Химия и технология лакокрасочных покрытий

ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ КОРРОЗИИ

Коррозия - процесс разрушения металлов при химическом или электрохимическом воздействии окружающей среды. Это самопро­извольный процесс, связанный с переходом системы металл - среда в более термодинамически устойчивое состояние, поэтому его проте­кание можно контролировать по изменению поверхностной энергии Гиббса. Особенность коррозии - ее гетерогенный характер. Она вы­зывается воздействием на металл жидких или газообразных продук­тов и, как любой гетерогенный процесс, начинается с поверхности раздела фаз. Наиболее распространены и уязвимы в коррозионном отношении черные металлы, однако большое внимание приходится уделять защите цветных и даже редких металлов.

Рис. 5.1. Виды коррозии (по типу разрушений):

1 - равномерная; 2 - нерав­номерная; 3 - язвенная; 4 - Точечная; 5 - подповерхно­стная; 6 - межкристаллит - ная

Коррозию классифицируют по разным признакам: типу, услови­ям протекания, виду коррозионных разрушений. По типу происхо­дящих процессов различают Химическую и Электрохимическую корро­зию. Первый вид коррозии имеет место в неэлектролитах и сухих газах и подчиняется законам химической кинетики гетерогенных процессов. Она не сопровождается образованием электрического то­ка. Электрохимическая коррозия протекает в растворах электролитов и во влажных газах и характеризуется наличием двух параллельно идущих процессов - окисления и восстановления. Этот вид коррозии сопровождается направленным перемещением электронов в металле и ионов в электролите, т. е. возникновением электрического тока.

По условиям протекания процесса, которые весьма разнообраз­ны, различают Газовую, Атмосферную, Жидкостную, Почвенную, Биоло­гическую коррозию.

Наибольший вред приносит атмосферная коррозия. Она проте­кает под влиянием кислорода воздуха и влаги с растворенными в ней химическими веществами.

По виду коррозионных разрушений коррозию подразделяют на Равномерную и НеравномернуЮу язвенную, Точечную (питтинговую), щелевую, Подповерхностную, Межкристаллитную (рис. 5.1). Первые два вида разрушений относятся к общей, или сплошной, коррозии, остальные - к местной. При одновременном воздействии среды и механических нагрузок возможно коррозионное растрескивание; в металле появляются трещины транскристаллитного характера, кото­рые, прорастая, нередко приводят к полному разрушению изделий.

5.1.2. ПАССИВНОСТЬ МЕТАЛЛОВ

В нормальном состоянии большинство металлов содержит на по­верхности оксидные пленки, которые возникают в результате ад­сорбции кислорода из воздуха:

Ме + 02 —► Ме 120адс.

Адсорбированный кислород может вступать в химическое взаи­модействие с металлом с образованием неактивного поверхностного

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ КОРРОЗИИ ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ КОРРОЗИИ ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ КОРРОЗИИ ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ КОРРОЗИИ

Слоя, который придает ему адсорбционную пассивность. Пассивность металлов - состояние относительно высокой коррозионной стойко­сти, вызванное торможением анодного процесса электрохимической коррозии. Такое состояние характеризуется: 1) резким уменьшением скорости коррозии, которая обычно постоянна во времени, и 2) зна­чительным смещением потенциала металла в положительную сторо­ну, например для железа от -0,2 до +1,0 В, для хрома от -0,4 до +0,9 В.

Существует ряд теорий, объясняющих пассивное состояние ме­таллов: пленочная, адсорбционная, кинетическая, электронных кон­фигураций.

Пленочная теория объясняет пассивное состояние металлов об­разованием тончайшей (порядка 10-10—10-8 м) защитной фазовой пленки. Это сплошная, бесцветная стекловидная пленка оксида, от­личающаяся хорошей электронной, но плохой ионной проводимо­стью.

Согласно Адсорбционной теории пассивное состояние достигается образованием на поверхности металла слоя из адсорбированного кислорода толщиной 5-10 нм. Адсорбированный кислород насыща­ет валентности наиболее активных поверхностных атомов металла и снижает его поверхностную энергию. Изменение энергии поверхно­сти при полном ее покрытии адсорбированным монослоем составля­ет 3,8 • 10”12 эрг на электрон, что соответствует 2,37 эВ.

Кинетическая теория связывает явление пассивности с затрудне­ниями в протекании анодного процесса растворения металла вслед­ствие образования в поверхностном слое устойчивого твердого рас­твора металл - кислород.

Согласно Теории электронных конфигураций возникновение пас­сивного состояния - результат неукомплектованности электронами внутренних оболочек металлов, имеющих незаполненные ^-уровни. Неукомплектованность возникает вследствие химической адсорбции кислорода или другого окислителя, которая сопровождается погло­щением электронов, понижением их плотности в поверхностных слоях металла. Установлено, что способность оксидного слоя пасси­вировать металлы зависит от его полупроводниковых свойств.

Указанные теории пассивности относятся к металлам, находя­щимся в кристаллическом состоянии. В настоящее время получены металлы, в том числе железо, имеющие аморфное строение, пассив­ность которых значительно выше, чем кристаллических.

Пассивный слой на черных металлах создается в основном за счет оксидов Ре203, Ре304 и РеО • ОН. Защитными свойствами могут обладать только сплошные оксидные слои. Условием сплошности является превышение объема оксида Уок над объемом металла УМе,

Из которого он получен. Пассивируются в основном поливалентные металлы, для которых соблюдается условие:

2,5 > V0JVmc > 1-

Для щелочных и щелочноземельных металлов, за исключением бериллия, это условие не выполняется и пассивация не проявляется. В пассивное состояние металлы могут быть переведены не только в результате взаимодействия с кислородом воздуха, но и при активи­рованной адсорбции (хемосорбции) ионов, в первую очередь таких анионов, как NO3, N02, CrO^-, WO4”, а также при воздействии на ме­талл электрического тока в среде электролитов.

Пассивность оказывает определяющее влияние на коррозионное поведение металлов. Достаточно отметить, что высокая коррозион­ная стойкость ряда металлов, например титана, обусловлена исклю­чительно их пассивностью. Большинство металлов, способных к са - мопассивации, хорошо сохраняются в атмосфере невысокой влаж­ности (иногда до 40-70 %). Коррозия наступает лишь тогда, когда равновесие нарушается и происходит изменение фазового или хи­мического состава пассивного слоя.

Химия и технология лакокрасочных покрытий

БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ

Большинство лакокрасочных материалов содержат органические растворители и другие огнеопасные и вредные вещества, поэтому при работе с ними приходится применять специальные меры пре­досторожности. Многие органические растворители относятся к легковоспламе­няющимся и горючим …

УТИЛИЗАЦИЯ И ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ

Использование вторичных материальных ресурсов - необходи­мое условие роста экономики, совершенствования производства и уменьшения загрязнения окружающей среды. В окрасочных произ­водствах такими ресурсами могут служить отходы лакокрасочных материалов, осаждающихся в распылительных камерах, …

ЗАЩИТА ВОДНОЙ СРЕДЫ

При получении покрытий образуются разные загрязняющие вод­ную среду стоки. Наибольшее количество сточных вод образуется при подготовке поверхности металлов - щелочном обезжиривании, трав­лении, фосфатировании, оксидировании, пассивировании. Стоки воз­никают также при мокрой …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua

За услуги или товары возможен прием платежей Онпай: Платежи ОнПай