라틴어로 부식은 "부식"을 의미하며 이 개념의 본질을 쉽게 설명합니다. 과학적 관점에서 부식은 환경과의 화학적 및 물리 화학적 상호 작용으로 인해 금속이 자발적으로 파괴되는 과정입니다.
이 공정을 시작하는 이유는 접촉하는 물질에 노출될 때 특정 금속의 열역학적 안정성이 부족하기 때문입니다.
이 방법의 가장 큰 장점은 합성 습식 세정제를 사용할 수 있다는 것입니다.
부식에 대한 금속의 음극 보호
부식에 대한 금속의 음극 보호는 주요 활성 방법 중 하나에 기인할 수 있습니다. 이 방법의 본질은 다음과 같습니다. 음전하 전류가 제품에 공급되어 요소 부분 (부식의 영향을 받음)을 분극화하여 더 가깝게 만듭니다. 전류원의 양극은 양극에 연결되어 구조의 부식을 거의 0으로 줄입니다. 시간이 지남에 따라 양극이 파손되므로 정기적으로 교체해야 합니다.
음극 보호는 여러 옵션으로 나눌 수 있습니다.
- 외부 전류원으로부터의 분극;
- 특정 환경에서 자유 부식의 음전위가 더 큰 금속과의 접촉;
- 음극 보호 비율의 감소.
외부 전류원으로부터의 분극은 물이나 토양에 있는 구조물을 보호하기 위해 자주 사용됩니다. 제시된 유형의 부식 방지는 주석, 아연, 알루미늄, 구리, 티타늄, 납 및 강철(고크롬, 탄소, 합금)에 가장 적합합니다.
정류기, 양극 접지 전극, 보호 구조에 대한 전류 공급, 기준 전극 및 양극 케이블로 구성된 음극 보호 스테이션은 여기에서 외부 전류원 역할을 합니다.
음극 부식 방지는 독립적으로 또는 추가 형태로 사용할 수 있습니다. 음극 보호 방식에도 단점이 있다는 점에 유의해야 합니다. 여기에는 과잉 보호의 위험이 포함됩니다. 즉, 보호 대상의 잠재력이 음의 방향으로 크게 이동하여 보호 코팅의 파괴, 부식 균열 및 금속의 수소 취성을 가져옵니다.
부식에 대한 금속 보호
부식에 대한 보호 보호는 일종의 음극 보호입니다. 이러한 유형의 보호 장치를 사용할 때 음의 전위가 더 높은 금속이 구조물이나 금속에 부착됩니다. 이 과정에서 파괴의 과정은 구조물 자체가 아닌 트레드에서 관찰된다. 일정 기간이 지나면 프로텍터가 부식되어 새 것으로 교체해야 합니다.
트레드 보호 장치는 보호 장치와 환경 사이에 일시적인 저항이 작은 경우에 가장 자주 사용됩니다.
프로텍터는 보호 동작 반경이 서로 다릅니다. 보호 효과가 유지되는 경우 보호 장치를 제거할 수 있는 최대 가능한 거리에 따라 결정됩니다.
이러한 유형의 보호는 금속 구조에 전류를 공급하는 것이 불가능하거나 어려운(비싼) 경우에 가장 자주 사용됩니다. 프로텍터는 해수, 강물, 공기, 토양 등과 같은 중립 환경에서 구조물을 보호하는 데 사용할 수 있습니다.
프로텍터는 아연, 알루미늄, 마그네슘, 철과 같은 금속으로 만들어집니다. 순수 금속의 경우 보호 기능을 완전히 수행할 수 없으므로 보호 장치 제조 시 추가 합금이 필요합니다.
실용적인 방법과 아크릴 욕조를 청소할 때 사용하기에 적합한 도구 및 제품 목록이 설명되어 있습니다.
위의 모든 것에서 우리는 금속 부식에 대한 현대 과학과 그에 대한 싸움이 상당히 성공적이라는 결론을 내릴 수 있습니다. 현재까지 많은 국가의 생산에 새롭고 증가하는 금속 제품이 도입되고 있으며 그 결과 매년 수백만 톤의 부식 된 금속과 막대한 돈 손실의 형태로 손실이 증가하고 있습니다. 부식. 이 모든 것은 이 분야의 과학적 연구가 매우 적절하고 중요하다는 것을 시사합니다.
부식으로부터 금속을 보호하는 문제는 거의 사용 초기에 발생했습니다. 사람들은 그리스, 오일, 그리고 나중에 다른 금속과 무엇보다 저융점 주석으로 코팅하여 대기 활동으로부터 금속을 보호하려고 했습니다. 고대 그리스 역사가 헤로도토스(기원전 5세기)의 글에는 이미 철을 부식으로부터 보호하기 위해 주석을 사용했다는 언급이 있습니다.
화학자들의 임무는 부식 현상의 본질을 밝히고 그 과정을 방지하거나 늦추는 조치를 개발하는 것입니다. 금속의 부식은 자연법칙에 따라 이루어지므로 완전히 제거할 수는 없고 속도를 늦출 수만 있습니다.
부식의 특성과 발생 조건에 따라 다양한 보호 방법이 사용됩니다. 하나 또는 다른 방법의 선택은 경제적 타당성뿐만 아니라이 특별한 경우의 효과에 따라 결정됩니다.
합금
금속의 부식을 줄이는 방법이 있는데, 엄밀히 말해 보호라고 할 수는 없습니다. 이 방법은 합금을 얻기 위한 것으로 합금화라고 합니다. 현재 철에 니켈, 크롬, 코발트 등을 첨가하여 만든 스테인리스강이 많이 있으며, 실제로 이러한 강은 녹슬지 않으나 표면부식은 느리지만 발생한다. 합금 첨가제를 사용하면 내식성이 급격히 변하는 것으로 나타났습니다. 1/8 원자 분율, 즉 합금 첨가제의 한 원자의 양으로 합금 첨가제를 도입하면 철의 내 부식성이 급격히 증가하는 Tammann의 규칙이라는 규칙이 확립되었습니다. 8개의 철 원자에 떨어진다. 이러한 비율의 원자로 인해 고용체의 결정 격자에서 규칙적인 배열이 발생하여 부식을 방해한다고 믿어집니다.
보호 필름
부식으로부터 금속을 보호하는 가장 일반적인 방법 중 하나는 바니시, 페인트, 에나멜 및 기타 금속과 같은 표면에 보호 필름을 적용하는 것입니다. 페인트 코팅은 다양한 사람들이 가장 쉽게 접할 수 있습니다. 바니시 및 페인트는 가스 및 증기 투과성이 낮고 발수성이 있으므로 물, 산소 및 대기에 포함된 공격적인 구성 요소의 금속 표면에 대한 접근을 방지합니다. 페인트 층으로 금속 표면을 코팅하는 것은 부식을 배제하는 것이 아니라 장벽 역할만 하므로 부식 과정을 늦출 뿐입니다. 그렇기 때문에 층 두께, 다공성, 균일 성, 투과성, 수중 팽창 능력, 접착 강도 (접착력)와 같은 코팅 품질이 중요합니다. 코팅의 품질은 표면 처리의 철저함과 보호층 적용 방법에 따라 달라집니다. 코팅된 금속 표면에서 스케일과 녹을 제거해야 합니다. 그렇지 않으면 코팅이 금속 표면에 잘 접착되지 않습니다. 불량한 코팅 품질은 종종 다공성 증가와 관련이 있습니다. 용매 증발 및 경화 및 열화 생성물 제거의 결과로 보호층을 형성하는 동안(필름 노화 동안) 종종 발생합니다. 따라서 일반적으로 하나의 두꺼운 층이 아닌 코팅의 여러 층을 적용하는 것이 좋습니다. 많은 경우 코팅 두께가 증가하면 금속에 대한 보호 층의 접착력이 약해집니다. 기포와 기포는 큰 해를 끼칩니다. 코팅 작업의 품질이 낮을 때 형성됩니다.
