками тока. Следовательно, атмосферная коррозия в промышленных районах более серьезна, чем в сельской местности.

• Почва, глина и земляные материалы также являются хорошими проводниками электричества. Трубопроводы и другая сталь, закопанная в землю, будут подвержены коррозии, если не будут защищены. Подобно тому, как почва значительно различается по составу, она также различается по своей электропроводности: одни почвы вызывают более сильную коррозию, чем другие.

Контроль коррозии

Чтобы сделать использование стали и других металлов практичным в строительстве и производстве, необходимо применять некоторые методы защиты от коррозии. В противном случае срок службы стали и других металлов будет ограничен, что снизит эффективность и увеличит стоимость обслуживания. Есть несколько эффективных способов остановить коррозию:

1. Подаваемый ток. Используя подходящее генерирующее ток оборудование и средства управления, можно воспроизвести ток, равный по силе корродирующему току, но текущий в противоположном направлении.Этот тип защиты обычно ограничивается трубопроводами, заглубленными резервуарами и т. Д. И требует тщательного проектирования и компоновки. При неправильном использовании приложенный ток может вызвать коррозию.

2. Жертвенные металлы. Сталь может быть защищена путем размещения рядом с другим металлом. Например, если цинк или магний находятся в непосредственном контакте со сталью, они защищают сталь от коррозии. Здесь цинк и магний служат жертвенными металлами, которые не только защищают область непосредственного контакта, но и защищают за пределами металла во всех направлениях.Защита от ржавчины с помощью жертвенных металлов обычно используется в нескольких формах:

• Цинковые или магниевые блоки часто используются для защиты корпусов судов, внутренних поверхностей резервуаров для воды и других погруженных поверхностей.

• Часто выполняется полное покрытие стали жертвенным металлом. Например, оцинкованная сталь — это сталь, покрытая цинком. Цинк жертвенный и защитит стальную основу.

• Покрытия с высоким содержанием цинка могут наноситься на стальную поверхность для обеспечения катодной защиты.Покрытия с высоким содержанием цинка содержат от 85% до 95% металлического цинка в подходящем связующем. Частицы цинка, нанесенные при окраске, защищают сталь.

3. Грунтовки. Грунтовки и готовые покрытия защищают металлические поверхности, создавая барьер между сталью и корродирующими элементами. Они также предотвращают попадание влаги на поверхность стали. Пленка покрытия защищает нижележащие металлические подложки тремя способами:

• Покрытия могут замедлять скорость диффузии воды и кислорода из окружающей среды к металлической поверхности.Это замедляет процесс коррозии.

• Пленка краски может замедлить скорость диффузии продуктов коррозии с металлической поверхности через пленку краски. Это также замедляет процесс коррозии.

• Антикоррозионные пигменты, содержащиеся в качественных грунтовках, изменяют поверхностные свойства основного металла. В результате металл приобретает высокое электрическое сопротивление. Разные пигменты по-разному осуществляют эту реакцию. Грунтовки поглощают и связывают влагу, поэтому она не вступает в реакцию со сталью.

Как выбрать антикоррозийное покрытие

Рассмотрение следующих критериев может выявить наиболее эффективный тип антикоррозионного покрытия, необходимый для конкретного проекта.

Качество покрытия / нанесения — Какой уровень антикоррозийной краски требуется? Насколько важно, чтобы краска была стойкой к выцветанию и / или истиранию? Как часто вы планируете перекрашивать? Есть ли предпочтения по нанесению: кисть / валик или распылитель?

Эстетика — Какие материалы будут покрыты? Насколько важно, чтобы лакокрасочный слой выглядел привлекательно? Важно ли сохранять цвет?

Цена — Обычно более качественная краска увеличивает цену.Учитываются ли заявки на подкрашивание при оценке затрат на техническое обслуживание? Какова стоимость выбранной краски? Как часто нужно будет перекрашивать?

Экологические нормы — Каковы местные экологические нормы для красок и покрытий? Соответствует ли краска этим стандартам? Как процесс покраски повлияет на близлежащее окружение? С июня 2002 года правительство США примет постановление о снижении количества загрязняющих веществ в краске для повышения защиты окружающей среды.Новые пределы содержания летучих органических соединений (ЛОС) упадут до 450 г / л краски. Более жесткие ограничения будут введены в Калифорнии, Аризоне, Нью-Йорке и Нью-Джерси, сведя к минимуму твердые объемы до уровня всего 340 г / л.

Покрытия

При ремонтной окраске используются три основных типа покрытий. Исходя из требований к качеству, цене, применению и эстетике, операторы установки могут выбрать подходящее покрытие из следующего:

Алкидные эмали — Алкидные эмали предназначены для внутренних и наружных поверхностей в умеренных и тяжелых условиях.Это покрытие обеспечивает надежную коррозионную стойкость на срок до 3-5 лет. Алкидные эмали обеспечивают глянцевый цвет, устойчивы к выцветанию и могут наноситься валиком или распылителем. • Эпоксидные покрытия — Эпоксидные покрытия используются для внутренних и наружных поверхностей в промышленных условиях, где сохранение цвета и блеск не важны. Качество покрытия будет лучше, чем у алкидной эмали, поскольку она выдерживает суровые промышленные условия. Эпоксидные покрытия лучше всего наносить распылением, но также можно использовать кисти и валики.

Полиуретановые покрытия — Полиуретановое покрытие является краской наилучшего качества из всех трех вариантов. Он выдерживает самые суровые условия окружающей среды и может прослужить до 10 лет. Он обеспечивает сильное сохранение цвета и блеска и устойчив к истиранию. Полиуретановые покрытия наносятся методом напыления.

Заключение

Краски работают, потому что они замедляют коррозию за счет уменьшения скорости протекания тока в процессе электрохимической коррозии. Понимая, что такое коррозия, операторы установок могут предсказать, где может возникнуть ржавчина, и распознать факторы окружающей среды на своем предприятии, которые способствуют коррозии.Хорошая новость заключается в том, что, хотя коррозия может быть дорогостоящей, это не обязательно. Краски — это экономичное средство защиты от коррозии. Регулярное техническое обслуживание операторами установки может минимизировать появление и последствия коррозии.

Предотвращение ржавчины 101: Полное руководство

Есть причина, по которой люди используют железо и сталь для изготовления инструментов, машин и зданий — железо в изобилии, оно прочно и является неотъемлемой частью жизни на Земле. Однако, каким бы мощным ни был этот металл, он может быть разрушен простым сочетанием кислорода и влаги.Да, ахиллесова пята этого великого металла — это просто старая ржавчина!

Защита от ржавчины на железной гайке и болте, предлагаемая Nyalic

… заставляет железо терять свою прочность…

Что такое ржавчина и как она возникает?

Мы все сталкивались с ржавчиной, будь то скрипящие ворота, сломанная велосипедная цепь или затупившийся тракторный инвентарь. Но даже если вы знакомы с этим, вы можете не знать, как это происходит

По определению, ржавчина — это оксид, который возникает, когда железо (или сплав, содержащий железо) подвергается воздействию воды и кислорода в течение длительного периода времени.Когда вода соединяется с железом на атомарном уровне, это окисление ослабляет связь самого металла. Со временем окисление приводит к потере прочности железа

Чтобы представить это в перспективе, подумайте о крепком напитке — назовем его Steel Slinger — и о том, что происходит, когда он некоторое время сидит. На стекле образуется конденсат, лед тает, и то, что когда-то было идеально перемешано, теперь разбавлено. Не так уж и мощно, правда? Атомы железа, расщепленные под воздействием воды, не так уж и отличаются, и, как и этот «коктейль», ваше железо не так прочно, как когда-то.Когда ваше железо недостаточно прочное, оно подвержено большему повреждению водой и ржавчине, и в конечном итоге сломается.

… может сломать машины такой мощности, как бульдозеры…

Так случается ли это с каждым металлом, который подвергается воздействию элементов? Не совсем так, потому что технически ржавеет только железо. Мы знаем, вы можете подумать: «Но все видели ржавые медные гроши, а серебряные украшения определенно выглядят ржавыми, когда их бросают в воду». Это связано с тем, что такие металлы, как медь, алюминий, серебро и даже золото, подвергаются коррозии.Коррозия — это результат химической реакции с окислителем, а ржавчина — это особый тип коррозии, вызываемый водой и окислением.

Итак, в чем самая большая разница между зеленой патиной на копейке и ржавчиной на скрипучих железных цепях? Патина на пенни потускнела, что означает, что она не проникает сквозь материалы под поверхностью. Потускнение влияет только на верхние слои металла и фактически действует как уплотнение, защищающее более глубокие слои от кислорода, что приводит к большему ущербу. С другой стороны, более сильная коррозия, такая как ржавчина, может вывести из строя такие мощные машины, как бульдозеры.И как только появляется ржавчина, нет ничего, что могло бы вернуть металлу былую славу. Вот здесь и пригодится защита от ржавчины. Но сначала давайте посмотрим на некоторые железные факты и статистику.

… четыре типа ржавчины…

Rust: статистика и факты

Сколько повреждений действительно вызывает коррозия, например ржавчина? Просто просмотрите эти 9 удивительных фактов.

Изображение, показывающее разрушительный эффект, который ржавчина может оказывать на сталь.
  • Для образования ржавчины не требуется жидкая вода.Достаточно влаги в воздухе
  • Соль не вызывает ржавчины, но соль притягивает воду, а затем удерживает воду и воздух в контакте с металлом, что приводит к более быстрому окислению
  • Для образования электролита, который может вызвать коррозию, например ржавчину, требуется всего 65% относительной влажности
  • Ржавчина необратима, поэтому, когда она начинает повреждать железо, ее невозможно полностью восстановить. Однако использование герметика может защитить сталь и другие сплавы железа еще до того, как возникнет проблема
  • Железо ржавеет быстрее при высоких температурах, так как тепло ускоряет химические реакции
  • Сегодня 90% всего рафинированного металла составляет железо
  • Поверхность Марса имеет высокий состав оксида железа (ржавчину), поэтому она кажется красной
  • Жесткая вода может сократить срок службы прибора на 30-50% из-за ржавчины
  • Существует четыре типа ржавчины:
    • Красная ржавчина
    • Желтая ржавчина
    • Коричневая ржавчина
    • Черная ржавчина

Какие виды ржавчины?

