5 методов защиты от коррозии металлов

Изначально для защиты металла от атмосферного влияния применялись различные масла и жиры, а спустя некоторое время, в качестве защитных средств стали использовать напыление другими видами металлов, в частности, оловом.
 

Воздействие среды на развитие коррозии металлов

Так как любой вид коррозии, в том числе и анодная, подчиняется исключительно законам природы, нельзя полностью избавиться от этого явления, а можно только приостановить процесс разрушения металла. Первостепенной задачей многих ученых является разработка и выведение новых методик, которые были бы более эффективными в борьбе с коррозией.

Стоит отметить, что защита металлических изделий от коррозии определяется степенью агрессивности их эксплуатации. Существует специальная таблица агрессивности сред по отношению к различным металлам.

Существует несколько основных способов защиты от коррозии металлов, и чтобы выбрать более подходящий, необходимо учитывать его эффективность в рассматриваемом случае, а также целесообразность вложения денежных средств. На сегодняшний день применяются такие виды борьбы с ржавчиной.

Защитные пленки от коррозии

Одним из самых популярных методов защиты металлов от коррозии является нанесение на их поверхность специальных защитных пленок : эмали, краски, лака и других металлов. Стоит отметить, что для большинства людей самыми доступными являются лакокрасочные пленки.

Лаки и краски имеют низкий уровень газо- и паропроницаемости, а также водоотталкивающие свойства, именно поэтому они на некоторое время задерживают попадание на поверхность металла влаги и различных агрессивных веществ атмосферного происхождения. Однако стоит помнить о том, что покрытие металла лакокрасочной пленкой не искореняет проблему коррозии, а лишь на время тормозит этот процесс.

Именно поэтому на первый план выходит качество наносимого покрытия –пористость, проницаемость, толщина слоя, равномерность, прочность сцепления (адгезия), способность набухать в воде. Качество покрытия определяется уровнем подготовки поверхности металла и метода нанесения защитного слоя. Перед нанесением слоя необходимо удалить ржавчину окалины и устранить нагар, так как они будут мешать взаимодействию покрытия с самой конструкцией.

Качество водопроводной воды, длительная эксплуатация, отсутствие надлежащего ухода и многие другие факторы часто приводят к загрязнению ванны. Как отчистить ее от коррозии и налета описано в этой статье.

 

Практические методы, а также перечень инструментов и средств, пригодных для использования при чистке акриловой ванны описаны здесь.

Зачастую низкий уровень соприкосновения наносимой пленки с материалом может быть связан с повышенной пористостью металла. В большинстве случаев она появляется в процессе создания защитной прослойки в результате испарения растворителя, удаления элементов отверждения и нарушения целостности (при старении пленки). Дабы получить максимально эффективное покрытие, рекомендуется наносить не один плотный слой, а несколько более тонких.

Очень часто при увеличении толщины покрытия наблюдается ослабление адгезии защитной пленки с металлом.

При низком качестве нанесения защитного слоя образуются воздушные полости и зазоры, которые оказывают пагубное влияние на покрытие.

Иногда лакокрасочные покрытия защищают кремнийорганическими соединениями или восковыми составами, что позволяет снизить уровень смачиваемости пленки водой. Примечательно, что краски и лаки более эффективны в условиях защиты от атмосферных раздражителей.

Что касается защиты подземных сооружений и конструкций, то этот метод защиты от коррозии оказывается не действенным, это связано с тем, что при контакте с грунтом затруднительно вычислить механические повреждения защитного покрытия. Как показывает практика, в таких условиях более приемлемым является применение толстослойных пленок, в основе которых лежит каменноугольная смола (битум).

Грунтовки и фосфатирование от коррозии металлов

Вторым видом защиты от коррозии является нанесение под слой лака или краски небольшого количества грунтовки. Элементы, которые входят в ее состав, также должны иметь ингибиторными свойствами. При выполнении этого условия, вода будет проходить через слой грунтовки, растворяя некое количество пигментов, тем самым становясь менее агрессивной. Среди наиболее эффективных элементов для грунтов признан свинцовый сурик.

Встречаются случаи, когда вместо грунтовки проводится фосфатирование поверхности металлических изделий. Этот процесс осуществляется с помощью нанесения на необходимый участок растворов ортофосфатов марганца (II) железа (III), или цинка (II), которые содержат в себе и саму ортофосфатную кислоту. Стоит отметить, что фосфатирование проводится в течение 30-90 минут при температуре 97-99 ⁰ С.

Чтобы провести фосфатирование стальных поверхностей, существует большое количество специальных препаратов, которые состоят из фосфатов железа и марганца. Многие эксперты отмечают. Что самым эффективным подобным средством является “мажеф” – смесь дигидрофосфатов марганца, железа и фосфорной кислоты.

