วิธีการป้องกันการกัดกร่อนของโลหะ วิธีการป้องกันการกัดกร่อนเพื่อป้องกันการกัดกร่อนให้ใช้

การกัดกร่อน - กระบวนการที่เกิดขึ้นเองและด้วยเหตุนี้การลดลงของพลังงาน Gibbs ของระบบ พลังงานเคมีของปฏิกิริยาการทำลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อนของโลหะจะถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อนและกระจายไปในอวกาศโดยรอบ

การสึกกร่อนนำไปสู่การสูญเสียจำนวนมากอันเป็นผลมาจากการทำลายท่อ, ถัง, ชิ้นส่วนโลหะของเครื่องจักร, ตัวถังของเรือ, โครงสร้างนอกชายฝั่ง ฯลฯ การสูญเสียโลหะจากการกัดกร่อนกลับไม่ได้คิดเป็น 15% ของการผลิตต่อปี เป้าหมายของการต่อสู้กับการกัดกร่อนคือการอนุรักษ์ทรัพยากรโลหะซึ่งทรัพยากรของโลกมี จำกัด การศึกษาการกัดกร่อนและการพัฒนาวิธีการปกป้องโลหะจากโลหะนั้นมีความสนใจในเชิงทฤษฎีและมีความสำคัญทางเศรษฐกิจของประเทศอย่างมาก

การเกิดสนิมของเหล็กในอากาศการก่อตัวของตะกรันที่อุณหภูมิสูงและการละลายของโลหะในกรดเป็นตัวอย่างทั่วไปของการกัดกร่อน อันเป็นผลมาจากการกัดกร่อนคุณสมบัติหลายประการของโลหะจะลดลง: ความแข็งแรงและความเป็นพลาสติกลดลงแรงเสียดทานระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของเครื่องจักรเพิ่มขึ้นและขนาดของชิ้นส่วนถูกละเมิด แยกแยะระหว่างการกัดกร่อนทางเคมีและไฟฟ้าเคมี

สารเคมีการกัดกร่อน - การทำลายโลหะโดยการออกซิเดชั่นในก๊าซแห้งในสารละลายที่ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์ ตัวอย่างเช่นการก่อตัวของตะกรันบนเหล็กที่อุณหภูมิสูง ในกรณีนี้ฟิล์มออกไซด์ที่เกิดขึ้นบนโลหะมักจะป้องกันการเกิดออกซิเดชั่นอีกต่อไปป้องกันการซึมผ่านของก๊าซและของเหลวไปยังพื้นผิวโลหะอีก

การกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมี เรียกว่าการทำลายโลหะภายใต้การกระทำของไอระเหยของกัลวานิกที่เกิดขึ้นต่อหน้าน้ำหรืออิเล็กโทรไลต์อื่น ๆ ในกรณีนี้พร้อมกับกระบวนการทางเคมี - การปลดปล่อยอิเล็กตรอนด้วยโลหะนอกจากนี้ยังมีกระบวนการทางไฟฟ้า - การถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากพื้นที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง

การกัดกร่อนประเภทนี้แบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ: บรรยากาศดินการกัดกร่อนภายใต้อิทธิพลของกระแส "หลง" เป็นต้น

การกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าเกิดจากสิ่งสกปรกที่มีอยู่ในโลหะหรือความแตกต่างของพื้นผิว ในกรณีเหล่านี้เมื่อโลหะสัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์ซึ่งอาจเป็นความชื้นที่ดูดซับในอากาศเซลล์ไมโครแกลวานิกจำนวนมากจะปรากฏบนพื้นผิวของมัน ... Anodes คืออนุภาคโลหะ แคโทด - สิ่งสกปรกและพื้นที่ของโลหะที่มีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวกมากขึ้น ขั้วบวกจะละลายและไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาที่แคโทด ในเวลาเดียวกันกระบวนการลดออกซิเจนที่ละลายในอิเล็กโทรไลต์เป็นไปได้ที่แคโทด ดังนั้นลักษณะของกระบวนการ cathodic จะขึ้นอยู่กับเงื่อนไขบางประการ:

สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด: 2H + + 2ē \u003d H 2 (ไฮโดรเจนดีโพลาไรซ์),

О 2 + 4Н + + 4ē→2Н 2 О

สภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง: O 2 + 2H 2 O + 4e - \u003d 4OH - (ออกซิเจนดีโพลาไรเซชัน)

เป็นตัวอย่างให้พิจารณา การกัดกร่อนของบรรยากาศ เหล็กสัมผัสกับดีบุก ปฏิสัมพันธ์ของโลหะกับหยดน้ำที่มีออกซิเจนนำไปสู่การก่อตัวของเซลล์ microgalvanic ซึ่งมีรูปแบบ

(-) เฟ | เฟ 2+ || O 2, H 2 O | Sn (+)

โลหะที่มีการใช้งานมากขึ้น (Fe) จะถูกออกซิไดซ์โดยบริจาคอิเล็กตรอนให้กับอะตอมของทองแดงและเข้าสู่สารละลายในรูปของไอออน (Fe 2+) การลดขั้วของออกซิเจนเกิดขึ้นที่แคโทด

วิธีการป้องกันการกัดกร่อน วิธีการป้องกันการกัดกร่อนทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสองอย่างคร่าวๆ กลุ่มใหญ่: ไม่ใช่ไฟฟ้าเคมี(การผสมโลหะการเคลือบป้องกันการเปลี่ยนคุณสมบัติของสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนการออกแบบผลิตภัณฑ์อย่างมีเหตุผล) และ ไฟฟ้าเคมี (วิธีโครงการ, การป้องกันคาโธดิก, การป้องกันขั้วบวก)

โลหะผสม - นี่เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพแม้ว่าจะมีราคาแพงในการเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะซึ่งส่วนประกอบต่างๆจะถูกนำเข้าสู่องค์ประกอบของโลหะผสมที่ทำให้เกิดการทู่โลหะ มีการใช้โครเมียมนิกเกิลไทเทเนียมทังสเตน ฯลฯ เป็นส่วนประกอบ

สารเคลือบป้องกัน - เป็นชั้นที่สร้างขึ้นโดยเทียมบนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์โลหะและโครงสร้าง การเลือกประเภทของการเคลือบขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่ใช้โลหะ

วัสดุสำหรับ โลหะ สารเคลือบป้องกันอาจเป็นโลหะบริสุทธิ์: สังกะสีแคดเมียมอลูมิเนียมนิกเกิลทองแดงดีบุกโครเมียมเงินและโลหะผสม: บรอนซ์ทองเหลือง ฯลฯ ตามลักษณะของพฤติกรรมของการเคลือบโลหะระหว่างการกัดกร่อนสามารถแบ่งออกเป็น แคโทด (ตัวอย่างเช่นบนเหล็ก Cu, Ni, Ag) และ ขั้วบวก (สังกะสีบนเหล็ก). การเคลือบคาโธดิกสามารถป้องกันโลหะจากการกัดกร่อนได้เฉพาะในกรณีที่ไม่มีรูพรุนและความเสียหายต่อการเคลือบ ในกรณีของการเคลือบผิวด้วยอโนไดซ์โลหะที่จะป้องกันจะทำหน้าที่เป็นแคโทดดังนั้นจึงไม่เป็นสนิม แต่ศักยภาพของโลหะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสารละลายดังนั้นด้วยการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของสารละลายธรรมชาติของการเคลือบก็สามารถเปลี่ยนแปลงได้เช่นกัน ดังนั้นการเคลือบเหล็กด้วยดีบุกในสารละลาย H 2 SO 4 จึงเป็นแคโทดและในสารละลายกรดอินทรีย์ - อโนไดซ์

การป้องกันที่ไม่ใช่โลหะ สารเคลือบสามารถเป็นได้ทั้งอนินทรีย์และอินทรีย์ ผลการป้องกันของสารเคลือบดังกล่าวส่วนใหญ่จะลดลงจากการแยกโลหะออกจาก สิ่งแวดล้อม.