Не всякая ржавчина одинакова.Каждый тип ржавчины уникален, имеет разные причины и разные результаты, но каждый тип ржавчины можно разделить на три основных фактора: процесс, упаковка и окружающая среда. Вот что они означают:

Процесс

Обработка железа в различных процессах — одна из основных причин коррозии. Это может быть процесс очистки или производственный процесс, такой как холодная обработка, термообработка, механическая обработка или транспортировка. Защита железа на этом этапе имеет решающее значение, и многие производители рассматривают предотвращение ржавчины на этом этапе.

Упаковка

Упаковка из металла может быть опасной игрой. Если вы упаковываете железо в кислые материалы, такие как необработанная бумага, вы можете случайно задержать влагу, что может привести к образованию ржавчины.

Окружающая среда

Неудивительно, что окружающая среда представляет большую опасность для железа. Дождь, влажность и температура могут вызвать ржавчину. Для отраслей, которые в основном работают вне помещений, таких как судостроение, строительство и сельское хозяйство, защита от ржавчины на этом этапе является серьезной проблемой.

Теперь, когда вы знаете, на каких стадиях может возникнуть ржавчина, есть кое-что новенькое, на что стоит обратить внимание: разные типы ржавчины проявляются в виде ржавчины разных цветов. Вот что вам нужно знать о различиях ржавчины в зависимости от цвета.

Красная ржавчина

Красная ржавчина возникает из-за сочетания влаги и таких загрязнителей, как соль, поэтому она так часто встречается возле кранов, доков, тракторов, автомобилей и кораблей. Когда вы заметите красную ржавчину, вы также заметите равномерную коррозию.

Раскрытие секретов ржавчины может продлить срок службы вашего продукта и сэкономить ваши деньги

Желтая ржавчина

Желтая ржавчина чаще всего встречается в углублениях металлического оборудования. Эта сольватированная ржавчина, кажется, течет и капает из-за луж воды.

Коричневая ржавчина

Более сухая, чем красная и желтая ржавчины, коричневая ржавчина вызывается высоким содержанием кислорода и низким содержанием влаги в атмосфере. Это также может быть вызвано загрязнением на этапе производства. Коричневая ржавчина обычно неоднородна и появляется лишь на некоторых участках поверхности.

Черная ржавчина

Черная ржавчина, образовавшаяся в результате окисления при низкой влажности, появляется в виде тонкой пленки почти как пятно. Области, подверженные черной ржавчине, обычно покрываются, поэтому ограниченное количество кислорода достигает поверхности.

В некоторых случаях на одном участке может появиться ржавчина нескольких цветов. Это особенно характерно для участков с повышенной влажностью, а также на оборудовании или других металлических предметах, покрытых влажной бумагой. Однако следует учитывать не только типы ржавчины, но и несколько типов коррозии, которые обычно встречаются.Вот как это определить:

Ржавчина под краской может быть реальной проблемой, поскольку краска маскирует серьезность повреждений под краской

Нитевидная коррозия

Нитевидная коррозия — это распространенная форма коррозии, которая вызывается попаданием влаги или коррозионного раствора под дефектное покрытие. Также известная как коррозия под пленкой или нитевидная коррозия, нитевидные нити выглядят перекрещивающимися по поверхности и часто встречаются на поверхностях, включая сталь с покрытием, магний и алюминий, покрытые такими материалами, как олово, серебро, эмаль или лак, и многие другие.

Гальваническая коррозия

Гальваническая коррозия — это то, что происходит, когда два металла с разным потенциалом вступают в прямой контакт и обмениваются электронами, как батарея, что приводит к более слабой коррозии металла. Также известная как коррозия разнородных металлов, коррозия увеличивается с увеличением разницы в металлических материалах. Проще говоря, чем больше разница потенциалов двух металлов, тем больше коррозия.

Коррозия рассеянным током

Когда ток течет по пути, отличному от того, для которого он предназначен, возникает коррозия, вызванная паразитным током.При коррозии, вызванной паразитным током, коррозия возникает только в точке разряда, поэтому коррозия не возникает ни вдоль системы, по которой проходит ток, ни в точке входа. Из-за этого многие «случаи» коррозии, вызванной блуждающим током, являются ошибочно диагностированными случаями другого типа коррозии.

Ясный контраст двух идентичных машин, одна из которых покрыта Nyalic, обе работают в одинаковых условиях.

Как лучше всего удалить ржавчину?

Хотя ржавчина вызывает существенные изменения в железе, и железу невозможно восстановить его первоначальную прочность, некоторые виды ржавчины можно удалить с помощью предметов домашнего обихода.Вот несколько быстрых рецептов, которые помогут вам удалить ржавчину с металлических инструментов и оборудования до минимума:

Соль и известь

Просто посыпьте солью и выдавите лимон или лайм на ржавую поверхность. Подождите несколько часов, а затем очистите кожуру от ржавчины.

Уксус

Уксус — мощное натуральное чистящее средство. Чтобы удалить ржавчину с мелких предметов, таких как железные гвозди или сельскохозяйственные инструменты, замочите ржавые части в уксусе на ночь и промойте.

Мыло для картофеля и посуды

Если поблизости есть картофель, разрежьте его пополам и используйте как губку.Добавьте в картофель чистящее средство, например пищевую соду или средство для мытья посуды, и удалите ржавчину.

Меласса

Знаете ли вы, что меласса содержит химическое соединение природного происхождения, называемое хелатирующими агентами, которые могут удалять коррозию? Чтобы удалить ржавчину, смешайте десять частей воды с одной частью патоки, затем вытрите насухо.

Пероксид

Залейте ржавчину перекисью водорода и оставьте на несколько минут. Для достижения наилучших результатов смешайте с боратом натрия или, как его обычно называют, бурой.

Препарат для туфа Nyalic®

Несмотря на то, что он не сделан из обычных ингредиентов, как другие рецепты, Nyalic’s Tuff Prep ™ представляет собой мягкий абразивный гель, разработанный специально для глубокой очистки слегка окисленных окрашенных поверхностей, окисленного стекловолокна и окисленного голого металла. Просто нанесите на необработанные металлические поверхности, чтобы получить биоразлагаемый, экологически чистый продукт, который удаляет ржавчину и черные полосы.

Что нужно знать о защите от ржавчины

Лучший способ избежать затупления лезвий и повреждения оборудования — это защитить железо ДО того, как на нем появится шанс заржаветь.Это может быть достигнуто за счет использования нержавеющих сплавов, принятия дополнительных мер предосторожности на этапе проектирования, гальванизации, воронения, покрытия и технического обслуживания.

Стойкие сплавы

Использование металлов, таких как нержавеющая сталь и атмосферостойкая сталь, — отличный способ избежать ржавчины. Поскольку нержавеющая сталь содержит 11 процентов хрома, а атмосферостойкая сталь содержит до 21 процента легирующих элементов, эти материалы позволяют образовывать защитную пленку на металле.

Меры предосторожности при проектировании

Стадия планирования — лучшее время, чтобы избежать образования ржавчины на металлических предметах, таких как оборудование или строительные материалы.На этапе проектирования обязательно минимизируйте проникновение воды через трещины и щели. Любые соединения должны быть сварными, а не болтовыми, и вы можете рассмотреть возможность дренирования отверстий, чтобы избежать ржавчины.

Оцинковка

Гальванизация — это покрытие поверхности железа металлическим цинком для предотвращения проникновения коррозионных веществ в металл. Оцинковывая металл, вы можете быть уверены, что окисление передается на защитный слой цинка.

Воронение

Метод воронения, устойчивый к коррозии, получил свое название от сине-черного цвета получаемого покрытия.Лучше всего использовать на огнестрельном оружии, часах и других металлических изделиях, воронение завершается замачиванием деталей в нитрате калия, гидроксиде натрия и водной смеси.

Покрытие

Nyalic может защитить оборудование от ржавчины, не позволяя воде и воздуху контактировать с металлом.

Покрытия являются одним из наиболее распространенных типов защиты от ржавчины, и есть несколько вариантов выполнения работы. Органические покрытия, в том числе масла и краски, создают барьер против коррозионных элементов и, следовательно, предотвращают ржавчину.Для порошковых покрытий такие материалы, как акрил, полиэстер, нейлон или винил, наносятся на чистую поверхность, нагреваются и превращаются в тонкую пленку. Обычно наносимые путем распыления смеси порошковые покрытия прилипают к поверхности, а затем их обычно помещают в горячую печь для сплавления частиц непрерывной пленки размером от 25 до 125 микрометров.

Nyalic специализируется на производстве прозрачных покрытий высшего качества. Это покрытие не является воском, парафином, полиролью или каким-либо другим жертвенным покрытием. Это средство защиты от ржавчины и предотвращения ржавчины, которое работает на машинах, транспортных средствах, лодках и многом другом — но об этом позже.

Техническое обслуживание

Работаете ли вы с сельскохозяйственным оборудованием, огнестрельным оружием или хозяйственными принадлежностями, регулярное техническое обслуживание является обязательным, если вы хотите навсегда избавиться от ржавчины. Заметив образование ржавчины на металле, удалите грязь с помощью лезвия бритвы и теплой мыльной воды. Также важно нанести на поверхность стойкое покрытие.

Семейство продуктов Nyalic

Nyalic: ваш профессиональный подход к защите и предотвращению ржавчины

Есть много способов предотвратить ржавчину и справиться с ней, но нет более сильной защиты, чем продукты из арсенала Nyalic.Nyalic предлагает обезжириватели ржавчины, нейтрализующие очищающие средства и средства для удаления окисления. Тем не менее, наиболее популярным продуктом Nyalic является Nyalic Clear Coat Protection.

… он буквально создан для космоса.

