Специальная обработка электролита или среды, в которой находится металл (удаление или уменьшение концентрации веществ, вызывающих коррозию).
а) Деаэрация – удаление растворенных в воде газов, способствующих коррозии: СО2, SО2,NОх и др. Достигается это кипячением, дистилляцией, добавлением веществ, связывающих кислород: 2Nа2SO3 + O2 = 2Nа2SO4.
В практике приборостроения внутрь устройства помещают специальные поглотители влаги (мешочки с силикагелем). Электрические схемы помещают в корпуса, заполненные очищенными инертным газами, если возможно, подвергают вакуумированию.
Вредными анионами, способствующими коррозии являются также хлорид-, бромид-, сульфид- и сульфат-ионы; коррозия также зависит от величины рН среды. Так, например, вода, питающая паровые котлы, подлежит перегонке, с целью удаления вредных анионов и солей, обусловливающих жесткость.
б) Добавление щелочи, что ослабляет коррозию большинства металлов, и связано с образованием на поверхности металла нерастворимых гидроксидов или основных солей. Наименьшая скорость коррозии в нейтральных растворах. У амфотерных металлов коррозия усиливается увеличением рН среды.
в) Применение специальных веществ – ингибиторов коррозии, замедляющих скорость процесса окисления металлов (иногда более чем в 1000 раз). Принцип их действия различен:
- адсорбируясь на поверхности, образуют плотную защитную пленку;
- замедляют процессы в локальных ГЭ и тормозят их развитие.
Примеры ингибиторов коррозии.
· Самое распространенное пассивирующее вещество для железа – сурик – Pb3O4 (смесь монооксида и диоксида свинца); более новые ингибиторы – ZnCrO4, PbCrO4. Но их пассивирующее воздействие возможно при контакте с чистым металлом, поэтому сначала поверхность обрабатывают другими ингибирующими составами, например ортофосфорной кислотой.
· Ортофосфорная кислота и ее растворимые дигидрофосфаты железа, цинка и марганца. Они образуют на поверхности металла нерастворимые фосфаты железа (фосфатирование поверхности), которые применяются как грунтовка перед покраской.
· Органические соединения – производные пиридина. Амины, некоторые алкалоиды. Например: бензонат натрия С6Н5СООNа способен защищать железо, сталь, и некоторые цветные металлы даже в случае их контакта с железом.
· Летучие ингибиторы, которые в виде пара адсорбируются на поверхности металла. Обычно это смеси органических аминов с нитритом натрия. Их используют для защиты металлических предметов при хранении и транспортировке. Достаточно завернуть изделие в бумагу, пропитанную этими составами.
· Анодные ингибиторы – к ним принадлежат вещества (щелочные растворы), которые за счет подкисляющего действия, способствуют быстрому затягиванию поврежденных анодных участков металла защитной пленкой карбонатов, нитритов, фосфатов, боратов, силикатов, хроматов щелочных металлов, восстанавливающих нарушенные оксидные пленки. Другие вещества (желатин, белки, некоторые коллоиды) могут помешать анодному процессу, сильно адсорбируясь на поверхности металла.
· Катодные ингибиторы – затрудняют или прекращают катодный процесс растворенного в воде кислорода, затрудняя поступление кислорода к катодным участкам корродирующей поверхности. Именно этим объясняется замедление процесса ржавления железа в присутствии в растворе сульфата цинка. Изолирующая пленка возикает из нерастворимого гидроксида цинка, который образуется в перый момет коррозионного процесса в результате образования ОН-ионов на катодных участках.
Химическая обработка для повышения коррозионной стойкости (пассивация поверхности металла) - то, что не использовалось в выше приведенных методах, часто в расплавах или при повышенных температурах.
а) Оксидирование – создание металлических оксидных пленок. Например алюминий погружают в раствор Nа2СrО4 или проводят электролиз в хромовокислом растворе или в растворе щавелевой кислоты, где алюминий – анод. Органические красители могут придать пленке любой цвет (анодированный алюминий).
б) Воронение – получение цветных оксидных пленок на железе и его сплавах (оксиды железа II и III и их смесь); они могут быть окрашены в синий, коричневый и серый цвета. Получают сухим термическим способом, нагревая железный предмет в печи до температуры 300-450оС, или мокрым – обработкой поверхности в кипящем сильно щелочном растворе солей (NaNO2, NaNO3).
в) Образование фосфатных пленок (см выше).
г) Образование защитных поверхностных слоев, причем обладающих значительной механической прочностью, при взаимодействии не с кислородом, а с другими неметаллами (иногда с металлами):
- углеродом (цементация – науглероживание поверхности с последующей термоупрочняющей обработкой);
- бором (осаждение и диффузия бора – бориды железа обладают большой твердостью абразивной износостойкостью);
- кремнием (силицированные покрытия делают на частях насосов, вентелях, лентах транспортеров и др.);
- азотом (азотоуглероживание - нитроцементация в газовых при 600оС (NH3+ H2+CO) или жидкостных средах (расплав в жидких средах цианидов и цианатов натрия NaCN+NaCNO при 750-900оС.);
- алитирование – создание поверхностного слоя алюминия на никелевых и кобальтовых сплавах турбинных лопаток;
- термохромирование - нанесение химическим способом тонких слоев карбидов хрома, обладающих повышенной твердостью;
- диффузное цинкование – для защиты от коррозии низкоуглеродных сталей и чугуна;
- газохимические покрытия CVD (Chemical Vapour Deposition) из легко испаряющихся галогенидов (фторидов, хлоридов, бромидов, иодидов) переходных металлов 4 и 5 групп ПС, а также карбонилов металлов и металлоорганических соединений при 500-15000С: Тil4 + 2H2 = Ti + 4HI
Ni(CO)4 = Ni + 4CO.
Дата добавления: 2015-08-11; просмотров: 1264;