Пассивация – бул Металдарды пассивдөө процесси коррозиядан коргоо үчүн бетинде жука пленкаларды түзүү дегенди билдирет

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Металлдарды коррозиядан коргоонун салттуу ыкмалары критикалык конструкциялардын жана материалдардын эксплуатациялык касиеттерине тиешелүү техникалык талаптарга азыраак жана азыраак жооп берет. Үйдүн каркастарында, трубопроводдордо жана металл каптамалардагы подшипник устундары буюмду узак мөөнөткө колдонууга келгенде, даттан механикалык коргоосуз эле иштей албайт. Коррозиядан коргоонун бир кыйла эффективдүү ыкмасы электрохимиялык ыкма жана, атап айтканда, пассивация болуп саналат. Бул даярдалган тетиктин бетинде коргоочу жана изоляциялык пленканы пайда кылган активдүү чечимдерди колдонуунун жолдорунун бири.

Технологияга сереп салуу

Пассивацияны металлдын бетинде жука пленканы түзүү процесси катары түшүнүү керек, анын түзүлүшүжогорку каршылык менен мүнөздөлөт. Мындан тышкары, бул жабуунун милдеттери ар кандай болушу мүмкүн - мисалы, аккумулятордук электролиттерде, ал электроддордун кызмат мөөнөтүн узартуу гана эмес, ошондой эле өзүн-өзү разряддын интенсивдүүлүгүн азайтат. Коррозиядан коргоо көз карашынан алганда, пассивация даттын өнүгүшүн шарттаган агрессивдүү чөйрөгө материалдын туруктуулугун жогорулатуунун жолу. Коргоочу-изоляциялоочу катмарды түзүүнүн бирдей механизми ар кандай болушу мүмкүн. Электрохимиялык жана химиялык ыкмалар түп-тамырынан бери айырмаланат, бирок эки учурда тең акыркы натыйжада даярдалган материалдын тышкы структурасынын химиялык активдүү эмес абалга өтүшү болот.

Электрохимиялык коррозияга каршы коргоо принциби

Электрохимиялык пассивациянын негизги фактору тышкы токтун максаттуу бетке тийгизген таасири. Коррозияга учураган металл конструкциясы аркылуу катод агымы өткөн учурда анын потенциалы терс багытта өзгөрөт, бул да даяр заттын молекулаларынын иондошуу процессинин мүнөзүн өзгөртөт. Сырткы поляризатор тараптан аноддук таасирдин шарттарында (кислота чөйрөсүнө мүнөздүү), токтун күчөшү талап кылынышы мүмкүн. Бул поляризаторду басуу жана андан кийин коррозияга каршы толук коргоого жетишүү үчүн зарыл. Бирок сырткы токтун таасиринен беттин пассивациясынын күчөшү менен суутектин бөлүнүп чыгышы күчөйт, бул металлдын гидрогендешине алып келет. Натыйжада металл конструкциясында суутектин эрүү процесси башталат, андан кийин даярдалган материалдын физикалык касиеттери начарлайт.

Катодкоргоо ыкмасы

Бул катоддук ток колдонуу ыкмасын колдонгон коррозияга каршы электрохимиялык изоляциянын бир түрү. Бирок бул ыкма ар кандай жолдор менен ишке ашырылышы мүмкүн. Мисалы, өндүрүштө кээ бир учурларда, бөлүктү катод катары тышкы ток булагына кошуу менен жетиштүү потенциалдык жылыш камсыз кылынат. Анод инерттүү көмөкчү электрод болуп саналат. Бул ыкма ширетүүдөн кийин тигиштерди пассивациялоону жүзөгө ашырат, бургулоо конструкцияларынын металл платформаларын жана жер астындагы түтүктөрдү коргойт. Катоддук пассивациялоо ыкмасынын артыкчылыктарына дат басуу процесстеринин ар кандай түрлөрүн басуудагы эффективдүүлүк кирет.

Даттын жалпы бузулуусунан тышкары, чуңкурдан жана гранула аралык коррозиядан сактайт. Катоддук электрохимиялык аракеттин коргоочу жана гальваникалык сыяктуу ыкмалары да колдонулат. Бул ыкмалардын негизги өзгөчөлүгү поляризатор катары көбүрөөк электр терс металлды колдонуу болуп саналат. Бул элемент корголгон продукт менен байланышта болот жана анод катары иштейт, операция учурунда жок кылынат. Окшош ыкмалар, адатта, чакан конструкцияларды, имараттардын жана курулмалардын бөлүктөрүн жылуулоодо колдонулат.

Анодду коргоо ыкмасы

Металл тетиктердин аноддук изоляциясы менен потенциал оң багытка жылат, бул да беттин коррозия процесстерине туруктуулугуна өбөлгө түзөт. Колдонулган аноддук токтун энергиясынын бир бөлүгү металлды иондоштурууга жумшалатмолекулалар, ал эми башка бөлүгү - катоддук реакцияны басуу үчүн.

Бул ыкманын терс факторлорунун арасында металлдын эрүү темпинин жогорку ылдамдыгы бар, муну коррозия реакциясынын төмөндөшүнүн ылдамдыгы менен салыштырууга болбойт. Экинчи жагынан, көп нерсе пассивация колдонулган металлдан көз каранды болот. Бул активдүү эрүүчү материалдар жана толук эмес электрондук катмары бар бөлүктөрү болушу мүмкүн, алардын түзүлүшү пассивдүү абалда тормоздук жана кыйроо реакцияларына да салым кошот. Бирок кандай болгон күндө да коррозияга каршы коргоонун олуттуу эффектине жетүү үчүн чоң аноддук токту колдонуу талап кылынат.