Nyalic Clear Coat Protection — это водно-прозрачная, гибкая смола с твердым покрытием, которая обеспечивает постоянную защиту от воды, соли, грязи, мочи и агрессивных химикатов, которые вызывают ржавчину. При правильном применении он не желтеет, не трескается, не отслаивается или не отслаивается — он образует уплотнение, препятствующее окислению краски, коррозии металла, точечной коррозии и появлению пятен.

Итак, насколько же силен Nyalic ? Ну, он был создан для космоса — в буквальном смысле. Разработанный специально для космической капсулы Apollo, при создании этого продукта мы ожидали сильного холода, ультрафиолетового излучения и коррозии от брызг соленой воды. В результате мы разработали сплавы и покрытия, достаточно прочные, чтобы выдерживать экстремальные условия, никогда ранее не существовавшие на Земле. Из-за этого стремления к защите Nyalic был выбран из более чем 300 вариантов за его превосходную долговечность, гибкость и способность противостоять УФ-лучам.

Сегодня Nyalic используется для коммерческого и промышленного оборудования, электрических систем, строительных материалов, поверхностей зданий и систем охлаждения. Доказано, что он работает с широким спектром поверхностей, включая анодированные металлы, гальванизированные металлы, хромированные металлы, окрашенные поверхности, различные виды отделки, стекловолокно, пластик, электрические соединения и механические соединения. Его даже можно использовать на кроссовках, чтобы защитить это состояние «сразу после покупки» на случай длительного износа.

Готовы раз и навсегда предотвратить ржавчину?

Предотвращение ржавчины и коррозии может оказать огромное влияние на финансы бизнеса. С помощью Nyalic вы можете продлить срок службы оборудования, сохранить остаточную стоимость арендованного оборудования, максимизировать стоимость при перепродаже, снизить затраты на техническое обслуживание, минимизировать простои оборудования, производственные потери и потери рабочего времени.

Дополнительная литература:

Nyalic Aluminium для защиты лодок от коррозии
Nyalic Corrosion Protectant для змеевиков кондиционирования воздуха

5 способов предотвратить коррозию металлических деталей

Ни один металл не является полностью защищенным от угрозы коррозии.Но можно замедлить, контролировать или остановить коррозию до того, как она вызовет проблему.

Существуют практические способы предотвращения коррозии металлических деталей. Инженеры могут включить контроль коррозии в процесс проектирования. Производители могут применять защитные барьеры от коррозии. Наконец, люди, использующие деталь, могут предпринять профилактические меры, чтобы продлить срок ее службы.

Запросить цену

Что такое коррозия?

Коррозия возникает, когда металл вступает в реакцию с окислителем в окружающей его среде.Эта химическая реакция может привести к разрушению металла со временем, потускнению его внешнего вида и нарушению его структурной целостности.

Каждый тип металла имеет разные электрохимические свойства. Эти свойства определяют типы коррозии, которой подвержена деталь. Например, железные инструменты подвержены ржавчине от длительного воздействия влаги, а медная крыша потускнеет под воздействием погоды. Хотя некоторые металлы лучше сопротивляются коррозии, чем другие (в зависимости от окружающей среды), ни один из них не свободен от всех типов коррозии.

Не существует универсального решения для предотвращения коррозии металлических деталей. С таким количеством типов металлов и тысячами возможных применений производители должны использовать различные методы для предотвращения и контроля коррозии в различных металлах.

Способы предотвращения коррозии металлических деталей

Предотвращение коррозии металлических деталей учитывается на всех этапах технологического процесса, от проектирования и изготовления до отделки и обслуживания.

Запросить цену

1. Конструкция

Контроль коррозии начинается еще на стадии проектирования. Если деталь предназначена для использования в среде, подверженной коррозии, производители должны проектировать деталь с учетом этого.

Например, части, подверженные воздействию элементов, должны позволять воде и мусору стекать, а не собираться на поверхности. Чтобы уменьшить щелевую коррозию, проектировщики должны устранить узкие зазоры, которые позволяют воздуху или жидкости проникать и застаиваться.Для агрессивных сред, например, в соленой воде, может быть целесообразно спроектировать некоторый допуск на коррозию.

2. Защитное покрытие
Покрытия

могут обеспечить слой защиты от коррозии, действуя как физический барьер между металлическими частями и окисляющими элементами в окружающей среде. Один из распространенных методов — гальванизация, при которой производители покрывают деталь тонким слоем цинка.

Порошковые покрытия — еще один эффективный способ предотвращения коррозии металлических деталей.При правильном применении порошковое покрытие может изолировать поверхность детали от окружающей среды для защиты от коррозии.

3. Экологический контроль

Многие факторы окружающей среды влияют на вероятность коррозии. Это помогает хранить металлические детали в чистом и сухом месте, когда они не используются. Если вы собираетесь хранить их в течение длительного времени, подумайте об использовании методов контроля уровня серы, хлорида или кислорода в окружающей среде.

Гальваническая коррозия возникает, когда металлические детали с двумя разными потенциалами электрода находятся в контакте с электролитом, таким как соленая вода.Это вызывает коррозию металла с более высокой электродной активностью в месте контакта. Можно предотвратить гальваническую коррозию, если хранить эти детали отдельно. Этот эффект также может работать как антикоррозионная мера, как описано ниже.

Запросить цену

4. Катодная защита

Можно предотвратить коррозию, подавая на поверхность металла противоположный электрический ток. Один из методов катодной защиты — это приложенный ток с использованием внешнего протекания электрического тока для подавления коррозионного тока в детали.

Менее сложным методом катодной защиты от коррозии является использование расходуемого анода. Это включает в себя прикрепление небольшого реактивного металла к детали, которую вы хотите защитить. Ионы металла будут течь от химически активного металла к менее активной части, уменьшая коррозию за счет меньшей части.

5. Техническое обслуживание

Защитные покрытия, контроль окружающей среды и катодная защита — эффективные способы предотвращения коррозии металлических деталей.Однако эти меры ничто без постоянного обслуживания и мониторинга. Покрытия могут со временем изнашиваться; даже небольшие зазубрины и царапины могут привести к коррозии. Обязательно содержите детали в чистоте и при необходимости применяйте дополнительную защиту.

Как предотвратить ржавчину и сохранить металл на открытом воздухе

Фото: istockphoto.com

Зайдя во двор многих домов в Америке, где-нибудь среди деревьев, кустов и травы вы обязательно найдете металл. Мебель для патио, грили для барбекю, поручни, заборы и ворота — это лишь некоторые из металлических элементов, характерных для пространств за пределами наших дверей.Благодаря заслуженной репутации металла в плане долговечности, мы не часто задумываемся о требованиях к нему по уходу. Но когда дело доходит до предотвращения ржавчины — заклятого врага металла, — домовладельцы должны время от времени вмешиваться, чтобы гарантировать, что их наружные металлы будут выглядеть и работать наилучшим образом. Следуйте этим простым рекомендациям, чтобы продлить срок службы железа, стали и других металлов.

Поскольку железо является ключевым ингредиентом ржавчины, только металлы, содержащие железо, такие как чугун и сталь, являются коррозионными.Технически медь может подвергаться коррозии, но этот процесс не вредит металлу.

Ржавчина возникает, когда железо реагирует с кислородом воздуха и водой с образованием соединения, называемого оксидом железа. Как и железо, медь также вступает в реакцию с водой и воздухом, вызывая химическую реакцию, в результате которой на внешней стороне металла образуется зеленый налет. На самом деле, именно медь, содержащаяся в серебре, вызывает его потускнение, а в латуни — зеленый цвет.

Хотя реакции схожи, воздействие на металл совершенно иное.В то время как ржавчина разрушительна, ослабляет и в конечном итоге разрушает металл, зеленая патина, образующаяся на меди, служит щитом, защищающим металл под ней от элементов.

Коррозионные металлы

Коррозионные металлы — это металлы, которые легко теряют электроны в сочетании с элементом, который их поглощает. Например, железо легко теряет электроны в обмен на кислород, когда они оба вступают в контакт с водой, образуя ржавчину.

Антикоррозийные металлы

Один из способов предотвратить ржавчину ваших решеток, сайдинга, ограждений и ворот — это выбирать изделия, в которых используются коррозионно-стойкие металлы.

  • Нержавеющая сталь: Нержавеющая сталь — это сплав элементов, в состав которых входят в основном железо и не менее 18 процентов хрома. В то время как железо в сплаве подвержено ржавчине, хром создает защитный слой вокруг металлической поверхности, который сопротивляется коррозии, предотвращая попадание кислорода и воды на железо под ним.
  • Алюминий: Алюминий — популярный материал для автомобилей, не только потому, что он легкий, но и потому, что он устойчив к коррозии.Алюминий, который представляет собой сплав, содержит очень мало железа, которое является ключевым ингредиентом для образования ржавчины. Когда алюминий подвергается воздействию воды, он создает пленку оксида алюминия над металлом, которая защищает металл под ним от коррозии.
  • Оцинкованная сталь: Оцинкованная сталь состоит из углеродистой стали с тонким слоем цинка поверх нее. Цинковое покрытие защищает сталь, предотвращая попадание на нее воды и кислорода. Однако защита обычно носит временный характер.Слой цинка со временем стирается, в результате чего сталь под ним в конечном итоге ржавеет.
  • Медь или латунь: Не всякая коррозия вредна. Хотя ржавчина разрушает железо, на самом деле она помогает сохранить медь. Медь становится ярко-зеленой при контакте с водой, кислородом и углекислым газом. На этот процесс уходят годы. Эта зеленая патина защищает медь под ней от дальнейшей коррозии, поэтому медь является хорошим (хотя и дорогим) вариантом для водопровода и водостоков и почему ее иногда можно найти в кровле старых зданий.

Фото: istockphoto.com

Хотя выбор антикоррозионных металлов — один из способов избежать ржавчины, такая стратегия не всегда возможна. Есть причина, по которой у нас есть Человек из стали и Железный человек, а не супергерои по имени Алюминиевый человек или Медный человек: железо и сталь — гораздо более прочные металлы. После использования домашнего средства для удаления ржавчины попробуйте один из следующих способов.

1. Выберите металлы с покрытием.