Процесс окисления (коррозия) сопровождается постепенным разрушением металлической поверхности и образованием порошка рыжего (ржавого) цвета. Чтобы его безопасно убрать, ознакомьтесь с методами, указанными в статье.

Читайте здесь, как убрать накипь из чайника.

Если проводить фосфатирование с помощью этого препарата, то изделие необходимо поместить в специальный раствор, разогретый до 100⁰ С. Внутри смеси происходит удаление вредных элементов с поверхности металла с обильным выделение водорода, в результате чего получается прочный, плотный и почти нерастворимый слой железа и марганца черно-серого цвета. Как только толщина слоя достигнет определенного уровня, растворение веществ прекращается.

Пленка фосфатов оказывается эффективной при защите конструкции от атмосферных явлений, однако не способна защитить даже от слабых кислотных растворов. Из всего сказанного можно сделать вывод, что фосфатный слой защиты может служить лишь фундаментом для дальнейшего нанесения декоративных и защитных покрытий.

Электрохимическая и силикатная защита от коррозии

В заводских условиях используется и электрохимический метод – обработка металлоконструкций переменным током в смеси фосфата цинка при фиксированной плотности тока 4 А/дм ² , температуре 60-70 ⁰ С и при напряжении 20 В. Фосфатные защитные покрытия представляют собой своеобразную сеть сцепленных с поверхностью фосфатов металлов.

Данный вид покрытия сам по себе не может обеспечить изделие надежной защитой от коррозии, и зачастую служит основой для покраски, что обеспечивает хорошее сцепление металла и краски. Кроме того, фосфатная защита значительно уменьшает вероятность появления разрушений в случае образования дефектов.

Кроме всех описанных способов защиты металлов от коррозии, в промышленности используются фарфоровые и стекловидные эмали. Уровень теплового расширения этих эмалей должен соответствовать таковому для покрываемых металлов. Процесс эмалирования осуществляется сухим напудриванием или нанесением на поверхность конструкций водной суспензии.

Изначально на чистую поверхность наносится слой грунтовки, который обжигается в печи, после чего на изделие наносят дозу покровной эмали и повторяют обжиг. Погашенные или прозрачные эмали являются наиболее распространенными среди стекловидных покрытий. Часто в их состав вводят дополнительные материалы: оксиды, окислители органических примесей, красители, глушители.

Эмалирующий материал получается путем сплавления исходных компонентов добавлением 6-10% глины и измельчением в порошок. Стоит заметить, что покрытия данного рода зачастую наносятся на чугун, сталь, латунь, алюминий и медь.

Отличительной особенностью эмалей являются высокий уровень защитных свойств, что делает эти вещества непроницаемыми для воздуха и воды даже при длительном контакте. Кроме того, эмали обладают повышенной стойкостью к перепадам температур, что значительно расширяет спектр применения подобных покрытий.

Мельчайшие частицы имеют неприятное свойство накапливаться и становиться причиной сразу многих проблем – от неопрятности квартиры до возникновения аллергических заболеваний. Узнайте, какие щетки лучше использовать в борьбе против пыли.

 

Здесь вы узнаете, как убрать жирные пятна с одежды.

Среди основных недостатков эмалевых покрытий стоит отметить сильную чувствительность к термическим и механическим ударам. Если использовать данный вид защиты в течение длительного периода времени, на поверхности металла могут появиться трещины, которые и станут причиной коррозии.

Цементные и металлические покрытия от коррозии

Чтобы обеспечить полноценную защиту стальных и чугунных водяных труб от коррозии, многие предприятия используют цементные покрытия. Так как показатели теплового расширения стали и портландцемента почти одинаковы, то он является отличным средством защиты металла. Так же, как и у эмалевых покрытий, цементная защита очень чувствительна к механическим повреждениям, что существенно сужает возможности применения данного метода.

Очень распространенным методом защиты от коррозии является нанесение небольшого слоя другого металла. Покрывающие металлы корродируют с очень низкой скоростью, причиной тому служит плотная оксидная пленка, образуемая наносимым напылением. Стоит отметить, что сейчас существует большое количество способов нанесения покрывающего слоя:

• Напыление,
• Диффузионное покрытие,
• Горячее покрытие,
• Гальваническое покрытие,
• При помощи различных газофазных реакций.

В современном мире можно смело говорить о том, что металл является одной из основ мировой цивилизации. Без металлических изделий и конструкций не обходится ни одна стройка или ремонтные работы. Однако большой проблемой подобных изделий является коррозия, которая постепенно разрушает целостную структуру материала.

На сегодняшний день существует множество способов защиты от коррозии, однако ни один из них не может полностью исключить вероятность появления «металлической болезни». Поэтому одной из первостепенных задач современного общества является изобретение более долговечного и действенного способа борьбы со ржавчиной.