วิธีการป้องกันไฟฟ้าเคมี ขึ้นอยู่กับการยับยั้งปฏิกิริยา anodic หรือ cathodic ของกระบวนการกัดกร่อน การป้องกันไฟฟ้าเคมีทำได้โดยการเชื่อมต่อโลหะที่มีค่าลบมากกว่าของศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดเข้ากับโครงสร้างที่ได้รับการป้องกัน (ตัวถังของเรือท่อใต้ดิน) ซึ่งอยู่ในสภาพแวดล้อมของอิเล็กโทรไลต์ (ทะเลน้ำในดิน) - ดอกยาง.

การกัดกร่อนมีผลร้ายแรงต่อผลิตภัณฑ์โลหะและโลหะผสม เมื่อสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมผลิตภัณฑ์โลหะจะถูกย้อมสีในรูปของสนิม ยิ่งโลหะมีปฏิกิริยามากเท่าไหร่ก็ยิ่งสึกกร่อนมากขึ้นเท่านั้น

การกัดกร่อนมีผลร้ายแรงต่อรถยนต์เรือการสื่อสารและผลิตภัณฑ์โลหะอื่น ๆ ซึ่งอาจนำไปสู่น้ำมันการรั่วไหลของก๊าซและผลกระทบด้านลบอื่น ๆ ส่งผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์และผลิตภัณฑ์ออกซิเดชั่นก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม

การกัดกร่อนเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ในอุตสาหกรรมการบินเคมีและนิวเคลียร์ บางครั้งค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมผลิตภัณฑ์โลหะสูงกว่าต้นทุนของวัสดุที่ใช้ในการผลิต

ประเภทหลักของกระบวนการกัดกร่อน

ประเภทของการกัดกร่อนของโลหะสามารถแบ่งออกได้ตามเกณฑ์ต่อไปนี้: ลักษณะของการทำลายสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและกลไกการออกฤทธิ์

ขึ้นอยู่กับลักษณะของการทำลายการกัดกร่อนสามารถ:

• ของแข็ง อย่างไรก็ตามมันสามารถสม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอ เมื่อพื้นผิวทั้งหมดของผลิตภัณฑ์ถูกทำลายอย่างสม่ำเสมอ เมื่อไม่สม่ำเสมอจุดและจุดหดหู่จะปรากฏขึ้น
• คริสตัลไลน์. ในกรณีนี้จะเจาะลึกเข้าไปในผลิตภัณฑ์ตามแนวรอยต่อของเม็ดโลหะ
• transcrystalline ในขณะที่โลหะถูกตัดด้วยรอยแตกผ่านเมล็ดพืช
• เลือก หนึ่งในส่วนประกอบของโลหะผสมถูกทำลาย ตัวอย่างเช่นสังกะสีสามารถย่อยสลายได้ในทองเหลือง
• ใต้ผิวดิน. เริ่มต้นที่พื้นผิวและค่อยๆแทรกซึมเข้าไปในชั้นบนของโลหะ

มีอยู่ ประเภทต่อไปนี้ สภาพแวดล้อมที่กัดกร่อน:

• บรรยากาศ;
• ดิน;
• ของเหลว (สารละลายด่างกรดหรือน้ำเกลือ)

กลไกการออกฤทธิ์แบ่งการกัดกร่อนออกเป็นสารเคมีและไฟฟ้าเคมี

การกัดกร่อนทางเคมีเป็นกระบวนการที่เกิดการทำลายโลหะโดยธรรมชาติ เกิดขึ้นเมื่อผลิตภัณฑ์โลหะมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนโดยส่วนใหญ่มักเป็นก๊าซ กระบวนการเหล่านี้มาพร้อมกับอุณหภูมิสูง

เป็นผลให้โลหะถูกออกซิไดซ์พร้อมกันและสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนจะลดลง การกัดกร่อนของสารเคมียังเกิดขึ้นเมื่อทำปฏิกิริยากับของเหลวอินทรีย์เช่นผลิตภัณฑ์น้ำมันแอลกอฮอล์เป็นต้น

การกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมีเกิดขึ้นในอิเล็กโทรไลต์เช่นสารละลายในน้ำ ปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้าที่ทำให้โลหะแตกตัว ในกรณีนี้กระบวนการทางเคมีทั้งสองเกิดขึ้นซึ่งการปลดปล่อยอิเล็กตรอนเกิดขึ้นและทางไฟฟ้าซึ่งอิเล็กตรอนเคลื่อนที่

การทำลายเกิดขึ้นเมื่อโลหะที่แตกต่างกันเข้ามาสัมผัส ดังนั้นโลหะจึงมีความอ่อนไหวต่อการถูกทำลายมากกว่าซึ่งมีสิ่งสกปรกจำนวนมาก

ความแตกต่างของโครงสร้างโลหะนำไปสู่ความจริงที่ว่าในระหว่างการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมีคู่แคโทด - แอโนดจะเกิดขึ้นตามกฎหมายของการชุบด้วยไฟฟ้า หากผลิตภัณฑ์โลหะแตกต่างกันในองค์ประกอบทางเคมีชั้นของสนิมจะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์โลหะ

การกัดกร่อนนี้ส่วนใหญ่มักเป็นสาเหตุของการทำลายโลหะ ด้านล่างนี้เป็นภาพแสดงกลไกการออกฤทธิ์ของการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมี

ในสภาพแวดล้อมภายนอกออกซิเจนความชื้นสูงออกไซด์ของกำมะถันไนโตรเจนคาร์บอนไดออกไซด์น้ำใต้ดินทำหน้าที่ส่วนใหญ่กับผลิตภัณฑ์โลหะ น้ำเกลือเร่งกระบวนการออกซิเดชั่นซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เรือเดินทะเลเป็นสนิมเร็วกว่าเรือในแม่น้ำ

เป็นไปไม่ได้ที่จะหยุดกระบวนการทางธรรมชาตินี้สิ่งที่เหลืออยู่คือการหาวิธีป้องกันการกัดกร่อน จริงอยู่ว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะกำจัดกระบวนการกัดกร่อนได้อย่างสมบูรณ์ แต่วิธีการเหล่านี้ช่วยชะลอกระบวนการได้เอง

วิธีการต่อต้านกระบวนการกัดกร่อน

มีวิธีการต่อไปนี้เพื่อป้องกันโลหะจากการกัดกร่อน:

• เพิ่มความต้านทานของโลหะโดยการเพิ่มองค์ประกอบทางเคมี
• การแยกสารเคลือบโลหะออกจากอิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่รุนแรง
• ลดความก้าวร้าวของสภาพแวดล้อมที่ใช้ผลิตภัณฑ์โลหะ
• ไฟฟ้าเคมีซึ่งด้วยกฎหมายของการชุบด้วยไฟฟ้าช่วยลดกระบวนการกัดกร่อน

วิธีการเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ ๆ สองวิธีแรกถูกนำไปใช้ก่อนที่จะใช้ผลิตภัณฑ์โลหะนั่นคือในขั้นตอนการผลิต ในเวลาเดียวกันวัสดุโครงสร้างบางอย่างได้รับการคัดเลือกสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ใช้เคลือบกัลวานิกและป้องกันต่างๆ

สองวิธีสุดท้ายใช้ในการทำงานของผลิตภัณฑ์โลหะ ในขณะเดียวกันเพื่อการป้องกันกระแสจะถูกส่งผ่านผลิตภัณฑ์ความก้าวร้าวของสภาพแวดล้อมจะลดลงโดยการเพิ่มสารยับยั้งต่างๆดังนั้นผลิตภัณฑ์เองจึงไม่ได้รับการปรับสภาพก่อนใช้งาน

วิธีการเพิ่มความต้านทาน

วิธีการป้องกันเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการสร้างโลหะผสมที่มีคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อน มีการเพิ่มส่วนประกอบลงในโลหะเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน ตัวอย่างคือการผสมเหล็กกับโครเมียม

วิธีนี้ใช้ในการผลิตเหล็ก ผลลัพธ์ที่ได้คือเหล็กกล้าไร้สนิมโครเมียมที่ทนทานต่อการกัดกร่อน พวกเขาเพิ่มคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนของเหล็กโดยการเพิ่มนิกเกิลทองแดงและโคบอลต์

สนิมไม่ปรากฏบนพื้นผิวเหล่านี้ แต่มีการกัดกร่อน การสึกกร่อนช้าลงเนื่องจากการเติมอะตอมเจือหนึ่งเข้าไปในอะตอมของเหล็กแปดอะตอมและสิ่งนี้ควบคุมการจัดเรียงของอะตอมในโครงตาข่ายผลึกของสารละลายของแข็งซึ่งป้องกันการกัดกร่อน

ความต้านทานการกัดกร่อนสามารถปรับปรุงได้โดยการกำจัดสิ่งสกปรกออกจากโลหะหรือโลหะผสมที่เร่งการกัดกร่อน ตัวอย่างเช่นเหล็กจะถูกกำจัดออกจากโลหะผสมแมกนีเซียมหรืออลูมิเนียมกำมะถันจากโลหะผสมของเหล็กเป็นต้น

ลดความก้าวร้าวของสภาพแวดล้อมภายนอกและการป้องกันไฟฟ้าเคมี

การลดความก้าวร้าวของสภาพแวดล้อมภายนอกทำได้โดยการกำจัดสารออกจากสารที่เป็นตัวลดขั้วหรือโดยการแยกโลหะออกจากเครื่องกำจัดขั้ว การกำจัดออกซิเจนออกจากตัวกลางเรียกว่า deoxidation

เพื่อชะลอกระบวนการกัดกร่อนสารพิเศษจะถูกนำเข้าสู่สิ่งแวดล้อม - สารยับยั้ง สามารถเป็นได้ทั้งอินทรีย์และอนินทรีย์ โมเลกุลของสารยับยั้งจะถูกดูดซับโดยพื้นผิวโลหะและส่งผลให้อัตราการละลายของโลหะลดลงอย่างรวดเร็วและป้องกันกระบวนการอิเล็กโทรด

ด้วยการป้องกันไฟฟ้าเคมีโดยใช้กระแสไฟฟ้าภายนอกที่ผ่านโลหะศักยภาพของโลหะจึงเปลี่ยนไปและด้วยเหตุนี้อัตราการกัดกร่อนจึงเปลี่ยนแปลงไป

ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นการป้องกันทางเคมีไฟฟ้าอาจเป็นคาโทดิกและอะโนไดซ์ วิธีการเหล่านี้ใช้เพื่อป้องกันแท่นขุดเจาะฐานรากโลหะท่อที่วิ่งใต้ดินและยังป้องกันชิ้นส่วนใต้น้ำของเรือเดินทะเล

ฟิล์มกันรอย

เพื่อป้องกันผลิตภัณฑ์โลหะจากการกัดกร่อนสามารถใช้เคลือบป้องกันได้ ในการเคลือบผิวคุณสามารถใช้วาร์นิชสีเคลือบพลาสติก ฯลฯ

สีและเคลือบเงาทาง่ายราคาไม่แพงมีคุณสมบัติกันน้ำไม่ทำปฏิกิริยาเคมีกับโลหะอุดรูขุมขนและรอยแตกได้ดี ทำหน้าที่ปกป้องโลหะจากส่วนประกอบทางสิ่งแวดล้อมที่ก่อให้เกิดกระบวนการกัดกร่อน

หากคุณเลือกสีและเคลือบเงาที่เหมาะสมและปฏิบัติตามเทคโนโลยีการใช้งานของพวกเขาพวกเขาสามารถใช้เป็นสีเคลือบได้นานถึง 5 ปี

บ่อยครั้งที่มีการทาไพรเมอร์ภายใต้งานทาสีซึ่งน้ำจะละลายเม็ดสีบางส่วนและมีฤทธิ์กัดกร่อนน้อยลง แทนที่จะใช้ไพรเมอร์พื้นผิวสามารถฟอสเฟตได้ ทาด้วยแปรงหรือสเปรย์ สำหรับผลิตภัณฑ์เหล็กการเตรียมส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนผสมของแมงกานีสและฟอสเฟตเหล็ก

คุณสามารถปกป้องผลิตภัณฑ์โลหะได้โดยใช้ชั้นโลหะที่ทนต่อการกัดกร่อนมากกว่า ในกรณีนี้การกัดกร่อนทำลายเคลือบเอง โลหะเหล่านี้ ได้แก่ โครเมียมนิกเกิลสังกะสี ตัวอย่างเช่นเหล็กชุบโครเมียม

คำอธิบาย

การกัดกร่อนของโลหะ หมายถึงการทำลายล้างอันเป็นผลมาจากการเกิดออกซิเดชันโดยกระบวนการทางเคมีหรือไฟฟ้าเคมี สนิมเป็นตัวอย่างที่สำคัญของการกัดกร่อนดังกล่าว อย่างไรก็ตามการกัดกร่อนของโลหะมีหลายประเภท

ประเภทของการกัดกร่อนของโลหะ

การกัดกร่อนของโลหะมีหลายประเภท ดังนั้นตามประเภทของการทำลายการกัดกร่อนอย่างต่อเนื่องในท้องถิ่นและหลุมจึงมีความโดดเด่น ประการแรกมีผลต่อพื้นผิวโลหะทั้งหมดอย่างเท่าเทียมกัน การกัดกร่อนเฉพาะจุดส่งผลให้เกิดจุดกัดกร่อนแยกจากกัน และการผุกร่อนเป็นหลุมบ่งบอกถึงระยะเริ่มต้นของความเสียหายและปรากฏตัวในจุดที่ถูกทำลายแยกจากกัน