수분 습윤성을 줄이기 위해 페인트 코팅은 때때로 왁스 화합물 또는 유기 규소 화합물로 보호됩니다. 래커와 페인트는 대기 부식을 방지하는 데 가장 효과적입니다. 대부분의 경우 지면과 접촉 시 보호층의 기계적 손상을 방지하기 어렵기 때문에 지하 구조물 및 구조물의 보호에는 적합하지 않습니다. 경험에 따르면 이러한 조건에서 도장 작업의 수명은 짧습니다. 두꺼운 콜타르(역청) 코팅을 사용하는 것이 훨씬 더 실용적인 것으로 밝혀졌습니다.
어떤 경우에는 페인트 안료가 부식 방지제 역할도 합니다(억제제에 대해서는 나중에 설명합니다). 이러한 안료에는 스트론튬, 납 및 아연의 크롬산염(SrCrO4, PbCrO4, ZnCrO4)이 포함됩니다.
프라이머 및 인산염 처리
프라이머는 종종 페인트 층 아래에 적용됩니다. 그 구성에 포함된 안료는 또한 억제 특성을 가져야 합니다. 물이 프라이머 층을 통과함에 따라 일부 안료가 용해되고 부식성이 줄어듭니다. 토양에 권장되는 안료 중 적연 Pb3O4가 가장 효과적인 것으로 알려져 있습니다.
프라이머 대신 금속 표면의 인산염 코팅이 때때로 수행됩니다. 이를 위해 오르토 인산 H3PO4 자체를 포함하는 철 (III), 망간 (II) 또는 아연 (II) 오르토 인산염 용액을 브러시 또는 분무기로 깨끗한 표면에 도포합니다. 공장 조건에서 인산염 처리는 99-970C에서 30-90분 동안 수행됩니다. 인산염 혼합물에 용해되는 금속과 그 표면에 남아 있는 산화물은 인산염 피막 형성에 기여합니다.
철강 제품의 표면을 인산염 처리하기 위해 여러 가지 준비가 개발되었습니다. 대부분은 망간과 인산철의 혼합물로 구성됩니다. 아마도 가장 일반적인 준비는 망간 이수소인산 Mn(H2PO4)2, 철 Fe(H2PO4)2 및 유리 인산의 혼합물인 majef일 것입니다. 약물의 이름은 혼합물 구성 요소의 첫 글자로 구성됩니다. Majef는 외관상 망간과 철의 비율이 10:1에서 15:1인 흰색의 미세한 결정성 분말입니다. 그것은 46-52% P2O5로 구성됩니다. 14% 이상의 Mn; 0.3-3% 철. mazhef로 인산염 처리하면 철강 제품을 용액에 넣고 약 100도까지 가열합니다. 용액에서 철은 수소 방출과 함께 표면에서 용해되고 밀도가 높고 내구성이 있으며 수용성인 회흑색 망간 및 인산철 보호층이 표면에 형성됩니다. 층 두께가 특정 값에 도달하면 철의 추가 용해가 중지됩니다. 인산염 막은 제품 표면을 대기 강수로부터 보호하지만 염용액 및 약산성 용액에 대해서는 그다지 효과적이지 않습니다. 따라서 인산염 필름은 바니시, 페인트, 수지와 같은 유기 보호 및 장식 코팅의 연속 적용을 위한 프라이머 역할만 할 수 있습니다. 인산염 처리 과정은 40-60분 동안 지속됩니다. 이를 가속화하기 위해 50-70g/l의 질산아연이 용액에 도입됩니다. 이 경우 시간이 10-12배 단축됩니다.
전기화학적 보호
생산 조건에서 전기 화학적 방법도 사용됩니다-4 A / dm2의 전류 밀도 및 20 V의 전압 및 60-700 C의 온도에서 인산 아연 용액에서 교류로 제품 처리 인산염 코팅 표면에 단단히 연결된 금속 인산염 격자입니다. 자체적으로 인산염 코팅은 신뢰할 수 있는 부식 방지 기능을 제공하지 않습니다. 그들은 주로 페인트의 금속에 대한 우수한 접착력을 제공하는 페인팅의 기초로 사용됩니다. 또한 인산염 층은 긁힘이나 기타 결함으로 인한 부식 손상을 줄입니다.
규산염 코팅
부식으로부터 금속을 보호하기 위해 열팽창 계수가 코팅된 금속의 열팽창 계수에 근접해야 하는 유리질 및 자기 에나멜이 사용됩니다. 법랑질은 제품 표면에 수성 현탁액을 도포하거나 건조 분말화하여 수행됩니다. 먼저, 청소된 표면에 프라이머 층을 바르고 가마에서 소성합니다. 다음으로, 외피 법랑질 층이 적용되고 소성이 반복됩니다. 가장 일반적인 유리질 법랑질은 투명하거나 담금질됩니다. 이들의 구성 요소는 SiO2(기본 질량), B2O3, Na2O, PbO입니다. 또한 유기 불순물의 산화제, 에나멜 표면에 에나멜의 접착을 촉진하는 산화물, 소음기, 염료와 같은 보조 재료가 도입됩니다. 에나멜 재료는 초기 구성 요소를 융합하고 분말로 분쇄하고 6-10% 점토를 추가하여 얻습니다. 에나멜 코팅은 주로 강철에 적용되지만 주철, 구리, 황동 및 알루미늄에도 적용됩니다.
법랑질은 장기간 접촉하더라도 물과 공기(가스)에 대한 불투과성으로 인해 높은 보호 특성을 가지고 있습니다. 중요한 품질은 고온에서 높은 저항입니다. 에나멜 코팅의 주요 단점은 기계적 및 열적 충격에 대한 민감성을 포함합니다. 장기간 사용하면 에나멜 코팅 표면에 균열 네트워크가 나타날 수 있으며 이로 인해 금속에 습기와 공기가 유입되어 부식이 시작됩니다.
수십 수백 년 동안 인류는 주변에 다양한 기술을 구축했습니다. 그러나 사람들이 금속을 채굴하고 가공하는 방법을 배운 시대는 이러한 광범위한 발전의 시작이었습니다. 그 속성 덕분에 기술의 높은 수준에 도달하고 사람을 지구 반대편으로 데려다 줄 수있는 차량을 만들고 자신을 방어하는 무기를 만들 수 있게 되었습니다. 그러나 이제 기술은 일부 메커니즘이 다른 메커니즘을 생성하는 수준에 도달했습니다.
금속이 모든(또는 거의 모든) 기술의 중심에 있다는 사실에도 불구하고 가장 완벽한 재료는 아닙니다. 시간이 지남에 따라 환경의 영향을 받아 부식되기 쉽습니다. 이러한 현상은 이 소재에 더 많은 손상을 일으키고 결과적으로 장비 작동을 악화시켜 종종 사고나 재해로 이어질 수 있습니다. 이 기사에서는 녹이 스는 강철에 대한 모든 것, 이 과정이 어떻게 발생하는지, 그리고 이를 방지(또는 제거)하기 위해 해야 할 일에 대해 설명합니다.
