Как да се избегне корозия: Основни методи

За да се знае как да се избегне корозията е важно да се знае какво е корозията и защо се произвежда. Корозията се нарича естествен процес, при който металът се влошава постепенно в резултат на електрохимични (или химически) реакции с околната среда.

Тези реакции водят до това, че рафинираните метали търсят да постигнат форма на по-голяма стабилност или по-малка вътрешна енергия, които обикновено са техни версии на оксид, хидроксид или сяра (поради тази причина се казва, че металът се окислява). Корозията се среща и в неметални материали като керамика и полимери, но е различна и често се нарича деградация.

Корозията е вражески процес на човека, тъй като тези щети разрушават материалите, променят цвета си и ги отслабват, увеличавайки възможността за разкъсване и увеличаване на разходите чрез ремонт и подмяна на същите.

Поради тази причина в науката има цели области, посветени на предотвратяването на този феномен, като например инженеринга на корозията. Методите за предотвратяване на корозия са разнообразни и ще зависят от засегнатите материали.

Методи за предотвратяване на корозия

На първо място трябва да се има предвид, че не всички метали корозират с една и съща скорост, а някои имат особеността да не корозира естествено изобщо, както в случая с неръждаема стомана, злато и платина.

Това се случва, защото има материали, за които корозията е термодинамично неблагоприятна (т.е. те не достигат по-голяма стабилност с процесите, които водят до това), или защото имат кинетична реакция толкова бавно, че корозионните ефекти отнемат време да се проявят.

Въпреки това, за елементите, които корозират, има поредица от методи за предотвратяване на този естествен процес и им дават по-дълъг живот:

поцинкована

Това е метод за предотвратяване на корозия, при който желязната и стоманената сплав е покрита с тънък слой цинк. Целта на този метод е да накара цинковите атоми на покритието да реагират с молекулите на въздуха, окислявайки и забавяйки корозията на частите, които покриват.

Тази методология превръща цинка в галваничен анод или жертвен анод, което води до неговото излагане на корозивно разграждане, за да спести по-ценен материал.

Поцинковането може да се постигне чрез потапяне на металните части в стопения цинк при високи температури, както и в по-тънки слоеве, които се постигат с електрогалванизация.

Последната е методологията, която защитава повече, тъй като цинкът се обединява с метала чрез електрохимични процеси, а не само чрез механични процеси като потапянето.

Бои и покрития

Прилагането на бои, метални пластини и емайли е друг начин за добавяне на защитен слой към металите, склонни към корозия. Тези вещества или слоеве генерират бариера от антикорозионен материал, който стои между вредната среда и структурния материал.

Други покрития имат специфични свойства, които ги правят инхибитори на корозията или антикорозивни вещества. Те се добавят първо към течности или газове, а след това се добавят под формата на слой върху метала.

Тези химични съединения се използват широко в промишлеността, особено в тръби, които транспортират течности; Освен това те могат да се добавят към вода и хладилни агенти, за да се гарантира, че те не предизвикват корозия в оборудването и тръбите, през които те преминават.

анодиране

Това е процедура на електролитна пасивация; това е процесът, чрез който се образува донякъде инертен филм върху повърхността на метален елемент. Този процес се използва за увеличаване на дебелината на естествения слой оксид, който този материал има върху повърхността си.

Този процес има голямото предимство не само да добавя защита срещу корозия и триене, но също така осигурява по-голяма адхезия за слоеве от бои и лепила, отколкото голия материал.

Въпреки, че с течение на времето се наблюдават промени и еволюции, този процес обикновено се осъществява чрез въвеждане на алуминиев обект в електролитен разтвор и преминаване през него чрез постоянен ток.

Този ток ще предизвика алуминиев анод да освободи водород и кислород, генерирайки алуминиев оксид, който ще се свърже с него, за да увеличи дебелината на нейния повърхностен слой.

Анодизацията генерира промени в микроскопичната текстура на повърхността и в кристалната структура на метала, предизвиквайки в нея висока порьозност.

Следователно, въпреки подобряването на якостта и устойчивостта на корозия на метала, той може също така да го направи по-крехък, в допълнение към намаляване на неговата устойчивост на високи температури.

биофилми

Биофилмите са групи от микроорганизми, които се обединяват в слой върху повърхност, като се държат като хидрогел, но все още представляват жива общност на бактерии или други микроорганизми.

Въпреки че тези образувания често са свързани с корозия, през последните години се наблюдава развитие в използването на бактериални биофилми за защита на металите в силно корозивни среди.

Освен това са открити биофилми с антимикробни свойства, които спират действието на сулфат-редуциращите бактерии.

Печатни поточни системи

В тези много големи структури или когато електролитното съпротивление е високо, галваничните аноди не могат да генерират достатъчно ток за защита на цялата повърхност, така че се използва печатна катодна защита.

Тези системи се състоят от аноди, свързани към източник на постоянен ток, главно трансформатор-изправител, свързан към източник на променлив ток.

Този метод се използва главно в товарни и други кораби, които изискват висока степен на защита в по-голяма площ от неговата структура, като витла, рули и други части, от които зависи навигацията.

Промени в условията на околната среда

И накрая, скоростта на корозия може да бъде спряна или намалена с промяната на условията на околната среда, в които се намира металния материал.

Влажността и съдържанието на сяра, хлориди и кислород в течности и газове трябва да се поддържат на ниски нива, за да се увеличи продължителността на живота на даден материал, а използването на по-малко солена и / или твърда вода има положителен ефект.