โดยธรรมชาติของการเจาะเข้าไปในโลหะสามารถแยกแยะการกัดกร่อนระหว่างเม็ด (ระหว่างผลึก) และการกัดกร่อนของผลึก ครั้งแรกแทรกซึมระหว่างเม็ดโลหะเลือกจุดที่อ่อนแอที่สุดของข้อต่อ อันที่สองตรงผ่านเม็ดโลหะ ทั้งสองอย่างมีอันตรายเนื่องจากนำไปสู่การแตกของโลหะอย่างรวดเร็วและการสูญเสียความแข็งแรง ในกรณีนี้พื้นผิวของผลิตภัณฑ์สามารถคงสภาพเดิมได้

ในการจำแนกประเภทนี้สามารถแยกความแตกต่างของการกัดกร่อนของมีดซึ่งมักจะนำไปสู่รอยแตกที่ขนานกัน เชื่อม... ตามกฎแล้วจะเกิดขึ้นเมื่อใช้ผลิตภัณฑ์โลหะในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว

ตามวิธีการปฏิสัมพันธ์ของโลหะกับสิ่งแวดล้อมเป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะ การกัดกร่อนทางเคมีและไฟฟ้าเคมี โลหะ... เมื่อสารเคมีอะตอมของโลหะจะจับกับอะตอมของสารออกซิแดนท์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของตัวกลาง ตามกฎแล้วสิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับสื่อที่ไม่ใช่ตัวนำไฟฟ้า ในระหว่างการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมีไอออนบวกของโครงตาข่ายคริสตัลของโลหะจะจับกับส่วนประกอบอื่น ๆ ของสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ในกรณีนี้ตัวออกซิไดเซอร์จะได้รับอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมา การกัดกร่อนประเภทนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับปฏิกิริยาระหว่างโลหะกับสารละลายหรืออิเล็กโทรไลต์หลอมเหลว

สามารถแยกแยะได้ ประเภทของการกัดกร่อนของโลหะ ตามประเภทของสภาพแวดล้อมที่กระทำกับมัน ดังนั้นการกัดกร่อนของก๊าซบรรยากาศของเหลวและใต้ดินจึงมีความโดดเด่น อย่างไรก็ตามส่วนใหญ่เรามักพูดถึงการกัดกร่อนแบบผสมเมื่อสื่อหลายชนิดกระทำกับโลหะพร้อมกัน

วิธีการป้องกันโลหะจากการกัดกร่อน

มีวิธีการพื้นฐานหลายประการในการป้องกันโลหะจากการกัดกร่อน:
- การเพิ่มองค์ประกอบทางเคมีของโลหะเพื่อปรับปรุงลักษณะการป้องกันการกัดกร่อน
- ฉนวนของพื้นผิวโลหะด้วยวัสดุป้องกันการกัดกร่อน
- ลดความก้าวร้าวของสภาพแวดล้อมที่ผลิตและดำเนินการผลิตภัณฑ์โลหะ
- การจัดวางกระแสไฟฟ้าภายนอกที่ให้การป้องกันไฟฟ้าเคมีจากการกัดกร่อน
ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะปกป้องผลิตภัณฑ์โลหะจากการกัดกร่อนก่อนหรือระหว่างการใช้งาน

เราได้รับการจัดการกับปัญหามาเป็นเวลานาน การป้องกันโลหะจากการกัดกร่อน และเราสามารถเสนอทางเลือกที่ดีที่สุด สิ่งที่ง่ายที่สุดและเราใช้กันอย่างแพร่หลายคือการใช้สารเคลือบป้องกันโลหะพิเศษ ดังนั้นการใช้สารเคลือบ anodic จะเพิ่มศักยภาพทางเคมีไฟฟ้าเชิงลบสูงสุดของโลหะโดยไม่รวมความเป็นไปได้ที่จะเกิดการกัดกร่อน การเคลือบแคโทดมีผลที่เด่นชัดน้อยกว่าและต้องใช้ชั้นที่หนาขึ้น แต่ในขณะเดียวกันก็เพิ่มความแข็งและความต้านทานการสึกหรอของผลิตภัณฑ์อย่างมีนัยสำคัญ

หากเราพิจารณาประเภทของสารเคลือบจากมุมมองของการผลิตเราสามารถแยกแยะการสะสมทางเคมีและอิเล็กโทรไลต์การสะสมของร้อนและเย็นการพ่นโลหะการหุ้มและการแพร่กระจายความร้อน

วิธีหนึ่งที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในการป้องกันโลหะจากการกัดกร่อนคือการใช้สารประกอบที่ไม่ใช่โลหะ อาจเป็นพลาสติกเซรามิกยางน้ำมันดินยูรีเทนสีและวาร์นิชและอื่น ๆ อีกมากมาย ยิ่งไปกว่านั้นรุ่นหลังแสดงถึงช่วงที่กว้างที่สุดและสามารถใช้ได้ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่จะใช้ผลิตภัณฑ์ นี่คือความแตกต่างของการเคลือบสีและสารเคลือบเงาที่ทนทานต่อผลกระทบของน้ำบรรยากาศสารละลายเคมี ฯลฯ

เพื่อลดผลกระทบของตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสามารถนำสารยับยั้งจำนวนเล็กน้อยเข้ามาได้ซึ่งจะนำไปสู่การทำให้เป็นกลางหรือ deoxygenation ของตัวกลางและสร้างฟิล์มดูดซับที่ปกป้องพื้นผิวโลหะ ในกรณีนี้ฟิล์มสามารถเปลี่ยนพารามิเตอร์ไฟฟ้าเคมีของโลหะได้ในระดับหนึ่ง

การป้องกันการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมีของโลหะประกอบด้วยโพลาไรซ์แบบคาโธดิกหรือขั้วบวก (การกระทำภายนอกของกระแสไฟฟ้า) นอกจากนี้ยังสามารถทำได้โดยการติดแผ่นป้องกันการกัดกร่อนเข้ากับผลิตภัณฑ์โลหะ

ในการผลิตที่ทันสมัย สำคัญมาก มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาความทนทานต่อการกัดกร่อน โลหะผสม... ตัวอย่างเช่นความต้านทานการกัดกร่อนจะดีขึ้นอย่างมากเมื่อเติมโครเมียมและนิกเกิลลงในโลหะผสมเหล็ก โลหะผสมแมกนีเซียมผสมกับแมงกานีสเพื่อจุดประสงค์เดียวกันและโลหะผสมนิกเกิลกับทองแดง

บริษัท ของเรา "Chermetkom" ให้ความสำคัญกับปัญหาในการปกป้องผลิตภัณฑ์โลหะจากการกัดกร่อนการเคลือบพิเศษการแปรรูปผลิตภัณฑ์โลหะ ไฟฟ้าช็อต หรือโดยการป้องกันดอกยาง คุณยังสามารถซื้อผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนได้จากเรา ยิ่งไปกว่านั้นโลหะและผลิตภัณฑ์จากมันสามารถซื้อได้ที่โกดังของเราในมอสโกวหรือสั่งให้ผลิตตามแต่ละโครงการ

นอกจากนี้

แท็บเพิ่มเติมสำหรับโพสต์ข้อมูลเกี่ยวกับร้านค้าการจัดส่งหรือเนื้อหาสำคัญอื่น ๆ จะช่วยให้คุณตอบคำถามของผู้ซื้อและขจัดข้อสงสัยเกี่ยวกับการซื้อ ใช้ตามที่เห็นสมควร

คุณสามารถลบหรือส่งคืนได้โดยเปลี่ยนช่องทำเครื่องหมายหนึ่งช่องในการตั้งค่าส่วนประกอบ สบายมาก.