녹이 무엇입니까?
"Rust" - 이것은 일상 생활에서이 물질을 파괴하는 모든 종류의 이름입니다. 구체적으로 이것은 산소와 반응한 후 금속에 형성되는 붉어짐입니다. 산화는 이 재료에 악영향을 미쳐 부서지기 쉽고 가장자리가 느슨해지고 경도와 성능이 저하됩니다.
따라서 많은 공장에서는 마찰을 줄이고 부식 및 기타 부정적인 환경 영향으로부터 보호하기 위해 다양한 제형을 사용합니다. 이에 대해서는 나중에 자세히 설명합니다. 이러한 노출로부터 보호하기 위해 "부패"가 강철에 미치는 영향과 결정 격자를 죽이는 방식을 부드럽게 이해하십시오.
자연 파괴는 다양한 손상을 일으킬 수 있습니다.
- 완전한 손상;
- 결정 격자의 밀도 위반;
- 선택적 손상;
- 지하.
손상의 특성에 따라 부식을 처리하는 다양한 방법을 채택할 수 있습니다. 각각의 가능한 손상은 고유한 방식으로 피해를 입히며 다양한 기술 및 생산 영역에서 허용되지 않습니다. 에너지 부문에서 이러한 파괴는 일반적으로 용납될 수 없습니다(이는 가스 누출, 방사선 확산 등을 초래할 수 있음).
녹이 무엇이며 녹으로부터 자신을 보호하는 방법에 대한 비디오 클립:
녹 노출
금속 구조의 파괴에 대응하는 메커니즘을 효과적으로 선택하기 위해서는 녹 자체가 어떻게 작용하는지 이해할 필요가 있습니다. 화학 및 전기 화학의 두 가지 유형이 있습니다.
첫 번째 - 화학적 - 환경의 영향으로 샘플의 표면이 파괴되는 과정에 기인할 수 있습니다(가장 자주 발생하는 가스). 이러한 금속의 녹은 형성되는 데 매우 오랜 시간이 걸리며 일반적으로 피하기가 매우 쉽습니다. 부품을 세척하고 부식 방지 코팅(페인트, 바니시 등)을 적용해야 합니다.
또한 이러한 철 열화 과정은 습하고 습한 환경에서 발생하며 예를 들어 오일과 같은 유기 물질과의 접촉에서도 발생합니다. 석유 굴착 장치의 녹은 용납할 수 없기 때문에 마지막 경우를 고려하는 것이 특히 중요합니다.
전기화학적 부식은 드물고 전해질에서 발생합니다. 이 경우에만 중요한 것은 환경이 아니라 대전의 결과로 생성되는 전류입니다. 금속과 그 표면(대부분)을 파괴하는 사람은 바로 그 사람입니다. 따라서 금속의 부서지기 쉬운 표면으로 쉽게 구별할 수 있습니다.
녹으로부터 금속을 보호하려면 이러한 모든 기능을 고려해야 합니다.
올바른 보호를 만드는 방법은 무엇입니까?
금속의 부식과 보호 방법은 밀접한 관련이 있습니다. 따라서 모든 보호 프로세스는 생산 중 금속 개선 및 작동 중 보호 적용이라는 두 그룹으로 나눌 수 있습니다. 첫 번째는 화학 성분의 변화를 포함하여 부품이 환경 영향에 더 잘 견디도록 합니다. 이러한 장비 또는 항목은 추가 보호가 필요하지 않습니다.
두 번째 보호 그룹에는 작업 공정의 다양한 코팅 및 격리가 포함됩니다. 파괴를 피하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 파괴를 유발하는 환경을 피하거나 환경과 환경에 관계없이 금속 손상의 확산을 제거하는 데 도움이 되는 것을 추가하십시오. 집에서는 두 번째 옵션 만 가능합니다. 특수 장비, 오븐 및 기타 장비가없는 사람은 이미 완제품에 영향을 줄 수 없기 때문입니다.
녹에 대비하는 방법
금속 제품을 생성하는 동안 부식을 제거하거나 발생을 최소화하는 두 가지 방법이 있습니다. 이를 위해 가스 및 기타 부정적인 자극에 강한 물질(아연, 구리 등)이 구조에 추가됩니다. 또한 종종 반대 효과를 찾을 수 있습니다.
이미 언급했듯이 선택적 부식 유형이 있습니다. 아이템 상점의 특정 아이템을 파괴합니다. 아시다시피 금속은 원소를 형성하는 서로 다른 원자로 구성되어 있으며 각 원자는 서로 다른 정도로 부정적인 영향을 받기 쉽습니다. 예를 들어, 철에서는 유황입니다. 이 재료로 만들어진 부품이 가능한 한 오래 사용되도록 화학 성분에서 황이 제거되어 구조의 선택적 분리가 시작됩니다. 집에서는 이러한 신뢰할 수 있는 방법이 불가능합니다.
다른 부식 방지 보호가 생산 중일 수 있습니다. 생산 과정에서 화학 반응으로 인한 외부 손상으로부터 표면을 보호하는 특수 코팅이 적용됩니다. 이 경우에 사용되는 구조 재료는 공공 영역에서 구매하는 것이 거의 불가능하기 때문에 생산에만 사용할 수 있습니다. 또한 이러한 적용은 종종 자동 라인에서 수행되어 재료 코팅의 신뢰성과 속도를 높입니다.
그러나 금속이 어떻게 개선 되더라도이 재료는 여전히 습기, 공기, 다양한 가스로 인한 부압에 굴복하고 작동 중에 열화됩니다. 따라서 부식 방지 보호가 필요하며 이는 영향을 미칠 뿐만 아니라 외부 세계로부터 보호합니다.
산소는 녹의 확산에 중요한 역할을 합니다. 부식으로부터 금속을 보호하는 것은 이러한 부정적인 현상의 확산을 방지하는 것뿐만 아니라 둔화이기도 합니다. 이를 위해 금속 표면에 침투하여 일종의 보호막을 제공하는 특수 분자가 환경 구조 (억제제)에 도입됩니다.
부식 방지 필름도 자주 사용되며 다양한 방식으로 적용될 수 있습니다. 하지만 스프레이 방식으로 적용하는 것이 가장 쉽고 가장 안정적입니다. 이를 위해 다양한 고분자 재료, 페인트, 에나멜 등이 사용됩니다. 또한 부품을 감싸고 파괴적인 환경의 접근을 제한합니다. 프로세스의 유사성에도 불구하고 금속 부식과의 싸움은 매우 다양할 수 있습니다. 이 화학 공정은 불가피하며 거의 항상 성공합니다. 그래서 부식 방지에 많은 노력을 기울이고 있습니다. 이를 고려하여 보호 방법을 결합할 수 있습니다.
이것이 주요 보호 방법입니다. 단순성, 신뢰성 및 편의성으로 인해 인기가 있습니다. 그들은 또한 바니시와 에나멜 코팅을 포함하지만 이것에 대해서는 조금 더 낮습니다.
예를 들어, 페인트 또는 에나멜을 적용하기 전에 작업자는 프라이머로 제품에 윤활유를 발라 페인트가 표면에 더 잘 "누워지고" 페인트와 제품 사이에 수분이 남아 있지 않도록 합니다(프라이머가 흡수함). 부식으로부터 금속을 보호하는 이러한 방법이 항상 생산에서 수행되는 것은 아닙니다. 홈 도구는 이러한 작업을 직접 수행하기에 충분합니다.