После того, как осадки и суровая погода объединились, чтобы нанести ущерб и отколоть покрытие на металле, появление ржавчины является лишь вопросом времени.Правильный выбор металлов — лучшая профилактика. Наибольшую долговечность обеспечат изделия с эмалированной поверхностью или порошковым покрытием. По сравнению с менее дорогим окрашенным или лакированным металлом, эти изделия с покрытием гораздо менее подвержены отслаиванию и отслаиванию. Хотя изначально они дороже, металлические изделия с превосходным покрытием в конечном итоге окупаются, потому что действительно служат годами. Другой вариант — покрасить металлические предметы наружной краской, предназначенной для металла.

2. Оцинковать металл.

Один из способов защитить сталь и железо от ржавчины — это покрыть их металлом, устойчивым к ржавчине: цинком. Оцинкованные гвозди и листовой металл, которые вы найдете в магазине товаров для дома, покрыты расплавленным цинком, что делает их пригодными для использования на открытом воздухе. Эти изделия изготавливаются путем погружения стали в расплавленный цинк. Хотя у большинства домашних мастеров нет средств нагреть цинк до 800 градусов, необходимых для его расплавления, существует более простой способ.

Составы для холодного цинкования поставляются в аэрозольных баллончиках и доступны в большинстве магазинов товаров для дома.Хотя они могут быть не такими прочными, как горячеоцинкованный металл, это хороший вариант для защиты стальных или железных металлических конструкций, не требующих особого обращения, таких как забор.

3. Используйте технику воронения.

Одним из вариантов защиты стали от ржавчины является использование технологии, известной как воронение, обычно используемой владельцами оружия в качестве средства защиты от коррозии. Этот процесс окисляет поверхность стали, создавая защитный слой, предотвращающий образование на ней ржавчины.

Наиболее распространенными методами являются холодное воронение и горячее воронение. Горячее воронение — сложный метод, требующий нагрева металла в смеси химикатов. Холодное воронение намного проще и включает использование предварительно приготовленного раствора для воронения, который втирается в металл для создания покрытия. Этот метод идеально подходит для защиты небольших предметов, таких как инструменты и столовые приборы, и работает с любым железом или сплавом, за исключением нержавеющей стали. Просто имейте в виду, что, судя по названию, воронение действительно меняет цвет металла, оставляя характерную синюю патину.

Фото: istockphoto.com

4. Защитите свою металлическую мебель, поддерживая ее в чистоте и ухоженном состоянии.

У металлической уличной мебели есть свои особые проблемы. Чтобы ваша мебель прослужила долго, возьмите за привычку выполнять эти простые действия:

  • Какая разница в чистоте! Не реже двух раз в год тщательно осматривайте свои металлические столы и стулья. Используйте смесь для удаления ржавчины, состоящую из теплой воды и жидкого моющего средства.Нанесите раствор губкой; возьмите старую зубную щетку, чтобы очистить труднодоступные места. Смойте из шланга все следы моющего средства, затем протрите металл тряпкой; в теплый день дайте высохнуть на солнце.
  • Постарайтесь не повредить металлическое покрытие. Простое действие, такое как щелканье двух металлических поверхностей, может повредить одну или обе части, а перетаскивание ножки стула или стола может привести к появлению царапин, которые сделают мебель уязвимой для ржавчины. Примите меры предосторожности.При перемещении поднимайте мебель над землей, а в конце сезона, когда убираете мебель на хранение, используйте старые полотенца, чтобы предметы не ударились друг о друга.

Кроме того, если вы живете в местах с муссонным летом, суровой зимой или другими суровыми погодными условиями, подумайте о том, чтобы принести свою уличную металлическую мебель в дом, будь то краткосрочное укрытие, когда грозит сильный шторм, или на весь сезон спячка при понижении температуры.Нет места для хранения вещей в подвале, в подвале или в сарае? Разумная альтернатива — накрыть мебель дышащей тканью на время непогоды.

5. Отремонтируйте, как только обнаружите ржавчину.

Несмотря на все ваши усилия, металл на вашем участке может начать проявлять признаки износа. Не ждите, пока небольшая проблема станет более серьезной. Когда вы наткнетесь на небольшое пятно ржавчины, тщательно очистите этот участок (как описано выше), за исключением того, что нанесите мелкозернистую наждачную бумагу на процедуру.Слегка отшлифуйте ржавчину, затем сотрите всю остаточную зернистость, прежде чем подкрашивать поверхность. Сначала используйте грунтовку для металла; как только он полностью высохнет, нанесите краску, специально созданную для металла.

6. При необходимости снимите металл и полностью отполируйте его.

Более обширное повреждение металла требует больше времени и усилий, а также может потребовать повторной полировки металла. Здесь подготовка является ключевым моментом. Прежде чем вы сможете приступить к ремонту, вам нужно приступить к чистому металлу.Гораздо легче сказать, чем сделать. Используйте проволочную щетку — или, чтобы сделать работу быстрее и проще, используйте насадку с проволочным колесом на электродрели — и соскребите старое покрытие. Обратите особое внимание на любые щели или завитки, которые могут быть частью дизайна. Когда вы закончите соскабливать, протрите металл влажной тканью (или смойте ее из шланга), затем подождите, пока все высохнет, прежде чем наносить грунтовку для металла и краску для металла.

Фото: istockphoto.com

Часто задаваемые вопросы о предотвращении ржавчины

Если у вас все еще есть вопросы о защите от ржавчины, прочтите ответы на несколько часто задаваемых вопросов по этой теме.

В. Что можно распылить под автомобилем, чтобы предотвратить образование ржавчины?

Лучший способ предотвратить образование ржавчины на ходовой части автомобиля — это использовать спрей для грунтовочного покрытия. Эти продукты поставляются в виде аэрозольных баллончиков, которые легко наносятся, и защищают грунтовку автомобиля от камней, соли, влаги и других веществ, которые могут вызвать коррозию металла.

В. Останавливает ли масло ржавчину?

Как подтвердил Железный Человек, масло действительно останавливает ржавчину, но только временно. Масло образует пленку, которая предотвращает контакт кислорода и влаги с металлом и образование ржавчины.Имейте в виду, что масляные покрытия стираются довольно быстро, поэтому масло необходимо регулярно наносить повторно, чтобы предотвратить образование ржавчины.

В. Как долго длится защита от ржавчины?

Хорошая защита от ржавчины должна длиться несколько лет в зависимости от суровости погодных условий, которым подвергался металлический предмет. Хорошее практическое правило — проверять работу по защите от ржавчины один раз в год и точечно обрабатывать любые участки, на которых видны признаки коррозии.

В. Ржавый металл слабее?

Ржавый металл значительно слабее нержавеющего металла.Когда образуется ржавчина, металл становится хрупким и шелушащимся, ослабляя его до такой степени, что его можно сломать пальцами.

Последние мысли

Обнаружение ржавчины на садовой мебели, гриле или нижней части автомобиля может вызывать тревогу. Если ее не остановить, ржавчина может быстро прогрызть эти предметы и разрушить их. К счастью, есть способы предотвратить ржавчину и коррозию. Если вы покупаете уличную мебель или ограждение, подумайте о покупке предметов, сделанных из материалов, не подверженных коррозии.Если это невозможно (или вы пытаетесь защитить предмет с признаками ржавчины), подумайте об использовании одной из вышеперечисленных стратегий, чтобы защитить его, пока не стало слишком поздно.

Как предотвратить ржавление стали

Ржавчина — это явление, которое возникает, когда железо или металлы, содержащие железо, подвергаются воздействию кислорода. Кислород заставляет железо «окисляться», обычно в результате химической реакции образуется красный оксид. Когда это происходит, отчетливая ржавчина красного цвета может начать разъедать металл, вызывая значительные и необратимые повреждения.Есть способы защиты от ржавчины, некоторые из которых мы рассмотрим в этом сообщении в блоге. Итак, если вы хотите защитить один или несколько стальных предметов от ржавчины, продолжайте читать несколько полезных советов.

Выберите нержавеющую сталь

Хотя технически все виды стали могут образовывать ржавчину, некоторые из них более подвержены этому явлению, чем другие. Например, нержавеющая сталь соответствует своему названию, поскольку имеет более высокий уровень защиты от ржавчины. Нержавеющая сталь по-прежнему остается сталью, хотя она содержит более высокую концентрацию хрома (обычно около 10.Минимум 5%). Использование хрома действует как барьер, защищающий железо от окисления. С учетом сказанного, однако, даже нержавеющая сталь будет ржаветь под воздействием кислорода, поэтому не думайте, что она невосприимчива к этому явлению.

Держите его сухим

Выбирая нержавеющую сталь, вы также можете защитить сталь от ржавчины, оставив ее сухой. Как упоминалось выше, сталь начинает ржаветь при контакте с кислородом. Дело в том, что вода содержит значительное количество кислорода, поэтому воздействие воды вызывает ржавчину таких металлов, как сталь.Так что убедитесь, что ваша сталь сухая. Кратковременное воздействие воды не должно вызывать видимых повреждений. Но если вы оставите сталь подвергаться воздействию воды в течение длительного периода времени, на ней наверняка может образоваться ржавчина и коррозия.

Добавить защитное покрытие

Есть защитные покрытия, которые можно нанести на сталь, чтобы защитить ее от ржавчины. Основная идея защитного покрытия — предотвратить попадание кислорода на утюг. Если на стали есть покрытие, вода будет достигать только покрытия, а не железа внутри стали.Например, в качестве защитного покрытия можно использовать что-нибудь простое, например, аэрозольную краску. В качестве альтернативы вы можете использовать продукт, специально разработанный для защиты металлов от ржавчины.

Надеюсь, это даст вам лучшее понимание того, что вызывает ржавчину стали и как это предотвратить. Напомним, ржавчина — это явление, которое возникает, когда железо или металлы, содержащие железо, подвергаются воздействию кислорода. Железо окисляется, в результате чего образуется ржавчина.