การกัดกร่อนคือการทำลายโลหะเซรามิกไม้และวัสดุอื่น ๆ อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทางเคมีหรือทางเคมีทางกายภาพ สำหรับสาเหตุของการเกิดผลที่ไม่พึงปรารถนาดังกล่าวนั้นแตกต่างกัน ในกรณีส่วนใหญ่นี่เป็นความไม่แน่นอนของโครงสร้างต่อผลกระทบทางอุณหพลศาสตร์ของสิ่งแวดล้อม มาดูกันดีกว่าว่าการกัดกร่อนคืออะไร ต้องพิจารณาประเภทของการกัดกร่อนด้วยและจะไม่เป็นเรื่องฟุ่มเฟือยที่จะพูดถึงการป้องกัน

ข้อมูลทั่วไปบางส่วน

เราคุ้นเคยกับคำว่า“ การเกิดสนิม” ซึ่งใช้ในกรณีของการกัดกร่อนของโลหะและโลหะผสม นอกจากนี้ยังมีแนวคิดเช่น "อายุ" - เป็นลักษณะของโพลีเมอร์ โดยพื้นฐานแล้วพวกเขาเป็นสิ่งเดียวกัน ตัวอย่างที่โดดเด่นคือการเสื่อมสภาพของผลิตภัณฑ์ยางเนื่องจากการทำงานร่วมกับออกซิเจน นอกจากนี้องค์ประกอบพลาสติกบางส่วนจะถูกทำลายภายใต้อิทธิพลอัตราการกัดกร่อนขึ้นอยู่กับสภาวะที่วัตถุนั้นอยู่โดยตรง ดังนั้นสนิมบนผลิตภัณฑ์โลหะจะแพร่กระจายได้เร็วขึ้นอุณหภูมิที่สูงขึ้น ความชื้นก็มีผลเช่นกัน: ยิ่งสูงเท่าไหร่ก็ยิ่งไม่เหมาะสำหรับการใช้งานต่อไปเร็วขึ้นเท่านั้น มีการทดลองแล้วว่าผลิตภัณฑ์โลหะประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ถูกตัดออกโดยไม่สามารถเพิกถอนได้และการกัดกร่อนเป็นสิ่งที่ก่อให้เกิดโทษ ประเภทของการกัดกร่อนมีความแตกต่างกันและถูกจำแนกขึ้นอยู่กับประเภทของสภาพแวดล้อมลักษณะของการไหลและสิ่งที่คล้ายกัน ลองมาดูพวกเขาอย่างละเอียด

การจัดหมวดหมู่

ปัจจุบันมีตัวเลือกการเกิดสนิมมากกว่าสองโหล เรานำเสนอเฉพาะการกัดกร่อนประเภทพื้นฐานที่สุด สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

• การกัดกร่อนของสารเคมีเป็นกระบวนการปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนซึ่งการลดลงของสารออกซิแดนท์จะเกิดขึ้นในการกระทำเดียว โลหะและสารออกซิแดนท์ไม่ได้แยกออกจากกันเชิงพื้นที่
• การกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมี - กระบวนการปฏิสัมพันธ์ของโลหะกับการแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมและการลดลงของสารออกซิแดนท์เกิดขึ้นในการกระทำที่แตกต่างกัน แต่อัตราส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรด
• การกัดกร่อนของก๊าซ - การเกิดสนิมทางเคมีของโลหะที่มีความชื้นต่ำสุด (ไม่เกิน 0.1 เปอร์เซ็นต์) และ / หรืออุณหภูมิสูงในสภาพแวดล้อมที่เป็นก๊าซ ส่วนใหญ่มักจะ มุมมองที่กำหนด พบในอุตสาหกรรมเคมีและการกลั่นน้ำมัน

นอกจากนี้ยังมีกระบวนการทำให้เกิดสนิมอีกมากมาย ทั้งหมดคือการกัดกร่อน ประเภทของการกัดกร่อนนอกเหนือจากที่อธิบายไว้ข้างต้นรวมถึงทางชีวภาพกัมมันตภาพรังสีบรรยากาศการสัมผัสท้องถิ่นสนิมเป้าหมาย ฯลฯ

การกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าและคุณสมบัติ

ด้วยการทำลายแบบนี้กระบวนการเกิดขึ้นเมื่อโลหะสัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์ หลังสามารถเป็นน้ำควบแน่นหรือน้ำฝน ยิ่งมีเกลือและกรดอยู่ในของเหลวมากเท่าใดความสามารถในการนำไฟฟ้าก็จะยิ่งสูงขึ้นและส่งผลให้อัตราของกระบวนการ สำหรับสถานที่ของโครงสร้างโลหะที่ไวต่อการกัดกร่อนมากที่สุดคือหมุดย้ำ รอยต่อสถานที่ที่เกิดความเสียหายทางกล หากคุณสมบัติโครงสร้างของโลหะผสมเหล็กทำให้ทนทานต่อการเกิดสนิมกระบวนการจะช้าลงบ้าง แต่ก็ยังคงดำเนินต่อไป การชุบสังกะสีเป็นตัวอย่างที่สำคัญ ความจริงก็คือสังกะสีมีศักยภาพเชิงลบมากกว่าเหล็ก ด้วยเหตุผลง่ายๆนี้โลหะผสมเหล็กจะลดลงและสังกะสีกัดกร่อน อย่างไรก็ตามการปรากฏตัวของฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวทำให้กระบวนการทำลายช้าลงอย่างมาก แน่นอนว่าการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมีทุกประเภทเป็นอันตรายอย่างยิ่งและบางครั้งก็ไม่สามารถต่อสู้กับพวกมันได้

การกัดกร่อนของสารเคมี

การเปลี่ยนแปลงของโลหะนี้เกิดขึ้นได้บ่อย ตัวอย่างที่โดดเด่นคือลักษณะของมาตราส่วนอันเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของผลิตภัณฑ์โลหะกับออกซิเจน อุณหภูมิสูงในกรณีนี้ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งกระบวนการและของเหลวเช่นน้ำเกลือกรดด่างและสารละลายเกลือสามารถเข้าร่วมได้ ถ้าเราพูดถึงวัสดุเช่นทองแดงหรือสังกะสีการเกิดออกซิเดชันจะนำไปสู่การก่อตัวของฟิล์มที่ทนต่อการกัดกร่อนต่อไป ผลิตภัณฑ์เหล็กเป็นเหล็กออกไซด์ นอกจากนี้ยังนำไปสู่การปรากฏตัวของสนิมซึ่งไม่ได้ให้การป้องกันใด ๆ จากการทำลายล้างเพิ่มเติม แต่ในทางตรงกันข้ามก่อให้เกิดสิ่งนี้ ปัจจุบันการกัดกร่อนของสารเคมีทุกประเภทถูกกำจัดโดยการชุบสังกะสี อาจใช้วิธีการป้องกันอื่น ๆ