부식 방지 보호는 때때로 매우 이례적입니다. 예를 들어, 한 금속이 다른 금속에 의해 보호되는 경우입니다. 이 기술은 화학 합금을 변경할 수 없을 때 자주 사용됩니다. 그 표면은 부식에 강한 요소가 산재된 다른 재료로 덮여 있습니다. 부식 방지층이라고 하는 이 층은 더 민감한 재료의 표면을 매우 안전하게 유지하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 코팅은 크롬일 수 있습니다.
여기에는 부식으로부터 금속을 보호하는 보호 기능도 포함됩니다. 이 경우 보호해야 할 표면은 부식의 주요 원인 중 하나인 전기 전도성이 낮은 금속으로 코팅됩니다. 그러나 이는 환경과의 접촉을 최소화하는 경우에 적용됩니다. 따라서 녹 및 기타 위험한 화학 공정으로부터 금속을 보호하는 것은 예를 들어 억제제와 함께 사용됩니다.
이러한 보호 방법은 기계적 영향을 피하기 위해 사용됩니다. 금속을 가장 안정적으로 보호하는 방법을 말하기는 어렵습니다. 각 방법은 긍정적인 결과를 가져올 수 있습니다.
좋은 커버리지를 얻는 방법?
부식으로부터 금속을 보호하는 것이 항상 제조업체의 책임은 아닙니다. 종종 이러한 제품을 직접 관리해야 하며 부품의 내구성을 향상시키는 가장 좋은 방법은 코팅입니다.
우선 완전히 깨끗해야 합니다. "더티"에는 다음이 포함됩니다.
- 기름 찌꺼기
- 산화물
적절하고 완전하게 제거하십시오. 예를 들어 물이 구조를 추가로 손상시키지 않도록 알코올이나 휘발유를 기본으로 한 특수 액체를 섭취해야 합니다. 또한 표면에 수분이 남아있을 수 있으며 그 위에 적용된 페인트는 단순히 기능을 수행하지 않습니다.
폐쇄 된 환경 (표면과 페인트 사이)에서 철의 부식은 더욱 활발히 진행되므로 부식으로부터 금속을 보호하는 것은 도움이되기보다는 해를 끼칠 것입니다. 따라서 습기도 피하는 것이 중요합니다. 먼지를 제거한 후에는 건조시켜야 합니다.
그런 다음 원하는 코팅을 적용할 수 있습니다. 그러나 여전히 집에서 녹을 방지하는 가장 좋은 방법입니다. 부식으로부터 금속을 보호하는 방법에는 여러 가지가 있지만 잘못 사용하면 문제가 발생할 수 있음을 항상 기억해야 합니다. 따라서 특별한 것을 생각해 낼 필요가 없으며 금속을 부식으로부터 보호하는 이미 입증되고 신뢰할 수있는 방법을 사용하는 것이 좋습니다.
장치 표면을 여러 가지 방법으로 처리할 수 있다는 점도 주목할 가치가 있습니다.
- 화학적인
- 전기화학
- 기계적
후자는 부식을 멈추는 가장 간단한 방법입니다. 목록의 처음 두 항목은 더 복잡한(기술적 용어로) 프로세스로, 부식 방지가 더 안정적입니다. 결국, 그들은 금속을 탈지하여 보호 코팅을 적용하는 것이 더 편리합니다. 코팅하기 전에 6-7시간 이상 경과하지 않아야 합니다. 이 시간 동안 매체와의 접촉은 처리 전의 이전 결과를 "복원"하기 때문입니다.
대부분의 경우 플랜트와 생산 중에 부식 방지를 수행해야 합니다. 하지만 이것에만 의존할 필요는 없습니다. 수제 부식 방지제도 아프지 않습니다.
영구적으로 부식을 제거할 수 있습니까?
답변의 단순성에도 불구하고 상세해야 합니다. 부식과 부식으로부터 금속을 보호하는 것은 제품 자체와 주변 대기의 화학적 조성을 기반으로 하기 때문에 서로 분리할 수 없습니다. 부식 방지 방법이 이러한 지표를 기반으로 하는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 그들은 결정 격자의 "약한"입자를 제거하거나 더 안정적인 내포물을 추가하거나 가스 및 외부 영향으로부터 제품 표면을 "숨기는"데 도움을줍니다.
부식 방지는 까다롭지 않습니다. 그것은 간단한 화학과 물리 법칙을 기반으로 하며, 이는 요소 상호 작용에서 어떤 과정도 피할 수 없음을 나타냅니다. 부식 방지 보호는 이러한 결과의 가능성을 줄이고 금속의 내구성을 높이지만 여전히 완전히 저장하지는 않습니다. 그것이 무엇이든 여전히 업데이트, 개선 및 결합이 필요하며 부식으로부터 금속을 보호하는 추가 방법을 사용해야 합니다.
부식을 방지하는 방법을 말할 수는 있지만 철이 전혀 부식되지 않도록 노력하는 것은 가치가 없습니다. 코팅은 또한 주변 세계의 파괴적인 힘에 적합하며, 이를 모니터링하지 않으면 가스와 습기가 코팅 아래 숨겨진 보호된 표면에 도달합니다. 금속의 부식 및 보호는 필수적이지만(생산 및 작동 중 모두) 현명하게 처리해야 합니다.
부식은 막대한 손실을 초래합니다. 결과적으로 금속 제품은 귀중한 기술적 특성을 잃습니다. 따라서 부식 제어 조치가 매우 중요합니다.
그들은 매우 다양하며 다음과 같은 방법을 포함합니다.
1. 금속의 보호 표면 코팅. 그들은 금속성 및 비금속성입니다. 차례로 금속 코팅은 갈바닉; 용융물에 침지하여 얻음; 금속 클래딩; 확산 및 등온 증착. 비금속 코팅은 규산염(에나멜 처리); 인산염; 세라믹, 폴리머: 페인트 및 파우더.
4. 물의 탈산소화.
5. 부식 방지 특성을 가진 합금 생성.
금속 전기 도금은 금속을 외부 환경으로부터 격리시킵니다. 전해질 조성, 전류 밀도 및 매체 온도를 선택하여 전해적으로 적용됩니다. 이 방법을 사용하면 매우 얇고 신뢰할 수 있는 금속(아연, 니켈, 크롬, 납, 주석, 구리, 카드뮴 등) 층을 얻을 수 있으며 경제적입니다. 이러한 금속 및 기타 금속으로 철 제품을 코팅하면 보호 기능 외에도 아름다운 외관을 얻을 수 있습니다.
오염으로부터 코팅된 제품을 철저히 세척하는 것은 고품질 코팅을 얻기 위한 중요한 조건 중 하나입니다. 오염 물질에는 지방, 오일 및 산화물이 포함됩니다. 코팅할 표면은 기계적(연삭, 샌드 및 쇼트 블라스팅), 화학적 및 전기화학적(탈지, 에칭 및 전기화학적 연마)의 세 가지 방법으로 처리됩니다. 코팅하기 전에 준비된 제품을 4~6시간 이상 보관하지 마십시오.
예를 들어 루핑 철은 아연에 의해 부식으로부터 보호됩니다. 아연은 철보다 더 활동적인 금속이지만 외부는 보호용 산화막으로 덮여 있습니다. 손상되면 갈바닉 철-아연 쌍이 발생합니다. 음극(양극)은 철이고 양극(음극)은 아연입니다. 전자는 아연에서 철로 이동하고 아연은 용해되지만 철은 아연층이 완전히 파괴될 때까지 보호된 상태로 유지됩니다.
