146732 (730130), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Коррозия под напряжением образуется при одновременном воздействии коррозионной среды на металл и механических напряжений.
Коррозионная эрозия подразделяется: на коррозию при трении - коррозийно-механическое разрушение трущихся в агрессивной среде
деталей (подшипники, опоры валов и т. д.), фреттинг-коррозию - коррозийно-механическое разрушение, вызываемое одновременным воздействием коррозионной среды и трения при незначительных взаимных перемещениях сопрягающихся материалов (втулки с прессовой посадкой, болтовые крепления и др.), коррозийно-абразивный износ (разрушение металлической поверхности при одновременном воздействии агрессивной среды и движущихся в ней абразивных частиц).
Очень коварна межкристаллитная коррозия, характерная для некоторых видов чугуна и нержавеющей стали. Она не дает внешних признаков коррозионного разрушения, хотя металл теряет допустимую прочность.
Методы противокоррозионной защиты.
При выборе методов противокоррозионной защиты учитывают не только особенности самого металла, но и условия его эксплуатации [15]. Используемые методы защиты от коррозии действуют главным образом в трех направлениях: на металл, среду и защищаемую конструкцию. Наиболее широко применяются такие методы воздействия на металл, как коррозийно-стойкое легирование, термообработка, изоляция металла различными покрытиями (лакокрасочными, полимерными, металлическими, неметаллическими неорганическими, консистентными, жидкими смазками), использование ингибиторов коррозии, а также электрохимической защиты. Воздействием на среду стремятся снизить ее коррозионную агрессивность. Это достигается применением так называемых инертных или защитных атмосфер; осушением воздуха в замкнутых объемах, где находятся защищаемые изделия; ингибированием или обескислороживанием окружающей среды.
Разнообразие методов противокоррозионной защиты предопределяет широкий перечень применяемых противокоррозионных средств.
Защитные покрытия условно подразделяют на покрытия по назначению (защитные, декоративные, специальные), по природе (неорганические, органические, комбинированные), по методу нанесения (физические, химические, электромеханические), по времени эксплуатации (временные, постоянные, периодически возобновляемые).
К неорганическим покрытиям относят металлические (цинковые, кадмиевые, хромовые, никелевые, медные) и неметаллические (конверсионные стеклоэмалевые, стеклянные покрытия на основе вяжущих материалов).
Комбинированные покрытия представляют собой покрывные пленки (металлические и неметаллические), включающие один и более слоев, компонентов или фаз.
Перспективными комбинированными покрытиями для противокоррозионной защиты конструкций, деталей, запчастей назначения являются металлизационно-лакокрасочиые покрытия.
Цинковое покрытие, полученное путем погружения изделия в ванну с расплавленным металлом, состоит из ряда слоев, представляющих сплав цинка с основным металлом.
Алюминиевое покрытие, полученное металлизацией, хорошо защищает сталь от коррозии в промышленной атмосфере и в атмосфере, содержащей сернистые газы, а также в мягкой и горячей пресной воде, Защитные свойства повышаются при пропитке покрытий растворами полимерных смол и при комбинировании с лакокрасочными покрытиями.
Алюминиевое покрытие защищает от коррозии ответственные стальные конструкции и сооружения, эксплуатирующиеся в атмосферных условиях, в воде, а также в агрессивных парах и газах.
Фосфатное покрытие способно повышать адгезию лакокрасочных покрытий к металлу. Обладает высокой стойкостью к воздействию горячих масел и различных газов.
Хромовое (гальваническое) покрытие имеет высокую твердость, износостойкость и стойкость при нагреве.
Медное (гальваническое) - легкополируемое пластическое покрытие. Широко применяется в многослойных защитно-декоративных покрытиях.
Лакокрасочные материалы предназначены для создания защитных и декоративных покрытий на металлических, деревянных, бетонных и других поверхностях. К основным относят лаки, эмали, краски, грунтовки, шпатлевки к вспомогательным - растворители, смывки, шлифовочные и полировочные пасты, отвердители, мастики, герметики и другие составы для подготовки поверхности к окрашиванию.
Пластификаторы - органические вещества, вводимые в пленкообразующую основу для повышения эластичности пленок. Пластификаторы (хлоридный парафин, касторовое, льняное и другие масла) должны быть совместимы с пленкообразующими веществами, стойкими к действию солнечных лучей, кислот, щелочей, растворов солей, речной и морской воды, Не иметь запаха, не быть горючими.
Мастики - высоковязкие пастообразные составы, представляющие смесь нефтяных битумов или каменноугольных песков с тонкоизмельченными минеральными или органическими наполнителями.
