139102_07 (508743)
Текст из файла
ШПОРА ПО ХИМИИ ~ 139102 +07 ШПОРА ПО ХИМИИ ~ 139102 +07 63. Химическая коррозия и методы защиты от нее. Закон роста пленок 62. Коррозия металлов как необратимый процесс. Типы коррозионных разрушений. Коррозия - самопроизвольное разрушение металлов и сплавов при химическом или Виды коррозионных процессов. электрохимическом взаимодействии с окружающей средой, сопровождающееся 20% выплавляемых металлов корродируют. 66% из них возвращаются на переплавку выделением энергии и рассеиванием вещ-ва Коррозия - самопроизвольное разрушение металлов и сплавов при химическом или Протекает за счет гетерогенной реакции в отсутствии электролита и не сопровождается электрохимическом взаимодействии с окружающей средой, сопровождающееся возникновением электрического тока выделением энергии и рассеиванием вещ-ва Различают: 1) Коррозия в неэлектролитах а) органические неэлектропроводные жидкости (растворители, топливо) б) неоргаические вещества диэлектрики (жидкий бром, расплавленная сера) n 2) высокотемпературная газовая коррозия Типы коррозионных разрушений: 2 ( газ ) 2 2 3 Скорость химической коррозии зависит от скорости окисления кислорода и от скорости 1) Общая диффузии кислорода через оксидную пленку.
Пленки, покрывающие металл могут быть защитными и незащитными. Приближенной оценкой служит коэффициент неравномерная V окс равномерная α= где Vокс-объем образ оксида, V мет Vмет-объем металла, израсх на обработку оксида 2) Коррозия участками (=1,3….1,8) Защита от химической коррозии: 1) Жиростойкое лигирование (введение в состав сплава элем, повыш его жиростойк. точками пятнами 2) Защитные атмосферы (энертные газы Ar, He) 3) Защитные покрытия 3) Питтинговая коррозия 4) Применение новых коррозиостойких материалов) Закон роста пленок: 2 DT PM δ 2= t 4) интеркристаллитная (ослабляется связь между зернами и кристалл рассыпается) ρ где DT - коэффициент диффузии толщина оксидного слоя 5) Силлективная (структурно-избирательная коррозия) 6) Транскристаллитная (корродирует через все зерна, приводит к образов глуб трещин P= δ gradC , gradC − градиент концентрации кислорода по толщ пленки М - молекулярная масса оксида плотность оксида По механизму протекания различают: M при высоких температурах 2) электрохимическую (Б-65) δ= D T gradCt 3) коррозию под действием внешней разности потенциалов ρ 0 H O NH H , S ,O , n+ Me −ne→Me ; ΔG<0 ΔG=−RT ln K =−ε F δ ρ ШПОРА ПО ХИМИИ ~ 139102 +07 67.
Защита металлов от коррозии. Рациональный выбор материалов и конструкций, обработка внешней среды. Введение ингибиторов. Защита металлов от коррозии: 1) Создание рациональных конструкций 2) Обработка окружающей среды: снижение концентрации агрессивных агентов, введение ингибиторов - SO2, CO2 гермитизация воду очищают от О2, пропуская через железную стружку 3) создание изолирующик пленок а) органические покрытия - лаки, краски, полимеры, смазки смазка - временная защита ( это сложные смеси неокисляющихся векществ углеводородов: парафин, вазилин лаки - колоидные растворы ВМС в органических растворителях: спирт, бензин Покрытие лака многослойное краски - большое разнообразие полимеры - почти нет растворителя.
Наносится в жидком виде или как листовой материал б) неорганическиен покрытия Наносят методами оксидирования и фосфатирования Оксидирование: 1) термический метод 2) химический метод (оксидирование стали в щелочном растворе) 3) электрохимический метод (анодирование аллюминия) Фосфатирование - осаждение на поверхности металла Независимо от способа нанесения различают анодные и катодные покрытия Анодные - содержат металл, более активный, чем защищаемый. При нарушении покрытия и образовании гальванопары, т.е. данное покрытие и механическая и электрическая защита Катодные - содержат металл, менее активный, чемм защищаемый Ингибиторы - вещества, замедляющие коррозию, пассивирующие поверхность летучие (производные аминов или сложных Ингибиторы эфиров, карбоновых кислот) нелетучие органические неорганичеаские Защита от коррозии внешним потенциалом (Б-71) ШПОРА ПО ХИМИИ ~ 139102 +07 68.
Защитные покрытия: органические, неорганические, металлические Защитные покрытия а) органические покрытия - лаки, краски, полимеры, смазки смазка - временная защита ( это сложные смеси неокисляющихся векществ углеводородов: парафин, вазилин лаки - колоидные растворы ВМС в органических растворителях: спирт, бензин Покрытие лака многослойное краски - большое разнообразие полимеры - почти нет растворителя. Наносится в жидком виде или как листовой материал б) неорганическиен покрытия Наносят методами оксидирования и фосфатирования Оксидирование: 1) термический метод 2) химический метод (оксидирование стали в щелочном растворе) 3) электрохимический метод (анодирование аллюминия) Фосфатирование - осаждение на поверхности металла Независимо от способа нанесения различают анодные и катодные покрытия Анодные - содержат металл, более активный, чем защищаемый.