예를 들어 아연과 주석의 코팅은 부품을 용융물에 담그는 방법으로 적용됩니다. 보호층(d = 10 - 50 µm)은 기판에 대한 확산 접착력을 가집니다. 이 방법의 단점은 균일한 코팅 두께를 달성하기 어렵고, 예를 들어 25μm 두께의 층에 아연을 사용하는 경우 최대 600g/m2에 달하는 높은 금속 소비량입니다.
확산 보호 방법은 내부식성을 제공하는 적절한 원소가 금속 표면층에 들어갈 때 금속 표면층의 화학적 및 상 구성의 변화를 기반으로 합니다. 대기 부식으로부터의 강철은 아연 도금으로 보존되며 알루미늄 도금은 고온에서 산화를 방지하는 데 사용됩니다. 실리콘 코팅(실리콘화)은 내열성 금속을 보호하는 데 사용되며 내마모성과 강도를 높이기 위해 붕소 처리합니다.
금속 클래딩은 강철-니켈, 강철-티타늄, 강철-구리, 강철-알루미늄과 같은 바이메탈 시트의 제조에 사용됩니다. 그것은 조인트 고온 소성 변형, 전기 아크 및 일렉트로 슬래그 표면 처리, 폭발 용접 방법으로 수행됩니다.
스프레이 코팅은 열, 플라즈마, 폭발 및 진공 방법으로 얻습니다. 이 경우, 금속은 액상에서 액적 형태로 분무되어 코팅될 표면에 침착된다. 이 방법은 간단하며 모재에 대한 접착력이 우수한 모든 두께의 층을 얻을 수 있습니다. 진공 방식에서는 코팅 재료가 증기 상태로 가열되고 증기 흐름이 제품 표면에 응축됩니다.
분무 방법을 사용하면 조립식 구조물을 보호할 수 있습니다. 그러나이 경우 금속 소비량이 매우 많고 코팅이 다공성 인 것으로 판명되었으며 부식 방지 보호를 제공하기 위해 열가소성 수지 또는 기타 고분자 재료로 추가 밀봉이 필요합니다. 마모된 기계 부품을 복원할 때 다공성은 윤활유 운반체 역할을 하므로 매우 중요합니다.
유리 에나멜은 부식을 방지하고 특정 색상을 부여하고 외관을 개선하고 반사면을 만드는 등 금속 물체 표면에 얇은 층으로 도포된 유리입니다.
에나멜 제품의 생산에는 다음 작업이 포함됩니다. 에나멜 유리(프릿)의 고온 합성-용융; 분말 및 현탁액의 제조; 금속 제품의 표면 처리 및 자체 에나멜 - 금속 표면에 현탁액을 도포하고 분말 유리를 건조 및 용융하여 코팅합니다.
철강 제품은 보통 법랑질을 2~3회 입힙니다. 결과 코팅의 총 두께는 평균 1.5mm입니다. 결과 토양을 90 - 100 ° C의 온도에서 건조시킨 후 부품을 850 - 950 ° C에서 소성합니다. 화력 공학에서 강철 파이프의 에나멜 코팅의 내구성을 높이기 위해 스프레이 알루미늄 층 위에 적용됩니다.
철강 제품의 인산염 처리는 철, 아연 및 망간의 수불용성 2치환 및 3치환 인산염의 형성을 기반으로 합니다. 위 금속의 단일치환된 인산염을 첨가하여 인산의 희석 용액에 제품을 담글 때 형성됩니다. 생성된 인산염 층은 금속 베이스에 잘 부착됩니다. 이러한 코팅은 다공성이므로 추가로 니스 칠하거나 칠해야 합니다. 인산염 층의 두께는 10 - 20 미크론입니다. 인산염 처리는 담그거나 분무하여 수행해야 합니다.
규산, 알루미노실리케이트, 마그네시아, 카보런덤 등 일부 p-원소의 산화물을 기반으로 한 코팅이 세라믹 보호용으로 사용됩니다. 서멧이라고 하는 새로운 재료가 개발되었습니다. 이들은 세라믹-금속 혼합물 또는 세라믹과 금속의 조합입니다(예: Al-Al2O3(SAP), V-Al-Al2O3(연료봉)). 그들은 원자로 건물에서 응용 프로그램을 찾습니다. 단순 세라믹에 비해 서멧은 강도와 연성이 더 크고 기계적 충격과 열 충격에 대한 저항성이 매우 높습니다.
래커 코팅이 적용됩니다: 공기, 고압 및 전기장으로 분사; 전기 도금, 스트리밍, 침지, 롤러, 브러시 등 페인트의 인공 건조는 뜨거운 공기, 챔버, 적외선 및 자외선으로 수행할 수 있습니다.
폴리머 분말 층의 적용은 가스 화염, 와류 및 정전기 분무에 의해 수행됩니다. 650-700 °C의 온도에서 분말 폴리머는 연화되고, 준비된 부품의 표면에 충격을 가하고 폴리머의 압력 온도로 가열되면 부착되어 연속 코팅을 형성합니다. 폴리에틸렌, 폴리 염화 비닐, 불소 수지, 나일론 및 기타 고분자 재료가 분무에 성공적으로 사용됩니다.
토양 및 중성 수용액에서 강철의 음극 보호를 위해 최소 전위는 770 - 780mV입니다. 부식성 환경과의 접촉으로부터 제품 표면의 동시 필름 절연을 제공합니다.
양극 보호는 이 프로세스 솔루션에서 패시베이션되기 쉬운 합금으로 만들어진 장비에만 사용됩니다. 불활성 상태에서 이러한 합금의 부식은 훨씬 더 느리게 진행됩니다. 보호된 금속의 양극 분극 전위의 자동 조정기가 있는 직류 소스가 사용됩니다.
매질의 공격성에 따라 실리콘 주철, 몰리브덴, 티타늄 합금 및 스테인리스강으로 만든 음극이 양극 보호용으로 사용됩니다. 이것은 100 -120 ° C의 온도에서 70 - 90% 황산에서 작동하는 스테인리스 강으로 만들어진 열교환기를 보호하는 방법입니다.
부식 억제제는 금속 제품의 파괴 속도를 늦추는 물질입니다. 소량이라도 두 부식 메커니즘의 비율을 크게 줄입니다. 공격적인 작업 환경에 도입되거나 부품에 적용됩니다. 그들은 금속 표면에 흡착되어 보호막 형성과 상호 작용하여 파괴적인 과정의 발생을 방지합니다. 일부 항산화제는 작업 영역에서 산소(또는 다른 산화제)를 제거하는 데 도움이 되며, 이는 부식 속도도 감소시킵니다.
많은 무기 및 유기 화합물과 이를 기반으로 한 다양한 혼합물이 억제제 역할을 합니다. 이들은 증기 보일러의 스케일로부터 화학적 세척, 산 세척에 의한 스케일 제거, 강철 용기 등의 무기 강산 저장 및 운송에 널리 사용됩니다. 예를 들어, 화력 장비의 염산 세척에는 I-1-A, I-1-B, I-2-B 브랜드(고급 피리딘 염기의 혼합물)의 억제제가 사용됩니다.