Герметики. В автомобилестроении герметики используют: для уплотнения ветровых оконных стекол и бензобаков;
Ингибиторы коррозии - эффективное средство противокоррозионной защиты техники в различных условиях ее изготовления, эксплуатации и хранения.
Контактные ингибиторы - это химические соединения обеспечивающие защиту от коррозии только при нанесении их на металлическую поверхность.
Промышленность выпускает противокоррозионные бумаги нескольких марок в зависимости от вида, содержания ингибитора и массы бумаги-основы. Их применение особенно целесообразно для временной защиты запасных частей в отапливаемых и неотапливаемых складских помещениях.
Перспективным способом консервации техники является использование консервационно-упаковочною средства - ингибированных полимерных пленок (ИПП) и радиационно-модифицированных термоусаживающихся материалов.
Консервационные смазки ценны тем, что их можно наносить на любые поверхности без предварительной, подготовки последних (очистки, грунтовки и т. д.),
Ингибированные пленочные покрытия - особый класс консервационных материалов с широкой номенклатурой составов, основой которых обычно являются нефтепродукты.
В практике противокоррозионной защиты техники все большее признание получают модификаторы ржавчины. Их использование позволяет в ряде случаев упростить технологию окрашивания, снизить трудоемкость, улучшить условия труда, предотвратить загрязнение окружающей среды, повысить долговечность лакокрасочных покрытий, уменьшить расход ЛКМ.
Модификаторы ржавчины - это соединения, принцип действия которых состоит в преобразовании продуктов коррозии в защитный слой химически стойких, нерастворимых а воде соединений, обладающих высокой прочностью сцепления с поверхностью металла.
Микрокристаллические воски, представляющие собой смесь твердых углеводородов, парафинов, церезинов, изопарафинов и нафтенов, обладают хорошей водоотталкивающей способностью, малой газо- и паропроницаемостью, низкой стоимостью.
Эффективный метод защиты изделий от коррозии - комбинированные металлизационно-лакокрасочные покрытия, которые обеспечивают продолжительные сроки службы (десятки лет) техники в различных климатических зонах в условиях воздействия агрессивных сред.
Фосфатирование - это химический процесс образования на поверхности металла пленки нерастворимых в воде фосфатов, которая увеличивает срок службы лакокрасочных покрытий, улучшает сцепление с металлом и замедляет развитие коррозии в местах нарушения лакокрасочной пленки.
Пассивирование. Обработка деталей в пассивизирующем растворе приводит к образованию слоя, препятствующего развитию коррозии и способствующего продлению срока службы лакокрасочного покрытия.
Старение полимерных материалов.
К факторам, способным вызывать старение полимерных материалов, относят тепловое, световое и ионизирующее излучения, физически и химически активные среды, живые организмы и продукты их жизнедеятельности, различные механические нагрузки, наличие в самом материале слабых связей в макромолекулах, трещин, внутренних напряжений и пр.
В связи с этим старение подразделяют на термическое, световое, химическое (окислительное, озонное), радиационное, биологическое, электрическое, ультразвуковое, абляционное и старение при механических воздействиях.
Термическое старение - старение полимерного материала при воздействии температуры.
Световое старение - старение полимерных материалов и изделий под действием света (в климатических условиях световое старение - доминирующий процесс).
Химическое старение - старение полимерных материалов и изделий при воздействии химически агрессивных сред.
Окислительное старение - старение полимерных материалов и изделий при воздействии кислорода.
Озонное старение - старение полимерных материалов и изделий под воздействием озона, одно из разновидностей химического старения.
Биологическое старение-старение полимерных материалов и изделий под действием живых организмов и продуктов их жизнедеятельности. Наибольшее влияние на процессы старения оказывают микроорганизмы - микрогрибы и бактерии.
Биоповреждения и старение полимеров - взаимосвязанные процессы. Не только биоповреждения ускоряют процессы старения, но и по мере старения у полимеров снижается стойкость к воздействию биофакторов.
Старение при механических воздействиях - это старение полимерных материалов и изделий, вызываемое действием статических и динамических нагрузок.
К значительному разрушению резин вследствие старения приводят многократные деформации (утомление), когда развиваются не окислительные, а инициированные термические процессы.
Абляционное старение - разрушение полимерного материала, сопровождающееся уносом его массы при воздействии горячего газового потока, жидкости или твердых частиц.
Защита от старения.
К методам защиты полимеров от старения относят: введение наполнителей (наполнение); введение пластификаторов (пластификация); введение пигментов и красителей; введение стабилизаторов (светостабилизаторов, антиоксидантов, антиозонантов, противоутомителей, антирадов и применение защитных пленок и пропиток; прочие методы (применение специальных конструкций изделий, изменение режимов эксплуатации и т.д.).