Разработка синтетических покрытий, защищающих сталь и другие металлы от ржавчины

В промышленно развитых странах коррозия съедает до 4 процентов экономических показателей ежегодно.Вещества, которые эффективно защищают металлы от разрушительного воздействия, часто наносят вред окружающей среде или имеют другие недостатки. Следовательно, ученые, работающие с Мартином Стратманном и Майклом Ровердератом из Max-Planck-Institut für Eisenforschung (Iron Research) в Дюссельдорфе, разрабатывают синтетические покрытия, которые могут защитить сталь и другие металлы от ржавчины и самоисцелить в случае их повреждения.

Текст: Петер Хергерсберг

Уходят в прошлое: экологически чистое синтетическое покрытие, которое защищает металлы от коррозии и способно к самовосстановлению, должно предотвратить ржавчину в будущем.

© istockphoto

Уходят в прошлое: экологически безопасное синтетическое покрытие, которое защищает металлы от коррозии и способно к самовосстановлению, должно предотвратить ржавчину в будущем.

© istockphoto

Эрин Брокович познакомила мир с проблемой, которую исследователи из Max-Planck-Institut für Eisenforschung теперь надеются решить раз и навсегда.История Броковича — это история яда, больших денег и здоровья почти 2000 человек; и это история женщины, которая много сделала, чтобы поставить на колени могущественную корпорацию. Эти ингредиенты обеспечили именно такую ​​смесь, с которой Голливуд любит работать. Тот факт, что в фильме « Эрин Брокович » Джулия Робертс играет одноименного американского клерка и защитника окружающей среды, вероятно, способствовал большему осознанию проблемы: канцерогенного хрома (VI).

Между 1952 и 1966 годами калифорнийская энергетическая компания Pacific Gas and Electric Company позволила веществу просочиться в грунтовые воды города Хинкли.В результате после судебного разбирательства, возбужденного Эрин Брокович, корпорация была обязана выплатить около 200 миллионов долларов жителям города и еще 133 миллиона долларов юристам.

Соли хрома (VI) по-прежнему являются стандартом для защиты от коррозии, но с тех пор их запрещено использовать во многих других областях. Сейчас идет поиск столь же эффективной, но экологически безопасной альтернативы. В конце концов, в промышленно развитых странах ежегодно от 3 до 4 процентов валового внутреннего продукта уничтожается коррозией; только в Германии это составляет более 75 миллиардов евро.Мартин Стратманн и Майкл Ровердер из Института Макса Планка для Айзенфоршунг в Дюссельдорфе изучают процесс коррозии, который затрагивает в первую очередь металлические материалы, и ищут способы предотвратить его.

Их цель — выявить синтетические покрытия, которые будут защищать различные металлы, но особенно сталь и алюминий, от коррозии, и которые сами заживут при повреждении, как кожа живых существ. Такое покрытие — обычно под цветным лаком — могло бы стать защитой от разъедающей металл ржавчины.В большинстве сталей цинковое покрытие, нанесенное непосредственно на лист, образует дополнительный барьер; в случае алюминия это представляет собой плотный и высокопрочный оксидный слой. В том случае, если защитные слои и даже металл под ними будут повреждены в результате царапин, предполагается, что синтетическое покрытие будет сдерживать любую коррозию, возможно, с помощью цинка, до тех пор, пока прорезь в материале не будет снова закрыта.

Преимущества в двух областях: сначала обработка, затем изготовление

Такой тип покрытия не только устранит проблему хрома (VI), но и может похвастаться другими преимуществами.Это должно позволить производителям стали, например, уменьшить хотя бы слой цинка, поскольку даже цинк в некоторых отношениях вызывает споры. «Цинковое покрытие может в некоторой степени заживить само себя, потому что оно также откладывает пассивирующий оксид цинка в щелях и отверстиях, предотвращая дальнейшую коррозию», — говорит Майкл Ровердер, глава Исследовательской группы молекулярных структур и дизайна поверхностей. «Однако это считается проблемным с экологической точки зрения, дорого и легко испаряется во время лазерной сварки, загрязняя сварочное оборудование.”

Покрытия, подобные тем, которые разрабатывают материаловеды в Дюссельдорфе, также могут минимизировать требования к техническому обслуживанию самолетов. Например, любые мелкие царапины на их крыльях будут немедленно заделаны самовосстанавливающимся слоем. В настоящее время авиакомпаниям приходится регулярно прочесывать свои самолеты на предмет малейших повреждений только для того, чтобы отремонтировать их со значительными затратами.

Наконец, самовосстанавливающаяся кожа для металлов может ознаменовать новую главу в производстве автомобилей и оборудования.В настоящее время кузова автомобилей нельзя обрабатывать защитными покрытиями, пока они не приобретут окончательную форму. Было бы дешевле обработать сталь заранее, но это принесет мало пользы, так как в процессе формирования материала в защитной оболочке образуются мелкие трещины. Опять же, самовосстанавливающийся слой может решить эту проблему, что принесет пользу производителям автомобилей и инженерам-механикам, а также производителям стали. Производители могут отказаться от дорогостоящего шага, который не имеет ничего общего с их основным бизнесом, в то время как производители стали могут сделать свою продукцию более ценной и прибыльной.

Мартин Стратманн и Майкл Ровердер, таким образом, не испытывают недостатка в причинах для разработки самовосстанавливающихся полимерных покрытий, однако это задача, которая ставит множество проблем. Чтобы понять, в чем заключаются трудности и какие уловки ученые из Дюссельдорфа использовали (или планируют использовать) для их преодоления, полезно взглянуть на процесс коррозии.

«Коррозия — это переворот в металлургии», — говорит Мартин Стратманн, директор отдела химии сопряжения и обработки поверхности Дюссельдорфского института Макса Планка.Это может повлиять на все металлы, кроме драгоценных металлов. Ржавчина, вероятно, является наиболее заметным и экономически значимым случаем, возникающим при окислении железа кислородом. Коррозия железа нарушает работу печи, которая превращает оксиды железа и другие руды в элементарные металлы.

Ионы разжигают кислородный аппетит

В абсолютно сухом воздухе железо не подвержено коррозии. Атмосферный кислород в этих условиях будет только счастлив прогрызть металл. Но в отсутствие влаги утюг быстро оказывается вне досягаемости, подобно закрытию банки с кормом, когда собака ела из него.Это связано с тем, что тонкий слой оксида железа быстро образуется на железе, которое подвергается воздействию воздуха, а в сухих условиях кислород не обладает достаточной реакционной способностью, чтобы проникнуть через этот слой.

Взгляд под кожу: Ашокананд Вималанандан регулирует датчик Кельвина, который позволяет ему контролировать, обеспечивает ли данное полимерное покрытие защиту от коррозии и самовосстановление при повреждении. Тонкая игла действует как электрод зонда Кельвина, расположенный над образцом. Темный слой — это самовосстанавливающаяся кожа.Под каплей — дефект, в котором начинается коррозия.

© Франк Винкен

Взгляд изнутри: Ашокананд Вималанандан регулирует датчик Кельвина, который позволяет ему контролировать, обеспечивает ли данное полимерное покрытие защиту от коррозии и самовосстановление при повреждении. Тонкая игла действует как электрод зонда Кельвина, расположенный над образцом. Темный слой — это самовосстанавливающаяся кожа. Под каплей — дефект, в котором начинается коррозия.

© Франк Винкен

Однако, когда в игру вступает вода или, в худшем случае, соленая вода, ситуация совершенно иная. Во-первых, на железе образуется пористая влажная смесь различных оксидов, которые осыпаются слоями, обеспечивая постоянный запас пищи для кислорода. Кроме того, вода — и, прежде всего, соленая вода — содержит ионы, которые действуют как закуски и усилители пищеварения от ржавчины, потому что они позволяют кислороду, присутствующему в воде, получить доступ к металлу.Один из способов измерить подверженность металла коррозии — определить его электрохимический потенциал. Чем ниже потенциал, тем более щелочным является металл и тем легче он может стать жертвой кислорода или другого окислителя.

Взгляд под кожу: Ашокананд Вималанандан регулирует датчик Кельвина, который позволяет ему контролировать, обеспечивает ли данное полимерное покрытие защиту от коррозии и самовосстановление при повреждении. Тонкая игла действует как электрод зонда Кельвина, расположенный над образцом.Темный слой — это самовосстанавливающаяся кожа. Под каплей — дефект, в котором начинается коррозия.

© Франк Винкен

Взгляд изнутри: Ашокананд Вималанандан регулирует датчик Кельвина, который позволяет ему контролировать, обеспечивает ли данное полимерное покрытие защиту от коррозии и самовосстановление при повреждении. Тонкая игла действует как электрод зонда Кельвина, расположенный над образцом. Темный слой — это самовосстанавливающаяся кожа.Под каплей — дефект, в котором начинается коррозия.

© Франк Винкен

Но железо — не единственный материал, который покрывает себя защитным слоем при первых признаках воздействия кислорода; другие металлы, такие как цинк, делают то же самое. В случае цинка на поверхности образуется очень толстое покрытие из оксида цинка и карбоната цинка, что делает его даже более стойким при нормальной влажности, чем более благородное железо. Защита от ржавчины оцинкованного листового металла основана на этом явлении, но не только на нем.Поскольку цинк является более щелочным материалом, чем железо, он в первую очередь подвергается коррозии, если поцарапать лист. На небольшой открытой поверхности цинкового покрытия толщиной 7 микрометров, которое было повреждено, оксид не может сформировать структуру, которую он использует, чтобы удерживать цинк от поглощения со стороны. В худшем случае он полностью жертвует собой, чтобы защитить лежащую под ним сталь от коррозии.

Команда из Дюссельдорфа надеется избавить от этой жертвы, используя полимерную кожу, которая исцеляет себя более полно, чем цинк.Они основываются на своих исследованиях некоторых пластиков, с которыми ученые-материаловеды, работающие в области защиты от коррозии, экспериментируют почти 30 лет: проводящих полимеров. «Эти материалы на раннем этапе использовались в коммерческих целях для защиты от коррозии, но они не работали должным образом, и большинство продуктов исчезло с рынка», — говорит Майкл Ровердер. «В некоторых случаях использование этих продуктов даже привело к усилению коррозии». Специалисты по материалам из Дюссельдорфа внесли большой вклад в понимание того, как проводящие полимеры предотвращают ржавчину — когда они это делают — и почему и при каких условиях они не работают.