ประเภทของการกัดกร่อนของคอนกรีต

การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและการเพิ่มความเปราะบางของคอนกรีตภายใต้อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมสามารถทำได้สามประเภท:

• การทำลายชิ้นส่วนของหินซีเมนต์เป็นการกัดกร่อนประเภทหนึ่งที่พบบ่อยที่สุด เกิดขึ้นเมื่อผลิตภัณฑ์คอนกรีตสัมผัสกับการตกตะกอนในชั้นบรรยากาศและของเหลวอื่น ๆ อย่างเป็นระบบ เป็นผลให้แคลเซียมออกไซด์ไฮเดรตถูกชะล้างออกและโครงสร้างถูกรบกวน
• ปฏิกิริยากับกรด หากหินซีเมนต์สัมผัสกับกรดแคลเซียมไบคาร์บอเนตจะเกิดขึ้นซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่ก้าวร้าวสำหรับผลิตภัณฑ์คอนกรีต
• การตกผลึกของสารที่ละลายน้ำได้ยาก โดยพื้นฐานแล้วนี่คือการกัดกร่อนทางชีวภาพ บรรทัดล่างคือจุลินทรีย์ (สปอร์เชื้อรา) เข้าไปในรูขุมขนและพัฒนาที่นั่นอันเป็นผลมาจากการทำลายที่เกิดขึ้น

การกัดกร่อน: ประเภทวิธีการป้องกัน

การสูญเสียหลายพันล้านดอลลาร์ต่อปีทำให้ผู้คนต้องต่อสู้กับผลกระทบที่เป็นอันตรายเหล่านี้ ปลอดภัยที่จะกล่าวได้ว่าการกัดกร่อนทุกประเภทนำไปสู่การสูญเสียไม่ใช่ของโลหะ แต่เป็นโครงสร้างโลหะที่มีค่าในการก่อสร้างซึ่งใช้เงินเป็นจำนวนมาก เป็นเรื่องยากที่จะบอกว่าสามารถให้ความคุ้มครองได้ 100% หรือไม่ อย่างไรก็ตามด้วยการเตรียมพื้นผิวที่เหมาะสมซึ่งเกี่ยวข้องกับการขัดผิวด้วยการขัดจะทำให้ได้ผลลัพธ์ที่ดี การเคลือบสีและสารเคลือบเงาช่วยป้องกันการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าได้อย่างน่าเชื่อถือหากใช้อย่างถูกต้อง และการเคลือบผิวแบบพิเศษจะช่วยป้องกันการทำลายโลหะใต้ดินได้อย่างน่าเชื่อถือ

วิธีการต่อสู้ที่กระตือรือร้นและไม่โต้ตอบ

สาระสำคัญของวิธีการที่ใช้งานอยู่คือการเปลี่ยนโครงสร้างของสนามไฟฟ้าคู่ สำหรับสิ่งนี้จะใช้แหล่งกระแสคงที่ ต้องเลือกแรงดันไฟฟ้าในลักษณะที่ผลิตภัณฑ์ที่จะป้องกันเพิ่มขึ้น อีกวิธีหนึ่งที่ได้รับความนิยมอย่างมากคือขั้วบวกบูชายัญ มันยุบปกป้องวัสดุฐาน

การป้องกันแบบพาสซีฟเกี่ยวข้องกับการใช้สี งานหลักคือการป้องกันไม่ให้ความชื้นและออกซิเจนเข้าสู่พื้นผิวที่ได้รับการป้องกันอย่างสมบูรณ์ ตามที่ระบุไว้ข้างต้นควรใช้สังกะสีทองแดงหรือนิกเกิลฉีดพ่น แม้แต่ชั้นที่ถูกทำลายไปบางส่วนก็จะปกป้องโลหะจากการเป็นสนิม แน่นอนว่าการป้องกันการกัดกร่อนของโลหะประเภทนี้จะได้ผลก็ต่อเมื่อพื้นผิวไม่มีรอยตำหนิรอยแตกเศษและสิ่งที่คล้ายกัน

รายละเอียดการชุบสังกะสี

เราได้ตรวจสอบประเภทหลักของการกัดกร่อนแล้ว แต่ตอนนี้ฉันอยากจะพูดถึงวิธีการป้องกันที่ดีที่สุด หนึ่งในนั้นคือการชุบสังกะสี สาระสำคัญอยู่ที่ความจริงที่ว่าสังกะสีหรือโลหะผสมถูกนำไปใช้กับพื้นผิวที่จะรับการบำบัดซึ่งทำให้พื้นผิวมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี เป็นที่น่าสังเกตว่าวิธีนี้ถือเป็นหนึ่งในวิธีที่ประหยัดและมีประสิทธิภาพมากที่สุดและแม้ว่าจะมีการใช้องค์ประกอบนี้ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ของการผลิตทั่วโลกในการทำโลหะสังกะสี สามารถใช้กัลวาไนซ์กับแผ่นเหล็กตัวยึดอุปกรณ์และโครงสร้างโลหะอื่น ๆ ที่น่าสนใจคือการชุบโลหะหรือการพ่นสีสามารถป้องกันได้ทุกขนาดและรูปร่าง สังกะสีไม่มีจุดประสงค์ในการตกแต่งแม้ว่าด้วยความช่วยเหลือของสารเติมแต่งพิเศษบางอย่างจะทำให้ได้พื้นผิวมันวาว โดยหลักการแล้วโลหะนี้สามารถให้การปกป้องสูงสุดในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว

สรุป

ดังนั้นเราจึงบอกคุณเกี่ยวกับการกัดกร่อนคืออะไร นอกจากนี้ยังมีการพิจารณาประเภทการกัดกร่อน ตอนนี้คุณรู้วิธีป้องกันพื้นผิวไม่ให้เกิดสนิมก่อนวัยอันควร โดยทั่วไปแล้วมันง่ายมากที่จะทำ แต่สถานที่และวิธีการใช้ผลิตภัณฑ์นั้นไม่มีความสำคัญแม้แต่น้อย หากอยู่ภายใต้แรงไดนามิกและแรงสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องแสดงว่ามีความเป็นไปได้สูงที่จะเกิดรอยแตกในงานทาสีซึ่งความชื้นจะเข้าสู่โลหะซึ่งเป็นผลมาจากการที่มันจะค่อยๆยุบลง อย่างไรก็ตามการใช้ปะเก็นยางและสารเคลือบหลุมร่องฟันต่างๆในส่วนที่มีปฏิสัมพันธ์ของโลหะอาจช่วยยืดอายุการเคลือบได้เล็กน้อย