부식 방지 특성을 가진 합금의 생성은 강철을 크롬과 같은 금속과 합금하는 것으로 구성됩니다. 이 경우 부식에 강한 크롬 스테인리스 강이 얻어집니다. 니켈, 코발트 및 구리를 첨가하여 강철의 부식 방지 특성을 강화하십시오. 합금화는 작업 환경에서 높은 내부식성을 달성하고 주어진 일련의 물리적 및 기계적 특성을 제공하는 것을 추구합니다. 알루미늄, 크롬, 니켈, 티타늄, 텅스텐 및 몰리브덴과 같은 쉽게 부동태화된 금속과 강철의 합금화는 전자가 고용체 형성 조건에서 부동태화되는 경향을 부여합니다.
오스테나이트 강의 ICC를 방지하기 위해 다음이 사용됩니다.
a) 크롬 카바이드의 형성을 제거하는 탄소 함량의 감소;
b) 크롬보다 강한 탄화물 형성 금속(티타늄 및 니오븀)을 강철에 도입하여 탄소를 탄화물에 결합시키고 크롬의 결정립계 고갈을 제거합니다.
c) 1050 - 1100 ° C에서 강철을 경화하여 크롬과 탄소를 기반으로 한 고용체로 전달합니다.
d) 자유 크롬으로 결정립의 경계 영역을 필요한 내식성 수준으로 강화하는 어닐링.
독립 작업에 대한 질문. 부식 이론의 기초, 금속 부식 유형, 전기 장비의 부식 방지 및 보호 금속 및 합금에 대한 방사선 손상, 방사선 손상과의 싸움; 방사선 손상을 수정하십시오. 전력 공학의 용접 및 납땜. 방법, 본질, 장점 및 단점. 문학: 재료 과학. (B.N. Arzamasov 및 G.G. Mukhin의 일반 편집자) 3rd ed. 수정 및 확장되었습니다. 남: MSTU im 출판사. NE Bauman, 2002.
부식으로부터 금속을 보호하는 문제는 거의 사용 초기에 발생했습니다. 사람들은 그리스, 기름, 그리고 나중에는 다른 금속으로 코팅하고 무엇보다 저융점 주석(주석)으로 코팅하여 대기 활동으로부터 금속을 보호하려고 했습니다. 고대 그리스 역사가 헤로도토스(기원전 5세기)의 글에는 이미 철을 부식으로부터 보호하기 위해 주석을 사용했다는 언급이 있습니다. 화학자들의 임무는 부식 현상의 본질을 밝히고 그 과정을 방지하거나 늦추는 조치를 개발하는 것입니다. 금속의 부식은 자연법칙에 따라 이루어지므로 완전히 제거할 수는 없고 속도를 늦출 수만 있습니다. 엄격하게 보호에 기인할 수 없는 금속의 부식을 줄이는 방법이 있습니다. 이것은 금속 합금입니다. 합금을 받고 있습니다. 예를 들어, 현재 철에 니켈, 크롬, 코발트 등을 첨가하여 많은 수의 스테인리스강이 만들어지고 있으며 실제로 이러한 강은 녹슬지 않지만 낮은 속도이지만 표면 부식이 발생합니다. 합금 첨가제를 추가하면 내식성이 급격히 변하는 것으로 나타났습니다. 합금 첨가제가 1/8 원자 분율, 즉 8개의 철 원자당 1개의 도펀트 원자. 이러한 비율의 원자로 인해 고용체의 결정 격자에서 규칙적인 배열이 발생하여 부식을 방해한다고 믿어집니다. 부식으로부터 금속을 보호하는 가장 일반적인 방법 중 하나는 바니시, 페인트, 에나멜 및 기타 금속과 같은 표면에 보호 필름을 적용하는 것입니다. 페인트 코팅은 다양한 사람들이 가장 쉽게 접할 수 있습니다. 바니시 및 페인트는 가스 및 증기 투과성이 낮고 발수성이 있으므로 물, 산소 및 대기에 포함된 공격적인 구성 요소의 금속 표면에 대한 접근을 방지합니다. 페인트 층으로 금속 표면을 코팅하는 것은 부식을 배제하는 것이 아니라 장벽 역할만 하므로 부식 속도를 늦출 뿐입니다. 따라서 코팅의 품질은 층 두께, 연속성(다공성), 균일성, 투과성, 물에서 팽창하는 능력, 접착 강도(접착력)와 같이 중요합니다. 코팅의 품질은 표면 처리의 철저함과 보호층 적용 방법에 따라 달라집니다. 코팅된 금속 표면에서 스케일과 녹을 제거해야 합니다. 그렇지 않으면 코팅이 금속 표면에 잘 접착되지 않습니다. 불량한 코팅 품질은 종종 다공성 증가와 관련이 있습니다. 용매 증발 및 경화 및 열화 생성물 제거의 결과로 보호층을 형성하는 동안(필름 노화 동안) 종종 발생합니다. 따라서 일반적으로 하나의 두꺼운 층이 아닌 코팅의 여러 층을 적용하는 것이 좋습니다. 많은 경우 코팅 두께가 증가하면 금속에 대한 보호 층의 접착력이 약해집니다. 기포와 기포는 큰 해를 끼칩니다. 코팅 작업의 품질이 좋지 않을 때 형성되며, 수분 습윤성을 줄이기 위해 때때로 왁스 화합물 또는 유기 규소 화합물로 페인트 코팅을 보호합니다. 래커와 페인트는 대기 부식을 방지하는 데 가장 효과적입니다. 대부분의 경우 지면과 접촉 시 보호층의 기계적 손상을 방지하기 어렵기 때문에 지하 구조물 및 구조물의 보호에는 적합하지 않습니다. 경험에 따르면 이러한 조건에서 도장 작업의 수명은 짧습니다. 두꺼운 콜타르(역청) 코팅을 사용하는 것이 훨씬 더 실용적인 것으로 밝혀졌습니다.
어떤 경우에는 페인트 안료가 부식 억제제 역할도 합니다. 이러한 안료에는 스트론튬, 납 및 아연의 크롬산염(SrCrO4, PbCrO4, ZnCrO4)이 포함됩니다.
종종 프라이머 층이 페인트 층 아래에 적용됩니다. 그 구성에 포함된 안료는 또한 억제 특성을 가져야 합니다. 물이 프라이머 층을 통과함에 따라 일부 안료가 용해되고 부식성이 줄어듭니다. 토양에 권장되는 안료 중 적연 Pb3O4가 가장 효과적인 것으로 알려져 있습니다.
프라이머 대신 금속 표면의 인산염 코팅이 때때로 수행됩니다. 이를 위해 오르토 인산 H3PO4 자체를 함유하는 철 (III), 망간 (II) 또는 아연 (II) 오르토 인산염 용액을 브러시 또는 스프레이 건으로 깨끗한 표면에 도포합니다. 우리나라에서는 이를 위해 KNO 3 또는 Cu (NO 3) 2를 촉진제로 첨가 한 산성 염 Fe (H 2 PO 4) 3 및 Mn (H 2 PO 4) 2의 혼합물의 3 % 용액 사용. 공장 조건에서 인산염 처리는 97…99 0 C에서 30…90분 동안 수행됩니다. 인산염 혼합물에 용해되는 금속과 그 표면에 남아 있는 산화물은 인산염 피막 형성에 기여합니다.