Пластификация оказывает положительное воздействие на механические повреждения. Пластификаторы увеличивают взаимоподвижность и эластичность полимерных цепочек, тормозят процессы воздействия внешней среды.
Пигменты и красители - составная часть полимерных материалов, активно участвующая в химических процессах предупреждения старения. Например, поглощая активную часть спектра, они способствуют снижению светочувствительности резин, поливинлхлоридных композиций и ряда других материалов.
Применение защитных пленок и пропиток - широко распространенный метод защиты полимерных материалов и изделий из них при эксплуатации и хранении. Пленки и пропитки создают дополнительное поверхностное экранирование материалов от воздействия света или доступа кислорода воздуха, в результате чего замедляются окислительные процессы.
Биоповреждения.
Под биоповреждением понимают повреждение объектов, вызываемое живыми организмами или биофалторами (биоагентами).
До последнего времени этой проблеме уделялось недостаточно внимания. Однако всевозрастающий материальный ущерб от деятельности различных видов живых организмов заставил расширить масштабы научно-теоретических исследований и прикладных работ по изысканию эффективных средств и методов защиты от биоповреждений различных промышленных материалов, технических изделий, строительных сооружений, конструкций и других объектов народного хозяйства.
Живые организмы разрушают материалы и изделия, ухудшают их технологические характеристики и свойства, затрудняют работу.
Решение проблемы защиты от биоповреждений позволяет повысить ресурсы эксплуатируемой техники и сооружений, сэкономить сырьевые материалы и более рационально их использовать.
Биоагенты - деструкторы материалов.
К биоагентам относятся бактерии, актиномицеты, грибы, а также насекомые, грызуны и др.
Известно несколько групп бактерий, являющихся причиной биоповреждений многих материалов: сульфатредуцирующие, сероокисляющие, аммонифицирующие, нитрофицирующие и др.
Грибы - обширное сообщество растительных организмов, составляющих более 100 тыс. видов. Среди грибов, вызывающих биоповреждения различных материалов, изделий и сооружений, описано около трехсот видов.
Насекомые - разрушители древесины. Известно большое разнообразие видов насекомых, способных разрушать древесину. Некоторые из них (короеды, златки, усачи, сверлила-рогохвосты) поселяются преимущественно на свежезаготовленной неокоренной древесине, другие (точильщики, домовые усачи, древогрызы, ложнокороеды, слоники-трухляки, термиты, морские древоточцы) способны поражать заготовленную древесину без коры или готовые деревянные конструкции.
Биостойкость материалов.
Биостойкость лакокрасочных материалов, пластмасс, резины, текстильных изделий, древесины, бумаги и нефтепродуктов имеет свои особенности.
Грибостойкость лакокрасочных материалов зависит от многих факторов: химического состава рецептур, наличия внешних загрязнений в процессе их приготовления, качества упаковки окрашенных изделий, климатических условий, наличия контакта с деталями, пораженными микроорганизмами, степени старения покрытия, состава окружающей среды.
В одном и том же классе лакокрасочных материалов, содержащих различные отвердители, обнаруживается разница в грибоустойчивости покрытий. Например, более устойчивы покрытия на основе эпоксидных смол с эпокситиоколуретаном, полиэтиленполиамином, гексаметилендиамином и полиамидом в качестве отвердителя; менее грибоустойчивы - эпоксидные с отвердителями полиизоцианатами.
Помимо химического состава, большое значение имеют и физические свойства пленки, такие, как твердость, гигроскопичность. Так, масляные краски и краски, приготовленные на основе фенольных смол, особенно быстро впитывают влагу и поэтому плесневеют.
Контакт пластмасс с микроорганизмами, особенно с плесенью, приводит через некоторое время к появлению на них неисчезаемых пятен, к потере прозрачности и ухудшению физико-механических свойств, электрических и оптических характеристик.
Резины подобно пластмассам представляют собой смеси различных компонентов на основе высокомолекулярных соединений. Многокомпонентность резин, достигающая иногда 15...20 ингредиентов, предопределяет ее недостаточную устойчивость к воздействию микроорганизмов. В результате такого воздействия резинотехнические изделия (РТИ) растрескиваются, понижают электросопротивление, теряют герметизирующую способность. При этом снижаются оптические и противокоррозионные свойства контактирующих с резиной материалов и, наконец, ухудшается внешний вид изделий из-за появления слизистых цветных (черных, красных, белых) пятен.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