Бул көз караштан алганда, бул ыкманы изоляцияны кыска мөөнөттүү тейлөө үчүн колдонуу максатка ылайыктуу эмес, бирок капталган токту кармап туруу үчүн энергиянын аз чыгымы аноддук пассивацияны толугу менен актайт. Баса, келечекте калыптанган коргоо системасы 10-3 A/m2 гана учурдагы күчтү талап кылат.

Химиялык ингибиторлорду колдонуу

Агрессивдүү чөйрөдө иштөөдө металлдардын туруктуулугун жогорулатуу үчүн альтернативдүү технологиялык ыкма. Ингибиторлор химиялык пассивацияны камсыздайт, ал металлдардын эрүү интенсивдүүлүгүн төмөндөтөт жана ар кандай даражада коррозияга зыян келтирүүчү зыяндуу таасирин жок кылат.

Өзүндө ингибитор, кандайдыр бир мааниде, капталган токтун аналогу, бирок химиялык же электрохимиялык биргелешкен аракети бар. Органикалык жана органикалык эмес заттар коргоочу пленканын активатору болуп, көбүнчө -атайын тандалып алынган комплекстүү кошулмалар. Агрессивдүү чөйрөгө ингибиторду киргизүү металл бетинин структурасында өзгөрүүлөрдү пайда кылып, электроддун кинетикалык реакцияларына таасир этет.

Коргоо эффективдүүлүгү металлдын түрүнө, тышкы шарттарга жана бүт процесстин узактыгына жараша болот. Ошентип, узак мөөнөттүү келечекте дат баспас болоттон жасалган пассивация жез же темирге караганда агрессивдүү чөйрөгө каршы туруу үчүн көбүрөөк энергия ресурстарын талап кылат. Бирок ингибитордун аракет механизми дагы эле негизги ролду ойнойт.

Ингибиторлор-пассиваторлор

Активдүү коррозиядан коргоочу пассивдүү каршылыктын пайда болуу принциптери боюнча ар кандай ингибиторлор түзүлүшү мүмкүн. Ошентип, металлдын бетине химиялык жана электростатикалык таасир тийгизе турган аниондор, катиондор жана нейтралдуу молекулалар түрүндөгү адсорбциялык бирикмелер кеңири колдонулат. Бул антикоррозиядан коргоонун универсалдуу каражаттары, бирок кычкылтек поляризациясы үстөмдүк кылган чөйрөдө алардын таасири азаят. Мисалы, дат баспас болотту пассивдөө үчүн кычкылдандыргыч касиеттери бар атайын ингибитор колдонулушу керек. Буларга молибдат, нитрит жана хроматтар кирет, алар кычкылтек молекулаларын чыгаруу үчүн жетиштүү оң поляризациялык жылыш менен оксид пленкасын түзүшөт. Металлдын бетинде пайда болгон кычкылтек атомдорунун хемосорбциясы пайда болуп, каптаманын эң активдүү жерлерин тосот жана металл структурасынын эрүү реакциясын жайлатуучу кошумча потенциалды жаратат.

Жарым өткөргүчтөрдү коргоодо пассивацияны колдонуу

Жарым өткөргүч элементтердин жогорку чыңалуудагы иштеши коррозиядан коргоого өзгөчө мамилени талап кылат. Мындай учурларга карата металлдын пассивацияланышы тетиктин активдүү аймагынын тегерек изоляциясында көрсөтүлөт. Диоддор жана биполярдык транзисторлор аркылуу электрдик четтен коргоо түзүлөт. Планардык пассивация коргоочу шакекче түзүүнү, ошондой эле кристаллдык бетти айнек менен жабууну камтыйт. Меса пассивациялоонун дагы бир ыкмасы конструкциялык металл кристаллынын бетинде максималдуу жол берилген стресс деңгээлин жогорулатуу үчүн оюктун пайда болушун камтыйт.

Корозияга каршы пленканы өзгөртүү

Пассивациянын натыйжасында пайда болгон каптоо ар кандай кошумча бекемдөөгө мүмкүндүк берет. Бул каптоо, хром каптоо, сырдоо жана сактоочу пленканы түзүү болушу мүмкүн. Коррозияга каршы коргоону кошумча күчөтүү ыкмалары да колдонулат. Цинк менен каптоо үчүн полимердик жана хром компоненттеринин негизинде атайын чечимдер иштелип чыгууда. Кадимки цинктелген челек үчүн жуугуч реакцияга кирбеген кошумчаларды колдонсо болот.

Тыянак

Коррозия – бул өзүн ар кандай жолдор менен көрсөтө турган кыйратуучу процесс, бирок ар бир учурда металлдын айрым эксплуатациялык касиеттеринин начарлашына шарт түзөт. Мындай процесстердин ар кандай жолдор менен болушун, ошондой эле алгач төмөндөтүлгөн металлдарды колдонууну жокко чыгарууга болот.дат сезгичтиги. Бирок, белгилүү бир финансылык жана технологиялык себептерден улам, коррозияга каршы стандарттуу коргоону колдонуу же коррозияга туруктуулугу жогору металлдарды колдонуу дайыма эле мүмкүн боло бербейт.

Мындай учурларда оптималдуу чечим пассивация болуп саналат - бул ар кандай типтеги металлдарды коргоонун салыштырмалуу арзан жана натыйжалуу ыкмасы. Кээ бир эсептөөлөр боюнча, туура тандалган ингибитору менен бир электрод 8 километр жер астындагы түтүк линиясын коррозиядан коргоо үчүн жетиштүү болушу мүмкүн. Кемчиликтерге келсек, алар принципиалдуу түрдө электрохимиялык пассивациялоо ыкмаларын колдонуунун техникалык татаалдыгынан көрүнүп турат.