철강 제품의 표면을 인산염 처리하기 위해 여러 가지 준비가 개발되었습니다. 대부분은 망간과 인산철의 혼합물로 구성됩니다. 아마도 가장 일반적인 약물은 "mazhef"입니다 - 망간 디 하이드로 포스페이트 Mn (H 2 PO 4) 2, 철 Fe (H 2 PO 4) 2 및 유리 인산의 혼합물입니다. 약물의 이름은 혼합물 구성 요소의 첫 글자로 구성됩니다. Majef는 외관상 망간과 철의 비율이 10:1에서 15:1인 흰색의 미세한 결정성 분말입니다. 46…52% P2O5로 구성됩니다. 14% 이상의 Mn; 0.3…3.0% 철 mazhef로 인산염 처리 할 때 강철 제품을 용액에 넣고 약 100 0 C로 가열합니다. 용액에서 철은 수소 방출과 함께 표면에서 용해되고 밀도가 높고 내구성이 있으며 물에 잘 녹지 않는 회색 보호 층 -검은 망간과 철 인산염이 표면에 형성됩니다. 층 두께가 특정 값에 도달하면 철의 추가 용해가 중지됩니다. 인산염 막은 제품 표면을 대기 강수로부터 보호하지만 염용액 및 약산성 용액에 대해서는 그다지 효과적이지 않습니다. 따라서 인산염 필름은 바니시, 페인트, 수지와 같은 유기 보호 및 장식 코팅의 후속 적용을 위한 프라이머 역할만 할 수 있습니다. 인산염 처리 과정은 40…60분 동안 지속됩니다. 인산염 처리를 가속화하기 위해 50~70g/l의 질산아연이 용액에 도입됩니다. 이 경우 인산염 처리 시간이 10~12배 감소합니다.
생산 조건에서 전기 화학적 방법도 사용됩니다-4 A / dm 2의 전류 밀도와 20 V의 전압 및 60의 온도에서 인산 아연 용액에서 교류로 제품 처리 ... 자체적으로 인산염 코팅은 신뢰할 수 있는 부식 방지 기능을 제공하지 않습니다. 그들은 주로 페인트의 금속에 대한 우수한 접착력을 제공하는 페인팅의 기초로 사용됩니다. 또한 인산염 층은 긁힘이나 기타 결함으로 인한 부식 손상을 줄입니다.
부식으로부터 금속을 보호하기 위해 유리질 및 도자기 에나멜이 사용됩니다-실리케이트 코팅, 열팽창 계수는 코팅 된 금속의 열팽창 계수와 비슷해야합니다. 법랑질은 제품 표면에 수성 현탁액을 도포하거나 건조 분말화하여 수행됩니다. 먼저, 청소된 표면에 프라이머 층을 바르고 가마에서 소성합니다. 다음으로, 외피 법랑질 층이 적용되고 소성이 반복됩니다. 가장 일반적인 유리질 법랑질은 투명하거나 약합니다. 그들의 구성 요소는 SiO 2 (기본 질량), B 2 O 3 , Na 2 O, PbO입니다. 또한 유기 불순물의 산화제, 에나멜 표면에 에나멜의 접착을 촉진하는 산화물, 소음기, 염료와 같은 보조 재료가 도입됩니다. 에나멜 재료는 초기 구성 요소를 융합하고 분말로 분쇄하고 6 ... 10% 점토를 첨가하여 얻습니다. 에나멜 코팅은 주로 강철에 적용되지만 주철, 구리, 황동 및 알루미늄에도 적용됩니다.
법랑질은 장기간 접촉하더라도 물과 공기(가스)에 대한 불투과성으로 인해 높은 보호 특성을 가지고 있습니다. 중요한 품질은 고온에서 높은 저항입니다. 에나멜 코팅의 주요 단점은 기계적 및 열적 충격에 대한 민감성을 포함합니다. 장기간 사용하면 에나멜 코팅 표면에 균열 네트워크가 나타날 수 있으며 이로 인해 금속에 습기와 공기가 유입되어 부식이 시작됩니다.
시멘트 코팅은 주철 및 강철 수도관을 부식으로부터 보호하는 데 사용됩니다. 포틀랜드 시멘트와 강철의 열팽창 계수가 가깝고 시멘트 비용이 저렴하기 때문에 이러한 목적으로 널리 사용됩니다. 포틀랜드 시멘트 코팅의 단점은 에나멜 코팅과 동일하여 기계적 충격에 대한 민감도가 높다는 것입니다.
부식으로부터 금속을 보호하는 일반적인 방법은 금속을 다른 금속 층으로 코팅하는 것입니다. 코팅 금속 자체는 조밀한 산화막으로 덮여 있기 때문에 낮은 속도로 부식됩니다. 코팅층은 다양한 방법으로 적용됩니다 : 용융 금속 욕조에 단기 침지 (핫 코팅), 수성 전해질 용액에서 전착 (갈바닉 코팅), 스프레이 (금속 화), 특수 드럼에서 고온의 분말 처리 ( 확산 코팅), 기상 반응 사용 예를 들어 3CrCl 2 + 2Fe -> 2FeCl 3 + 3Cr (Fe와의 합금에서).
금속 코팅을 적용하는 다른 방법이 있습니다. 예를 들어 금속을 보호하기 위한 일종의 확산 방법은 적용된 금속이 용해되는 염화칼슘 CaCl 2의 용융물에 제품을 담그는 것입니다.
생산 과정에서 제품에 대한 금속 코팅의 화학적 증착이 널리 사용됩니다. 화학적 금속 도금 공정은 촉매 또는 자가 촉매이며 제품 표면이 촉매입니다. 도금에 사용되는 용액은 증착된 금속과 환원제의 화합물을 포함합니다. 촉매는 제품의 표면이기 때문에 금속의 방출은 용액의 부피가 아니라 그 위에서 정확하게 발생합니다. 자동 촉매 공정에서 촉매는 표면에 증착된 금속입니다. 현재 니켈, 코발트, 철, 팔라듐, 백금, 구리, 금, 은, 로듐, 루테늄 및 이들 금속을 기반으로 하는 일부 합금으로 금속 제품을 화학적으로 코팅하는 방법이 개발되었습니다. 하이포포스파이트 및 수소화붕소나트륨, 포름알데히드, 하이드라진이 환원제로 사용됩니다. 당연히 화학적 니켈 도금은 어떤 금속에도 보호 코팅을 적용할 수 없습니다. 대부분의 경우 구리 제품에 적용됩니다.
금속 코팅은 부식 방지 및 보호의 두 그룹으로 나뉩니다. 예를 들어, 철 기반 합금 코팅의 경우 첫 번째 그룹에는 니켈, 은, 구리, 납, 크롬이 포함됩니다. 그들은 철에 대해 더 전기 양성입니다. 전압의 전기화학적 계열에서 금속은 철보다 오른쪽에 있습니다. 두 번째 그룹에는 아연, 카드뮴, 알루미늄이 포함됩니다. 철에 관해서는 전기 음성도가 더 높습니다. 일련의 응력은 철의 왼쪽에 있습니다.
일상 생활에서 사람은 아연과 주석으로 철 코팅을 가장 자주 접합니다. 아연을 도금한 강판을 아연도금철, 주석을 도금한 것을 주석도금이라고 합니다. 첫 번째는 집 지붕에 대량으로 사용되며 두 번째는 깡통으로 만들어집니다. 둘 다 주로 해당 금속의 용융물을 통해 철판을 당겨서 얻습니다. 내구성을 높이기 위해 강철과 회주철로 만든 수도관과 피팅은 종종 이 금속의 용융물에 담가 아연 도금됩니다. 이것은 냉수에서의 서비스 수명을 극적으로 증가시킵니다. 흥미롭게도 따뜻하고 뜨거운 물에서 아연 도금 파이프의 수명은 아연 도금되지 않은 파이프보다 훨씬 짧을 수 있습니다.