นั่นคือทั้งหมดที่อยู่ในหัวข้อนี้ โปรดจำไว้ว่าความล้มเหลวของโครงสร้างก่อนวัยอันควรเนื่องจากการกัดกร่อนอาจส่งผลที่ไม่ได้ตั้งใจ ในองค์กรความเสียหายของวัสดุอย่างมากและการสูญเสียชีวิตอาจเป็นผลมาจากการขึ้นสนิมของโครงสร้างโลหะที่รองรับ

เงื่อนไขหลักในการป้องกันการกัดกร่อนของโลหะและโลหะผสมคือการลดอัตราการกัดกร่อน อัตราการกัดกร่อนสามารถลดลงได้โดยใช้ วิธีการต่างๆ การป้องกันโครงสร้างโลหะจากการกัดกร่อน หลัก ๆ คือ:

1 สารเคลือบป้องกัน

2 การบำบัดสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเพื่อลดการกัดกร่อน (โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในปริมาณคงที่)

3 การป้องกันไฟฟ้าเคมี

4 การพัฒนาและการผลิตวัสดุโครงสร้างใหม่ที่มีความต้านทานการกัดกร่อนเพิ่มขึ้น

5 การเปลี่ยนโครงสร้างจากโลหะไปเป็นวัสดุที่ทนต่อสารเคมี (วัสดุโมเลกุลสูงพลาสติกแก้วเซรามิก ฯลฯ )

6 การออกแบบและการใช้งานโครงสร้างโลหะและชิ้นส่วนอย่างมีเหตุผล

1. เคลือบป้องกัน

การเคลือบป้องกันต้องมีความต่อเนื่องกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวไม่อนุญาตต่อสิ่งแวดล้อมมีการยึดเกาะสูง (แรงยึดเกาะ) กับโลหะมีความแข็งและทนต่อการสึกหรอ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนควรใกล้เคียงกับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของโลหะของชิ้นส่วนที่ได้รับการป้องกัน

การจำแนกประเภทของสารเคลือบป้องกันแสดงในรูปที่ 43

สารเคลือบป้องกัน

การเคลือบโลหะที่ไม่ใช่โลหะ

อนินทรีย์ OrganicCathodeAnode

รูปที่ 43 - แผนการจำแนกประเภทของสารเคลือบป้องกัน

1.1 การเคลือบโลหะ

การใช้สารเคลือบโลหะป้องกันเป็นวิธีหนึ่งที่พบได้บ่อยที่สุดในการต่อสู้กับการกัดกร่อน สารเคลือบเหล่านี้ไม่เพียง แต่ป้องกันการกัดกร่อนเท่านั้น แต่ยังให้คุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลที่มีค่ามากมายแก่พื้นผิวด้วยเช่นความแข็งความต้านทานการสึกหรอการนำไฟฟ้าความสามารถในการบัดกรีการสะท้อนแสงการตกแต่งผลิตภัณฑ์เป็นต้น

ตามวิธีการป้องกันการเคลือบโลหะแบ่งออกเป็นขั้วแคโทดและขั้วบวก

การเคลือบแคโทดจะมีศักย์ไฟฟ้าอิเล็กโทรเนกาติวิตีที่เป็นบวกและเป็นขั้วบวกมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับศักยภาพของโลหะที่นำไปใช้ ตัวอย่างเช่นทองแดงนิกเกิลเงินทองที่สะสมอยู่บนเหล็กเป็นสารเคลือบแคโทดและสังกะสีและแคดเมียมที่สัมพันธ์กับเหล็กชนิดเดียวกันเป็นสารเคลือบอโนไดซ์

ควรสังเกตว่าประเภทของการเคลือบไม่เพียงขึ้นอยู่กับลักษณะของโลหะเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนด้วย ดีบุกที่เกี่ยวข้องกับเหล็กในสารละลายของกรดอนินทรีย์และเกลือมีบทบาทในการเคลือบแคโทดและในกรดอินทรีย์จำนวนหนึ่ง (อาหารกระป๋อง) จะทำหน้าที่เป็นขั้วบวก ภายใต้สภาวะปกติการเคลือบแคโทดจะปกป้องโลหะของผลิตภัณฑ์โดยใช้กลไกโดยแยกออกจากสิ่งแวดล้อม ข้อกำหนดหลักสำหรับการเคลือบแคโทดคือความพรุน มิฉะนั้นเมื่อผลิตภัณฑ์ถูกแช่อยู่ในอิเล็กโทรไลต์หรือเมื่อฟิล์มความชื้นบาง ๆ กลั่นตัวบนพื้นผิวบริเวณที่สัมผัส (ในรูพรุนหรือรอยแตก) ของโลหะฐานจะกลายเป็นแอโนดและพื้นผิวเคลือบจะกลายเป็นแคโทด ในสถานที่ที่ไม่ต่อเนื่องการกัดกร่อนของโลหะฐานจะเริ่มขึ้นซึ่งสามารถแพร่กระจายภายใต้การเคลือบ (รูปที่ 44 ก)

รูปที่ 11 รูปแบบการกัดกร่อนของเหล็กด้วยการเคลือบแคโทดที่มีรูพรุน (a) และ anodic (b)

การเคลือบอโนไดซ์ช่วยปกป้องโลหะของผลิตภัณฑ์ไม่เพียง แต่ในทางกลไกเท่านั้น แต่ยังใช้ไฟฟ้าเป็นหลัก ในเซลล์กัลวานิกที่เกิดขึ้นโลหะเคลือบจะกลายเป็นขั้วบวกและผ่านการกัดกร่อนและบริเวณที่สัมผัส (ในรูพรุน) ของโลหะฐานทำหน้าที่เป็นแคโทดและจะไม่ถูกทำลายตราบใดที่การสัมผัสทางไฟฟ้าของการเคลือบกับโลหะที่ได้รับการป้องกันนั้น กระแสไฟฟ้าที่คงที่และเพียงพอผ่านระบบ (รูปที่ 4 b) ดังนั้นระดับความพรุนของการเคลือบแอโนดในทางตรงกันข้ามกับการเคลือบแคโทดจึงไม่มีบทบาทสำคัญ

ในบางกรณีการป้องกันไฟฟ้าเคมีอาจเกิดขึ้นได้เมื่อใช้สารเคลือบคาโทดิก สิ่งนี้จะเกิดขึ้นหากโลหะของการเคลือบเป็นแคโทดที่มีประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์และโลหะฐานมีแนวโน้มที่จะทู่ โพลาไรเซชันแบบขั้วบวกที่เกิดขึ้นจะส่งผ่านบริเวณที่ไม่มีการป้องกัน (ในรูพรุน) ของโลหะฐานและทำให้การทำลายของพวกมันซับซ้อนขึ้น การป้องกันไฟฟ้าเคมีขั้วบวกประเภทนี้ปรากฏขึ้นสำหรับการเคลือบทองแดงบนเหล็กกล้า 12X13 และ 12X18H9T ในสารละลายกรดซัลฟิวริก

วิธีการหลักในการเคลือบโลหะป้องกันคือการชุบด้วยไฟฟ้า นอกจากนี้ยังใช้วิธีการแพร่กระจายความร้อนและวิธีกลเทอร์มอลเช่นเดียวกับการทำให้เป็นโลหะโดยการฉีดพ่นและการแช่ในการหลอมให้เราพิจารณาแต่ละวิธีโดยละเอียด