Зонд Кельвина показывает, когда начинается коррозия

Мартин Стратманн разработал эффективный инструмент для этой задачи. А точнее: именно для этой цели у него возникла идея использовать известное устройство — зонд Кельвина. Стеклянный фасад устройства в форме коробки напоминает микроволновую печь и примерно такой же высоты. Внутри него находится игольчатый электрод, центральный элемент устройства. Это используется для измерения напряжения и определения того, сколько усилий необходимо приложить, чтобы катапультировать электроны с поверхности.Это сродство к электрону является мерой химических свойств металла: оно меньше для неблагородных металлов и относительно велико в случае благородных металлов. Он также меняется при изменении поверхности материала, например, когда металл начинает корродировать. В этих случаях датчик Кельвина регистрирует резкое падение напряжения, тогда как, наоборот, напряжение резко возрастает, как только срабатывает защита от коррозии.

Проводящие полимеры защищают только от мелких дефектов

«Преимущество датчика Кельвина в том, что мы можем использовать его для отслеживания процессов, происходящих на поверхности металла через пленку влаги», — говорит Мартин Стратманн.Однако взгляд зонда проникает не только в капли воды. «На каком-то этапе, без особых ожиданий, мы просто посмотрели на металл сквозь полимер», — объясняет химик. Таким образом, исследователи попали в слепую зону материаловедения, потому что зонд Кельвина также дает надежную информацию, когда ржавчина разъедает сталь под полимерным покрытием.

Используя этот инструмент, исследователи систематически проверяют различные покрытия, содержащие проводящие полимеры, и проверяют их защиту от коррозии в меняющихся условиях.Полимеры состоят из положительно заряженной структуры, переносящей ток и подвижные отрицательные ионы. Согласно выводам исследовательской группы Макса Планка, их защитный эффект возникает из-за того, что их электрохимический потенциал выше, чем, например, у железа, и они имеют с ним электрическую проводящую связь. В результате они действуют не только как барьер, как любое другое синтетическое покрытие, но фактически обеспечивают активную защиту металла. Если покрытие повреждается, более низкий потенциал металла подстраивается под потенциал полимера, который слишком высок для коррозии — по крайней мере, теоретически.

На практике эта защита эффективна только в том случае, если ущерб не слишком большой. Если царапины шире, чем одна десятая миллиметра, металлу отсрочки нет, и в большинстве случаев защита, покрывающая только повреждения площадью менее половины квадратного миллиметра, не стоит так уж дорого. Кроме того, полимер не оправдывает ожиданий при воздействии растворов, содержащих хлорид, поскольку они являются особенно агрессивными промоторами коррозии. Это неудобно, если покрытия предназначены для защиты кораблей и автомобилей от ржавчины, учитывая высокое содержание хлоридов в морской воде и засоление дорог зимой.

Активное полимерное покрытие может предотвратить саботаж защиты

Полимерные покрытия обеспечивают лучшую защиту, если они содержат фосфат или аналогичные анионы в форме подвижных частиц. Вместе с ионами корродирующего металла они могут образовывать покрытие, которое защищает материал от дальнейших атак кислорода и его наемных помощников, подобно оксиду цинка и его основному металлу. Это может произойти только в том случае, если анионы высвобождаются при возникновении коррозионного воздействия. Теоретически это возможно, потому что в этих условиях полимерная структура захватывает электроны железа, за которыми следует кислород, теряя свой заряд и проводимость.

Малиновые частицы — это название, которое исследователи из Дюссельдорфа используют для капсул, которые содержат средство для пластикового покрытия и несут на своей поверхности проводящие наночастицы (изображение с растрового электронного микроскопа, слева). Капсулы залиты из непроводящего пластика (синего цвета).

© MPI für Eisenforschung

Частицы малины — это название, которое исследователи из Дюссельдорфа используют для капсул, которые содержат средство от пластикового покрытия и несут на своей поверхности проводящие наночастицы (изображение с растрового электронного микроскопа, слева).Капсулы залиты из непроводящего пластика (синего цвета).

© MPI für Eisenforschung

Отрицательные противоионы теперь нуждаются в другом выравнивании заряда, которое они находят в положительных ионах корродирующего металла. Если все идет хорошо, они мигрируют из полимерного покрытия в царапины и, в случае стали, образуют желаемый защитный слой с ионами цинка или железа. Однако слишком часто все идет не так. «Затем ионы металла втекают в полимер, как по автостраде, фактически ускоряя коррозию», — объясняет Майкл Ровердер.

Довольно неоднозначной ситуации с защитой от коррозии с использованием пластиковых кожухов. Но есть и хорошие новости. Работа исследователей Макса Планка из Дюссельдорфа раскрывает способы достижения защиты от коррозии, которые менее требовательны к тому, когда она сработает, и, прежде всего, никогда не играют на руку оппоненту.

Первой подсказкой стало наблюдение, что проводящие полимеры саботируют защиту от коррозии только тогда, когда они образуют сплошное покрытие на металле.Однако, если ученые распределят небольшие кластеры ионных полимеров в электрически изолирующем пластике, как вишни в пироге, проводящие полимеры смогут использовать свои сильные стороны, не выступая в роли дороги к коррозии. «Чтобы защита от коррозии работала, мы должны убедиться, что частицы полимера находятся в контакте с основным металлом и находятся на правильном расстоянии друг от друга», — говорит Ровердер.

Капсулы залиты из непроводящего пластика (синего цвета).Как показано на диаграмме, проводящий полимер стенки контейнера поглощает электроны (е-), высвобождаемые в дефект корродирующим металлом. Затем контейнер становится проницаемым, и мономеры непроводящего пластика перетекают в дефект, где они полимеризуются.

© MPI für Eisenforschung

Капсулы залиты из непроводящего пластика (синего цвета). Как показано на диаграмме, проводящий полимер стенки контейнера поглощает электроны (е-), высвобождаемые в дефект корродирующим металлом.Затем контейнер становится проницаемым, и мономеры непроводящего пластика перетекают в дефект, где они полимеризуются.

© MPI für Eisenforschung

С этого открытия не так уж и много скачка к идее интеграции капсул в непроводящее покрытие, такое как полиуретан, используемый в красках и лаках, который высвобождает компоненты полиуретанового покрытия в случае повреждения, ремонт пластикового покрытия более длительный, чем цинковый.Хай Тран и Ашокананд Вималанандан, два докторанта в группе Майкла Ровердера, работают над этой концепцией. Цель состоит в том, чтобы покрытия из их лаборатории залечивали трещины и царапины шириной более одной десятой миллиметра.

«Чтобы достичь этой цели, мы должны снабдить самовосстанавливающийся слой тремя свойствами», — поясняет Хай Тран. «Во-первых, он должен позволить материалам, необходимым для самовосстановления, ускользнуть при возникновении коррозии». Вещества должны оставаться стабильными до тех пор, пока не произойдет приступ, «но когда они понадобятся, капсулы должны высвободить их в обязательном порядке», — добавляет Ашокананд Вималанандан, «потому что в дефект должен поступать достаточный объем, чтобы он был закрыт закрытым слой.”

Проводящие полимеры лучше всего подходят для стенок капсул

В поисках систем, оптимально удовлетворяющих этим требованиям в различных сферах применения, два ученых тестируют капсулы с разными материалами стенок в различных синтетических покрытиях. Капсулы предоставлены исследователями, работающими с Катариной Ландфестер из Института исследований полимеров Макса Планка в Майнце. Одни имеют сферическую форму, другие трубчатую. Некоторые состоят из полимеров, растворяющихся при изменении pH, а другие состоят из неорганического диоксида кремния, который удерживается вместе с помощью серных «замков», пока они не открываются при падении потенциала или повышении pH.Ученые из Дюссельдорфа также работают со своими коллегами в Майнце над дальнейшей разработкой проводящих полимеров, чтобы их можно было использовать для стенок капсул.

Хотя сами по себе эти цепные молекулы не могут обеспечить идеальную защиту от коррозии, они доказали свою ценность в качестве очень подходящего материала для стенок контейнера. «Они не только навсегда запечатывают компоненты пластикового покрытия, — говорит Майкл Ровердер, — они становятся проницаемыми при изменении потенциала». Именно это изменение электрохимического потенциала оказалось наиболее надежным признаком коррозии.

Однако капсулы обнаруживают этот признак только в том случае, если они находятся в электрическом контакте с закопанным металлом — часто с цинком. К сожалению, между проводящими полимерами и цинком может легко образоваться изолирующий слой. «Чтобы сохранить электрическое соединение даже в этих случаях, мы покрываем капсулы проводящими наночастицами», — объясняет Майкл Ровердер. Исследователи называют полученные капсулы частицами малины, и взгляд в микроскоп показывает, что это полностью оправдано: наночастицы сидят на контейнерах, как крошечные сферы.Поскольку между ними и цинковой подложкой не образуется изолирующий барьер, электрический контакт остается на месте.

Как средство попадает в дефект?

Однако самовосстановление еще не работает для контейнеров, которые высвобождают мономеры из пластикового покрытия по мере необходимости; Катализатор все же нужен для этого случая. Этот химический помощник сделает возможным процесс заживления, опосредуя реакцию между мономерами. Катализатор необходимо хранить отдельно от мономеров, в то время как, с другой стороны, он не остается стабильным в покрытии из органического полимера.«Вот почему мы храним катализатор в капсулах из оксида кремния в цинковом покрытии», — объясняет Вималанандан. Емкости с катализатором открываются при изменении pH, что является еще одним признаком начала коррозии.

Исследование, открывающее новую главу в защите от коррозии: Михаэль Ровердер (слева) и Мартин Стратманн исследуют, как металлы подвергаются коррозии и как ее предотвратить.

© Франк Винкен

Исследование для новой главы в защите от коррозии: Михаэль Ровердер (слева) и Мартин Стратманн исследуют, как металлы подвергаются коррозии и как это предотвратить.