При нарушении покрытия и образовании гальванопары, т.е. данное покрытие и механическая и электрическая защита Катодные - содержат металл, менее активный, чемм защищаемый в) металлические защитные покрытия для нанесения металлических защитных покрытий необходимо выбирать металлы, оксидный слой на поверхности которых делает их пассивными (Al, Zn, Cr, Pb, Ni), или металлы, пассивные по своим химическим свойствам (Au, Ag, Cu). Кроме того, надо учитывать условия эксплуатации изделия ШПОРА ПО ХИМИИ ~ 139102 +07 65.
Электрохимическая коррозия углеродистой стали. Образование коррозионных гальванопар. Водородная и кислородная деполяризация Это разрушение металла в среде электролита с возникновением электрического тока. Образуются микро- или макро- гальванопары. Более активный метал анод корродирует, менее активный не разрушается Причины возникновения гальванопар: 1) контакт 2 различных металлов Al Cu A(-) K(+) Fe3C 2) различные структурные состовляющие Fe A(-) K(+) 3) различный уровень механического напряжения К(+) 4) различный состав электролитов у разных частей детали Fe3C коррозия углеродистой стали Fe А(-) A(-) K(+) Процесс взаимодействия металлов с электролитной средой может происходить или с водородной, или с кислородной деполяризацией в зависимости от pH среды O2 pH<7 pH>=7 O2+2H2O+4e=4OH+ 2H +2OH =2H2O кислородная Fe+2+2OH-=Fe(OH)2 Feα−Fe 3C Fe 3 C α−Fe водородная ШПОРА ПО ХИМИИ ~ 139102 +07 66.
Скорость коррозионных процессов. Коррозия под действием внешней разности потенциалов Факторы, влияющие на скорость коррозии: 1) анодная и катодная поляризация; анод становится более положительным, а катод более отрицат, ЭДС уменьшается, скорость уменьшается 2) состав электролита; наиболее интенсивна коррозия в средах с содержанием ионов йода, брома, водорода, хлора 3) зависит от природы металлов (диаграмма Курбе) 2 1 1-вольфрам 2-железо 3-аллюминий 3 pH<7 pH=7 pH>7 4) зависит от температуры Vкор pH<7 с повышением температуры уменьшается растворимость О2 t 70oC 5) коррозия под действием внешней разности потенциалов источники длуждающего тока - ж.д.
пути поездов, рельсовые пути трамвайных линий, силовые линии. Параллельные цепи блуждпющего тока возникают из-за плохого контакта между отдельнымси участками. ШПОРА ПО ХИМИИ ~ 139102 +07 69. Способы нанесения покрытий различных видов Методы нанесения металлических защитных слоев на поверхность металлов очень разнообразны и их можно условно разделить на высокотемпературные и электрохимические.
Высокотемпературные методы: 1) метод окунания. Он применим для нанесения покрытий из легкоплавких металлов на более тугоплавкие. Так покрывают стальные листы оловом, цинком, свинцом. Цинк, смачивая поверхность железа, взаимодействует с ним, образуя интеметаллиды (FeZn7, FeZn3), обладающие значительной хрупкостью. Поэтому процесс ведут быстро. Олово растворяет железо с образованием твердого раствора и интерметаллид FeSn2 обычно не образуется.
Оловянный слой на луженном железе очень пластичен, так же как и свинцовый 2) диффузионные покрытия. Для повышения коррозионной устойчивости металлов и сплавов их легируют поверхностно или объемно другими металлами. Силицированный молибден: на поверхность молибдена диффузионным путем наносится слой кремния, образующего с молибденом соединение MoSi2 3) металлизация - это нанесение металлических покрытий на поверхность изделия распылением жидкого металла.
Проволока металла, который наносится в качестве защитного слоя, подается в ацетиленокислородное пламя, в дуговой или плазменный разряд - металл плавится и частично испаряется. Мельчайшие капли и пары металла струей газа транспонируются на поверхносить изделия и кристаллизщуются на ней. Защитные слои можно создавать также вакуумным испарением.
Этот метод используется в ремонтно-восстановительных работах для наращивания изношенного слоя. 4) плакирование - нанесение пленок защитного металла путем совместного проката. Дюраль и Амг-6 - плакированы чистым аллюминием X18H10 (сталь, плакир нержав сталью) Электрохимические методы - основаны на электролизе.
Металлические защитные слои в этом случае осаждаются на поверхности изделия, которое в электролизе представляет собой катод и находится под отрицательным потенциалом. Покрытие должно иметь мелкокристаллическую структуру и быть сплошным - без пор и трещин ШПОРА ПО ХИМИИ ~ 139102 +07 71. Защита металлов от коррозии внешним потенциалом. Протекторная защита. При работе коррозионной гальванической пары активный участок - анод разрушается и переходит в ионное состояние, развивая при этом некоторый отрицательный потенциал.
Характеристики
Тип файла таблица Excel
Файлы этого типа подразумевают таблицы Excel. Таблицы нужны не толькод для хранения данных, но и для работы с ними. С их помощью можно проводить любые вычисления. Благодаря их универсальности, они часто используются в качестве баз данных на начальном этапе множества процессов. Здесь также можно строить различные графики и диаграммы, что делает Microsoft Excel, Google таблицы и другие подобные программы мощнейшими инструментами для расчётов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