1.2 ไฟฟ้า

วิธีกัลวานิกในการสะสมของสารเคลือบโลหะป้องกันนั้นแพร่หลายมากในอุตสาหกรรม เมื่อเทียบกับวิธีการอื่น ๆ ในการเคลือบโลหะมีข้อดีหลายประการ: ประสิทธิภาพสูง (การป้องกันโลหะจากการกัดกร่อนทำได้โดยการเคลือบบางมาก) ความเป็นไปได้ในการได้รับการเคลือบของโลหะชนิดเดียวกันที่มีคุณสมบัติเชิงกลแตกต่างกันสามารถควบคุมได้ง่าย กระบวนการ (การควบคุมความหนาและคุณสมบัติของเงินฝากโลหะโดยการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบอิเล็กโทรไลต์และระบบอิเล็กโทรลิซิส) ความเป็นไปได้ในการได้รับโลหะผสมขององค์ประกอบต่างๆโดยไม่ต้องใช้อุณหภูมิสูงการยึดเกาะที่ดีกับโลหะฐาน ฯลฯ

ข้อเสียของวิธีกัลวานิกคือความไม่สม่ำเสมอของความหนาของการเคลือบบนผลิตภัณฑ์ที่มีโปรไฟล์ที่ซับซ้อน

การสะสมทางเคมีไฟฟ้าของโลหะจะกระทำในอ่างกัลวานิกกระแสตรง (รูปที่ 45) สิ่งของที่หุ้มด้วยโลหะถูกแขวนไว้ที่แคโทด แผ่นที่ทำจากโลหะที่สะสมไว้ (แอโนดที่ละลายน้ำได้) หรือจากวัสดุที่ไม่ละลายในอิเล็กโทรไลต์ (แอโนดที่ไม่ละลายน้ำ) จะใช้เป็นแอโนด

องค์ประกอบที่สำคัญของอิเล็กโทรไลต์คือไอออนโลหะซึ่งสะสมอยู่บนแคโทด องค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์ยังสามารถรวมถึงสารที่เพิ่มความสามารถในการนำไฟฟ้าควบคุมกระบวนการ anodic ทำให้แน่ใจว่า pH คงที่สารลดแรงตึงผิวที่เพิ่มโพลาไรเซชันของกระบวนการแคโทดสารเพิ่มความสดใสและการปรับระดับเป็นต้น

รูปที่ 5 อ่างชุบด้วยไฟฟ้าสำหรับการกักเก็บโลหะด้วยไฟฟ้า:

1 - กรณี; 2 - ท่อระบายอากาศ; 3 - ขดลวดความร้อน 4 - ฉนวน; 5 - แท่งขั้วบวก; 6 - แท่งแคโทด; 7 - bubbler สำหรับผสมกับอากาศอัด

อิเล็กโทรไลต์ทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นรูปแบบที่ซับซ้อนและเรียบง่ายขึ้นอยู่กับรูปแบบที่ไอออนของโลหะที่คายประจุออกมาในสารละลาย การปลดปล่อยไอออนเชิงซ้อนที่แคโทดเกิดขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าเกินที่สูงกว่าการปลดปล่อยไอออนแบบธรรมดา ดังนั้นสารตกตะกอนที่ได้จากอิเล็กโทรไลต์เชิงซ้อนจะมีเนื้อละเอียดและมีความหนาสม่ำเสมอ อย่างไรก็ตามอิเล็กโทรไลต์เหล่านี้มีประสิทธิภาพในการไหลของโลหะต่ำกว่าและความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าที่ลดลงนั่นคือ ในด้านประสิทธิภาพนั้นด้อยกว่าอิเล็กโทรไลต์ธรรมดาซึ่งไอออนของโลหะอยู่ในรูปของไอออนไฮเดรตธรรมดา

การกระจายของกระแสไฟฟ้าบนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ในอ่างชุบด้วยไฟฟ้าจะไม่สม่ำเสมอ สิ่งนี้นำไปสู่อัตราการสะสมที่แตกต่างกันและด้วยเหตุนี้ความหนาของสารเคลือบในแต่ละส่วนของแคโทด การเปลี่ยนแปลงความหนาที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษจะสังเกตได้ในผลิตภัณฑ์ที่มีโปรไฟล์ที่ซับซ้อนซึ่งส่งผลเสียต่อคุณสมบัติการป้องกันของสารเคลือบ ความสม่ำเสมอของความหนาของสารเคลือบผิวที่สะสมจะดีขึ้นเมื่อค่าการนำไฟฟ้าของอิเล็กโทรไลต์เพิ่มขึ้นการเพิ่มโพลาไรซ์ด้วยการเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นกระแสการลดลงของผลผลิตปัจจุบันของโลหะเมื่อความหนาแน่นกระแสเพิ่มขึ้น และการเพิ่มขึ้นของระยะห่างระหว่างแคโทดและขั้วบวก

ความสามารถของอ่างกัลวานิกในการผลิตสารเคลือบหนาสม่ำเสมอบนพื้นผิวนูนเรียกว่าความสามารถในการกระเจิง อิเล็กโทรไลต์เชิงซ้อนมีอำนาจในการกระเจิงสูงสุด

เพื่อป้องกันผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนจะใช้การสะสมกัลวานิกของโลหะหลายชนิดเช่นสังกะสีแคดเมียมนิกเกิลโครเมียมดีบุกตะกั่วทองเงิน ฯลฯ นอกจากนี้ยังใช้โลหะผสมอิเล็กโทรไลต์เช่น Cu - Zn, Cu - Sn, Sn - การเคลือบสองชั้นและหลายชั้น

การเคลือบอโนไดซ์ด้วยสังกะสีและแคดเมียมช่วยปกป้องโลหะเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด (ทางไฟฟ้าและทางกล) จากการกัดกร่อน

การเคลือบสังกะสีใช้เพื่อป้องกันชิ้นส่วนเครื่องจักรท่อและแผ่นเหล็กจากการกัดกร่อน สังกะสีเป็นโลหะราคาถูกและหาได้ง่าย ปกป้องผลิตภัณฑ์หลักด้วยวิธีทางกลและทางเคมีไฟฟ้าเนื่องจากในกรณีที่มีรูพรุนหรือจุดที่เปลือยสังกะสีจะถูกทำลายและฐานเหล็กไม่เป็นสนิม

การเคลือบสังกะสีครอบงำ สังกะสีปกป้องชิ้นส่วนเหล็กประมาณ 20% จากการกัดกร่อนและประมาณ 50% ของสังกะสีที่ผลิตในโลกใช้สำหรับการชุบด้วยไฟฟ้า

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการพัฒนางานเพื่อสร้างสารเคลือบกัลวานิกป้องกันจากโลหะผสมที่ใช้สังกะสี ได้แก่ Zn - Ni (8 - 12% Ni), Zn - Fe, Zn - Co (0.6 - 0.8% Co) ในกรณีนี้เป็นไปได้ที่จะเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคลือบ 2-3 เท่า