© Франк Винкен

Ашокананд Вималанандан и Хай Тран отслеживают, работает ли и в какой степени самовосстановление с его различными факторами, путем сканирования образца точка за точкой с помощью зонда Кельвина. В их лаборатории есть несколько таких зондов. «Это позволяет нам увидеть, закрыта ли дыра», — говорит Вималанандан. Но исследователям этого недостаточно. Они также следят за процессом заживления, используя спектроскопические методы, работающие как в УФ, так и в видимом свете.«К сожалению, мы все еще не можем заглянуть внутрь дефекта, — говорит Тран, — но в настоящее время мы тестируем различные методы, например рамановскую спектроскопию, чтобы попытаться исправить это».

Их всесторонние исследования показывают, что ингредиенты для самовосстановления теперь могут храниться долгое время и надежно высвобождаться по мере необходимости. Это означает, что они уже соответствуют двум из трех требований, но с третьим все еще есть загвоздка: пока количество лекарства, которое вливается в дефект, достаточно, чтобы закрыть только царапины 0.1 миллиметр в ширину. Прежде чем решить эту проблему, исследователи из Дюссельдорфа должны проанализировать, как мономеры проходят через покрытие. «Ключевой вопрос заключается в том, как именно полимер попадает в дефект», — говорит Майкл Ровердер.

Несмотря на оставшиеся без ответа вопросы, исследователь оптимистично полагает, что небольшие повреждения металлического покрытия на определенном этапе самовосстановятся. «На разработку покрытий из хрома (VI) также потребовались десятилетия, — говорит Ровердер, — поэтому мы не можем рассчитывать на то, что сделаем это за несколько коротких лет.«И хотя в научном понимании все еще есть серьезные пробелы, это еще больше подстегивает ученых из Дюссельдорфа. «В конце концов, мы делаем это не для того, чтобы решать повседневные промышленные проблемы», — объясняет Мартин Стратманн. «Мы хотим, чтобы наши исследования улучшили уровень знаний о коррозии и защите от коррозии, и по этой причине мы смотрим далеко в будущее».

В точку

Коррозия, например ржавчина, наносит огромный ущерб. На протяжении десятилетий соединения хрома (VI) были эталоном защиты от коррозии, но они ядовиты и вредны для окружающей среды.

Ученые из Max-Planck-Institut für Eisenforschung (Iron Research) теперь пытаются предотвратить коррозию металла с помощью самовосстанавливающихся полимерных покрытий, которые восстанавливаются при повреждении.

Эти покрытия для металлов содержат капсулы, в которых полимерные компоненты постоянно хранятся и которые высвобождаются в обязательном порядке при возникновении повреждений в количествах, достаточных для ремонта трещин размером до одной десятой миллиметра. Ученые работают над самовосстановлением более крупных дефектов. Проводящие полимеры особенно хорошо подходят для использования в качестве стенок капсул.

Глоссарий

Электрохимический потенциал:
Указывает, насколько легко вещество в водном растворе выделяет или захватывает электроны, и частично зависит от концентрации ионов и pH раствора. Чем ниже потенциал, тем легче окислить материал, например, металл. Сравнение электрохимических потенциалов различных веществ позволяет предсказать, будут ли они реагировать друг с другом.

Датчик Кельвина:
В этом инструменте используется электрод для измерения рабочего усилия, необходимого для высвобождения электронов с поверхности.Зонд Кельвина можно использовать для обнаружения коррозии под жидким или даже пластиковым покрытием.

Пассивация:
Тонкий оксидный слой образуется на железе, но обеспечивает лишь ограниченную защиту от атмосферы. В случае цинка образуется более толстый слой оксида и карбоната, непроницаемый для кислорода и обеспечивающий более эффективную защиту металла от коррозии.

Значение pH:
Указывает кислотность или щелочность водного раствора по шкале от 0 (кислота) до 14 (основание).Он определяется логарифмом концентрации протонов — чем она выше, тем кислая среда и ниже pH.

Полимер:
Цепная молекула, состоящая из множества идентичных единиц, называемых мономерами. Проводящие полимеры, используемые учеными, состоят из положительно заряженной структуры и подвижных отрицательных ионов.

Рамановская спектроскопия:
Позволяет делать прогнозы относительно типа и характеристик материала. Он основан на освещении образца лазерным светом.При этом колебательная и вращательная энергия молекул образца может изменяться характерным образом.

Защита от коррозии — обзор

15.1.1 Профилактическое обслуживание и методы защиты от коррозии

Для судовых и морских сооружений коррозия и ее предотвращение являются серьезной проблемой. Затраты на предотвращение коррозии связаны с условиями воздействия, плановым осмотром и техническим обслуживанием, проектированием деталей конструкции, характеристиками защиты и т. Д.Стоимость первоначальной защиты от коррозии зависит от деталей стальных конструкций, но все больше и больше могут быть затронуты затраты на техническое обслуживание и характеристики системы защиты от коррозии. Таким образом, проще и экономичнее спроектировать конструкцию, соответствующую методу защиты, чем предпринимать поздние меры против коррозии.

Прежде чем решать, как защитить какую-либо конструкцию, необходимо определить тип коррозии с учетом конкретной среды (условий) в течение срока службы судна.Морская среда — это общая формулировка, поскольку в ней необходимо указать, например, всегда ли конструкция является сухой, влажной или находится в зоне брызг, могут ли существовать остаточные бассейны, существует ли локальное загрязнение, такое как отбросы и ил, что делает среду более агрессивной. , может ли эрозия произойти из-за операций погрузки / разгрузки, захвата, кавитации и т. д., и следует ли исключить использование специальных покрытий или систем защиты в определенных областях из-за эксплуатационных потребностей или по другим причинам.

Методы защиты от коррозии можно разделить на несколько категорий. Они только затронуты ниже, хотя общее подразделение систем защиты от коррозии находится между:

пассивными методами, т.е. системами, предотвращающими химическую реакцию, и

активными методами, т.е. системы, изменяющие химическую реакцию путем модификации задействованных реагентов.

Действительно, правильное проектирование конструкции и выбор строительного материала — это первый метод профилактики коррозии, который строго не классифицируется как активный или пассивный.

Хороший дизайн конструкций должен учитывать устранение углов и острых зазубрин, избегать стоячей воды и грязи или недоступных участков, обеспечивать дренаж, обеспечивать безопасный и легкий доступ к конструкции и вокруг нее, что облегчает осмотры и нанесение покрытий и обеспечивает адекватный запас коррозии. С другой стороны, выбор системы защиты от коррозии должен соответствовать характеристикам защищаемой конструкции с учетом ее эффективного и экономичного обслуживания.

Любые недоступные участки требуют защитной системы, рассчитанной на необходимый срок службы конструкции, например заполнение таких участков инертным материалом во избежание контакта с атмосферой.

В целом сварные швы более подвержены коррозии. Как нетрудно заметить, корабельные конструкции включают несколько километров сварных швов. Современные конструкции сварных швов исключают прерывистую или точечную сварку еще и потому, что она более подвержена коррозии, чем непрерывная сварка. Шлифовка стыковых и угловых швов может дополнительно улучшить коррозионную стойкость швов благодаря лучшему нанесению покрытия.

Выбор правильного материала для конкретной среды является критическим моментом: как известно, морская среда очень агрессивна, а некоторые типы грузов в цистернах и трюмах еще хуже. В целом, согласно результатам изысканий, периодическая замена части конструкций, подвергшихся коррозии выше допустимых пределов, является экономически эффективным решением, принятым проектировщиками, поскольку использование коррозионностойкого материала для всей конструкции корпуса экономически нецелесообразно. Стальные суда и морские сооружения строятся из углеродистой стали, а допуски на коррозию устанавливаются правилами классификационных обществ.Такие запасы выводятся на основе статистических данных с судов, находящихся в эксплуатации, и поэтому на рассчитанные скорости коррозии также влияют эффекты обычно применяемых систем защиты, то есть покрытий и катодной защиты.

Нержавеющая сталь слишком дорога и поэтому используется в особых случаях только на судах и морских сооружениях, например поверхности грузовых танков танкеров-химовозов. Кроме того, строительные и сварочные процессы требуют более высокой точности и навыков. Несомненно, для определения типа нержавеющей стали требуется консультация специалиста сталелитейной промышленности.

Пассивные методы (покрытия)

Покрытия представляют собой широкую категорию, включающую органические, неорганические, металлические и неметаллические покрытия: они представляют собой смесь смол, пигментов, наполнителей и растворителей, которые образуют жидкость для нанесения на поверхность состав. Некоторые книги специально посвящены защитным покрытиям и смежным темам, например Ref. [1]; некоторые примечания вкратце напоминаются ниже для целей этой главы.

Смолы — это продукты с высокой молекулярной массой, в которых расплавляются пигменты и наполнители: первые являются красителями или ингибиторами, вторые увеличивают плотность и сопротивление истиранию покрытия.Растворители являются диспергирующей средой и очень важны в процессе сушки и отверждения.

Различные типы покрытий подразделяются на категории в зависимости от их основных компонентов: асфальты, масла, алкиды, акрилы, винил, эпоксидная смола, уретан, необрастающие покрытия, покрытия с высоким содержанием цинка или металлические покрытия.

Покрытия также делятся на две основные категории: термореактивные и термопласты. После высыхания термореактивный химический состав отличается от влажной краски и не может быть удален растворителем.Влажные и сухие термопласты отличаются только отсутствием растворителя в сухом покрытии и могут быть удалены простым повторным введением растворителя в сухое связующее и пигмент. Поскольку термопласты можно удалить с помощью растворителей, их использование в резервуарах ограничено из-за потенциального присутствия углеводородных растворителей.

Обычно в системе покрытия минимум три слоя: грунтовка, грунтовка и финиш [7]. Грунтовки способствуют сцеплению с поверхностью и защищают от коррозии. Грунтовки обеспечивают правильную цветовую основу для отделки, придерживаясь грунтовки и многого другого.Они обеспечивают второй барьер, если сталь обнажится в результате повреждения или эрозии. Одна из важных особенностей — обеспечение толщины сухой пленки. Покрытие обеспечивает требуемый цвет и гладкость, а также стойкость к атмосферным воздействиям, истиранию и химическим воздействиям, в зависимости от обстоятельств.