테스트 결과 코팅 두께가 0.03mm인 아연 도금 시트(양면 코팅 시 0.036g/cm 2에 해당)는 주택 지붕에서 약 8년 동안 지속되는 것으로 나타났습니다. 산업적 분위기(대도시 분위기)에서도 4년만 사용합니다. 이러한 수명 단축은 도시의 공기에 포함된 황산에 노출되기 때문입니다.
아연 및 주석(및 기타 금속) 코팅은 연속성을 유지하면서 부식으로부터 철을 보호합니다. 코팅층이 깨지면(균열, 긁힘) 제품의 부식은 코팅을 하지 않은 경우보다 더욱 심하게 진행됩니다. 이것은 갈바닉 원소 철-아연 및 철-주석의 "일" 때문입니다. 균열과 흠집은 수분으로 채워지고 용액이 형성됩니다. 아연은 철보다 전기음성도가 높기 때문에 아연의 이온은 우선적으로 용액으로 들어가고 나머지 전자는 전기양성이 더 큰 철쪽으로 흘러 음극이 됩니다.
수소 이온(물)은 철 음극에 접근하여 방전하여 전자를 받아들입니다. 생성된 수소 원자가 결합하여 H2 분자를 형성합니다. 따라서 이온 흐름이 분리되고 이는 전기화학 공정의 흐름을 촉진합니다. 아연 코팅은 용해(부식)에 노출되고 철은 당분간 보호됩니다. 아연은 전기 화학적으로 철을 부식으로부터 보호합니다. 금속 구조물 및 장치의 부식 방지 방법은 이 원칙에 기초합니다.
수분이 있거나 전해질이 있는 경우 갈바니 전지가 작동하기 시작합니다. 전기음성도가 더 높은 금속이 용해되고 구조 또는 장치가 음극으로 보호됩니다. 전기음성도가 더 높은 금속인 양극이 완전히 용해될 때까지 보호 기능이 작동합니다.
부식에 대한 금속의 음극 보호는 트레드 보호와 매우 유사합니다. 음극 보호는 희생 보호의 변형이라고 말할 수 있습니다. 이 경우 선박의 구조물이나 선체는 직류전원의 음극에 연결되어 용해되지 않도록 보호된다.
주석 도금에 결함이 있는 경우 부식 과정은 아연 도금 철의 부식 과정과 크게 다릅니다. 주석은 철보다 전기 양성이 더 크기 때문에 철이 용해되고 주석이 음극이 됩니다. 결과적으로 부식 중에 주석 층이 보존되고 그 아래에서 철이 활발하게 부식됩니다.
금속 표면에 주석을 적용하는 것(주석 도금)은 청동기 시대에 이미 숙달된 것으로 여겨집니다. 이것은 주석의 낮은 융점에 의해 촉진되었습니다. 과거에는 대야, 보일러, 주전자, 사모바르 등 구리 및 황동 접시의 주석 도금이 특히 자주 수행되었습니다. 주석 부식 제품은 인체에 무해하므로 주석 도금 접시는 일상 생활에서 널리 사용되었습니다. XV 세기에. 많은 유럽 국가(독일, 오스트리아, 네덜란드, 영국 및 프랑스)에서는 주석으로 만든 식기가 널리 사용되었습니다. 보헤미아의 광석 산에서 주석 숟가락, 컵, 주전자, 접시가 일찍이 12세기에 만들어지기 시작했다는 증거가 있습니다.
주석 도금 철은 여전히 식품 저장 용기(깡통) 제조에 대량으로 사용됩니다. 그러나 최근 몇 년 동안 이러한 목적으로 알루미늄 호일이 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 아연 및 아연 도금 철제 식기는 식품 보관에 권장되지 않습니다. 금속 아연은 조밀한 산화막으로 덮여 있음에도 불구하고 여전히 용해됩니다. 아연 화합물은 상대적으로 약간의 독성이 있지만 대량으로 섭취하면 해로울 수 있습니다.
현대 기술에는 다양한 금속과 합금으로 만들어진 부품과 구조가 포함됩니다. 그들이 접촉하고 전해질 용액(바닷물, 모든 염, 산 및 알칼리 용액)에 들어가면 갈바니 전지가 형성될 수 있습니다. 전기음성도가 높은 금속은 양극이 되고 음극은 전기양성도가 커집니다. 전류의 생성은 전기음성도가 더 높은 금속의 용해(부식)를 동반할 것입니다. 접촉하는 금속의 전기화학적 전위차가 클수록 부식 속도가 커집니다.
억제제의 사용은 다양한 공격적인 환경(대기, 해수, 냉각액 및 염 용액, 산화 조건 등)에서 금속 부식을 방지하는 효과적인 방법 중 하나입니다. 억제제는 소량으로 화학 공정을 늦추거나 멈출 수 있는 물질입니다. 억제제는 반응의 중간 생성물 또는 화학적 변형이 일어나는 활성 부위와 상호 작용합니다. 그들은 화학 반응의 각 그룹에 대해 매우 구체적입니다. 금속 부식은 억제제의 작용을 받는 화학 반응 유형 중 하나일 뿐입니다. 현대 개념에 따르면 억제제의 보호 효과는 금속 표면에 대한 흡착 및 양극 및 음극 공정의 억제와 관련이 있습니다.
첫 번째 억제제는 우연히 경험에 의해 발견되었으며 종종 클랜의 비밀이 되었습니다. 다마스쿠스의 장인들은 스케일과 녹을 제거하기 위해 양조 효모, 밀가루, 전분을 첨가한 황산 용액을 사용했다고 알려져 있습니다. 이러한 불순물은 첫 번째 억제제 중 하나였습니다. 그들은 무기 금속에 산이 작용하는 것을 허용하지 않았으며 그 결과 스케일과 녹만 용해되었습니다.
억제제는 자신도 모르는 사이에 Rus에서 오랫동안 사용되어 왔습니다. 녹과 싸우기 위해 Ural gunsmiths는 밀가루 밀기울이 첨가 된 황산 용액 인 "피클 수프"를 준비했습니다. 금속의 대기 부식에 대한 가장 간단한 억제제 중 하나는 아질산나트륨(NaNO2)입니다. 글리세린, 히드록시에틸셀룰로오스 또는 카르복시메틸셀룰로오스로 농축된 용액뿐만 아니라 농축된 수용액의 형태로 사용됩니다. 아질산나트륨은 강철 및 주철 제품을 보존하는 데 사용됩니다. 처음 신청합니다. 25% 수용액, 두 번째는 40%. 처리 후(일반적으로 용액에 담금) 제품은 파라핀 종이로 포장됩니다. 농축 솔루션이 가장 효과적입니다. 진한 용액으로 처리된 제품의 저장 수명은 수용액에 비해 3~4배 증가합니다.
1980년 데이터에 따르면 과학에 알려진 부식 억제제의 수는 5,000개를 초과했으며 1톤의 부식 방지제는 국가 경제에서 약 5,000루블을 절약하는 것으로 여겨집니다.
부식 제어는 국가 경제적으로 매우 중요합니다. 이것은 힘과 능력을 적용하기에 매우 비옥한 영역입니다.