Преимущества покрытий, отвечающих требованиям судовых и морских сооружений, заключаются в следующем.

У них предсказуемая жизнь при точной оценке окружающей среды.

Не влияют на механические свойства конструкционных материалов.

Могут применяться для геометрически сложных конструкций.

Они защищают от большинства сред и условий.

Окрасочное оборудование широко доступно.

Большинство красок легко наносить, ремонтировать и обслуживать.

Традиционными, недорогими и легкодоступными покрытиями, наносимыми на морские конструкции, являются битум и каменноугольная смола.В настоящее время наиболее распространенным видом защиты являются модифицированные каменноугольные эпоксидные покрытия. Эпоксидная смола обеспечивает хорошую стойкость к воде и другим химическим веществам и обладает превосходной адгезией. Свойства материала эпоксидной смолы можно варьировать в зависимости от области применения, в зависимости от того, как она смешивается, хотя контроль химических реакций — это очень специализированный вопрос.

Разрушение эпоксидных покрытий обычно происходит постепенно с течением времени. Однако под воздействием напряжения различия в когезионной прочности и удлинении между сталью и пленкой покрытия могут вызвать растрескивание.Язвы и бороздки будут происходить, иногда с очень высокой скоростью, в процессе разрушения покрытия.

Антикоррозийные покрытия работают по трем основным принципам, первый из которых — это эффект разделения, который заключается в простом разделении химических веществ. Второй принцип — это эффект ингибитора: грунтовки, наносимые на поверхность, иногда содержат антикоррозийный пигмент, такой как хромат цинка, фосфат цинка или неорганический цинк. Третий принцип — это жертвенный эффект: в жертвенных покрытиях используется металл (обычно цинк), анодный по отношению к стали (или строительному материалу).В присутствии электролита устанавливается гальванический элемент, и вместо металла коррозирует металлическое покрытие. Концепция защитных покрытий во многом аналогична принципу ингибирующего покрытия. Однако в случае покрытий, богатых цинком, цинк действует как анод для стали, и в случае разрыва пленки покрытия стальная подложка все еще остается защищенной.

Поверхность стали при использовании покрытия с высоким содержанием цинка должна быть более чистой, чем при использовании других пигментов, поскольку для возникновения гальванического воздействия должен быть хороший контакт между краской и пластиной.Следовательно, затраты на подготовку поверхности выше. Обычно судостроительные верфи применяют пескоструйную очистку, но ее может быть недостаточно для этих типов покрытий. Главный недостаток заключается в том, что цинк быстро расходуется при разрушении покрытия. Эпоксидная смола является предпочтительным выбором также для повторного покрытия существующих конструкций, потому что трудно добиться необходимой подготовки поверхности для покрытий с высоким содержанием цинка на корродированных стальных поверхностях. Действительно, в унифицированном требовании UR Z.9 МАКО [8] для грузовых трюмов указывается «эпоксидная смола или эквивалент» для использования в качестве защитного покрытия на всех поверхностях конструкций корпуса и поперечных переборок, включая соответствующие элементы жесткости.

Следует безоговорочно следовать процедурам, рекомендованным производителем покрытия. Одним из наиболее важных факторов является подготовка перед нанесением покрытия. Основное требование к обычным покрытиям заключается в том, чтобы они наносились на чистую, сухую поверхность, свободную от водорастворимых материалов, таких как хлорид натрия, которые могут вызвать образование пузырей, растворимых солей двухвалентного железа, которые инициируют ржавление стали, и масляных остатков, которые уменьшают адгезию. нанесенных покрытий.По определению производителя покрытия, степень шероховатости поверхности, достигаемая струйной очисткой, контролем влажности и температуры воздуха и стали во время нанесения вместе с надлежащим уходом за поверхностью во время отверждения, может обеспечить долговечность покрытия. Пока на нанесение краски большое влияние также оказывают погодные условия.

Подготовка поверхности имеет большое значение при определении эффективности системы покрытия. Для металлических покрытий это обычно является неотъемлемой частью производственного процесса и включено в соответствующие стандарты.Помимо органов по стандартизации, существуют специальные организации, участвующие в написании стандартов для подготовки поверхности, например Совет по окраске стальных конструкций (SSPC) и Национальная ассоциация инженеров по коррозии (NACE). Сравнительная таблица подготовки поверхности покрытия, включая полный список исходных стандартов, выпущенных основными органами по стандартизации, получена из IACS Rec. № 87 [7] (см. Таблицу 15.1).

Таблица 15.1. Сравнение стандартов пескоструйной обработки

908IS 0
Стандарт Наивысшая степень = белый металл Хорошая степень = почти белый металл
ISO 8501-1 Sa 3 Sa 2½

Sa 3 Sa 2½
DIN 55928 Sa 3 Sa 2½
BS 4232 Первое качество Второе качество
NACE TM170-70-701 № 2
SSPC SP 5 SP 10

(из Рек. № 87 [7] МАКО)

Кроме того, чистота поверхности после промышленной абразивоструйной очистки соответствует SSPC SP- 6, SSI Sa 2 и NACE № 3. Поверхность, очищенная струйной очисткой щеткой, соответствует SSPC SP-7, SSI Sa 1 и NACE № 4. Также стандарты ISO (ISO-8501, ISO-8502, ISO-8503 и ISO-8504) подробно рассматривают этот вопрос. Немаловажное значение в процессе нанесения покрытия имеет нанесение полос вручную (рис.15.1), при котором художник вручную покрывает кистью все углы, детали и края. Было обнаружено, что покрытия имеют тенденцию быть более тонкими по краям. Поверхностное натяжение приводит к отрыву высыхающего покрытия от острых краев. Ручная разметка служит дополнительным покрытием на этих участках.

15.1. (а) Нанесение полос на ткани вручную; (b) необходимо шлифование обработанных кромок перед ручной зачисткой.

Определенные формы, такие как прокатные профили и, особенно, полоски с луковицами, имеют преимущества по сравнению с готовыми профилями с учетом покрытия и коррозии.Катаные профили обычно имеют закругленные края, тогда как готовые профили имеют более острые обрезанные края и требуют большего внимания в отношении шлифовки краев и сварных швов.

Активные методы (катодная защита и ингибиторы)

Стоимость окраски зависит от окрашиваемой площади, в то время как стоимость цинкования зависит от веса стали. Таким образом, цинкование становится более привлекательной альтернативой для конструкций с большой площадью поверхности. В мокрых танках и подводном корпусе корпуса покрытие может сочетаться с активной защитой, которая в таком случае рассматривается как дополнительная защита.Такая защита должна быть разработана таким образом, чтобы не повредить покрытие, т.е. покрытие и активные системы должны быть совместимы.

Наиболее известным активным методом защиты от коррозии является катодная защита, но существуют и другие методы, например, приложенные токи и электрическая изоляция. Катодная защита основана на том факте, что если всю поверхность металла можно сделать катодной с помощью внешнего электрода, то коррозия не произойдет. Явление гальванической коррозии является основой катодной защиты от коррозии: защищаемая конструкция выполнена в виде катода.Например, если в морской воде соединить железо и медь, железо подвергнется коррозии; При подключении куска цинка в систему ток течет от цинка к железу и меди, и железо превращается в катод, т.е. не подверженный коррозии полюс в электрохимической ячейке (см. рис. 15.2).

15.2. (a) Отработанный цинк и (b) новый цинк, только что приваренный к корпусу трюма пристыкованного судна.

Катодная защита с использованием расходуемых анодов — широко используемый метод защиты стальных конструкций в условиях погружения, но установка системы катодной защиты на погруженных или полупогруженных конструкциях требует консультации специалиста.

Катодная защита требует минимального обслуживания. Нормальный расчетный срок службы анода составляет около пяти лет, что соответствует замене при каждом специальном обследовании. Исследования показали, что аноды в большинстве случаев самоочищаются [19]. По возможности следует контролировать отходы анодов и время от времени заменять аноды, прежде чем они будут полностью выброшены. У расходуемых анодов есть два недостатка. Во-первых, расходуемые аноды ограничены средами с подходящей проводимостью.Защищена только сталь, погруженная в морскую воду, то есть бортовые корпуса и балластные цистерны. Во-вторых, эффективность анодов ограничивается, если аноды покрыты отходами.

Для крупных судов и морских сооружений иногда используются системы наложенного тока (см. Рис. 15.3). В этих системах анод инертен, например графит или титан, и источник постоянного тока обеспечивает напряжение. Такой метод требует специальных навыков, так как неправильное обращение с ним может привести к ускоренной коррозии вместо защиты.На структуру обычно наносят покрытие, потому что ток, необходимый для защиты структуры без покрытия, будет слишком большим, чтобы сделать метод экономичным. Таким образом, покрытие является главной защитой с помощью защиты от подаваемого тока от разрывов покрытия.

15.3. Система защиты от наложенного тока.

(любезно предоставлено Sanitrade srl)

Электрическая изоляция увеличивает сопротивление в некоторой части ячейки коррозии, уменьшая ток и, следовательно, скорость коррозии. Этот метод цитировался с тех пор в морской воде, т.е.е. для судов и морских сооружений применяется только в особых случаях, например, изоляция разнородных металлов друг от друга, например алюминия от стали, исключает риск гальванической коррозии. Скорее, морская вода является хорошим проводником электричества, и гальваническая коррозия довольно часто возникает в трубах и морских резервуарах, где могут использоваться различные металлы. Однако при рассмотрении системы активной защиты следует помнить о трех моментах.

Для выполнения своей работы расходуемые аноды должны подвергаться коррозии! Они требуют регулярного осмотра, чтобы убедиться, что они заменены, прежде чем они полностью исчезнут.

Анодов должно быть достаточно, чтобы обеспечить правильную плотность тока по всей защищаемой поверхности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.