Гратон СК
Общество с ограниченной ответственностью "Гратон-СК", Москва
Работает с 1999 года
Электронная почта: plant@graton.su
Контактные телефоны: (499) 132 6009
(499) 135 4184
главная страница / коррозионно стойкие покрытия
 

КОРРОЗИОННО СТОЙКИЕ ПОКРЫТИЯ
Изолирующие неметаллические покрытия

Эффективность покрытий этого типа зависит от того, насколько хорошо они связаны с поверхностью. Поскольку прочность сцепления сильно зависит от состояния металлической поверхности, в инженерной практике защиты металлов от коррозии при помощи изолирующих покрытий большое внимание уделяется подготовки поверхности защищаемого изделия под покрытие. При этом при помощи механических или химических методов покрываемую часть поверхности тщательно очищают от загрязнений и продуктов коррозии, а для улучшения её сцепления с покрытием дополнительно подвергают специальной химической или электрохимической обработке.

Другой важнейшей характеристикой покрытий, защищающих металл только при помощи его изоляции от агрессивной среды, является их сплошность, а, следовательно, и устойчивость к механическим воздействиям. Покрытия, имеющие дефекты, а таковых большинство, очень часто используются в комбинации с катодной защитой или ингибиторами коррозии.

Все используемые в настоящее время изолирующие покрытия по своему составу могут быть отнесены к неорганическим или органическим покрытиям. И те, и другие применяются преимущественно для защиты от атмосферной или почвенной коррозии.

Органические покрытия.
Нанесение на металл органического изолирующего покрытия – наиболее традиционный, а по масштабу применения наиболее широко используемый метод защиты от коррозии. Существует весьма широкий ассортимент изолирующих материалов этого типа, мировое производство которых составляет сотни миллионов тонн.

К этому типу относятся лакокрасочные и пластмассовые покрытия, а также покрытия, составленные на основе каменноугольных пеков и битумов. Как правило, лакокрасочные покрытия не используются для защиты подземных конструкций или трубопроводов. В этом случае более надёжной и эффективной оказывается защита при помощи толстых покрытий из каменноугольного пека и битумов в сочетании с катодной защитой. В последние годы широкое применение находят полиэтиленовые или эпоксидные покрытия. Лакокрасочные покрытия используются обычно для защиты от атмосферной коррозии.

Лакокрасочные материалы представляют собой очень тонкую смесь пигмента и жидкого лака, которые после нанесения на поверхность формируются в твёрдое однородное покрытие. Как правило, используются трёхслойные покрытия: первым наносят грунтовочный слой, состав которого подбирается таким образом, чтобы обеспечить максимальную адгезию покрытия с металлом. Нередко в качестве пигментов этот слой содержит также вещества, обладающие ингибирующими свойствами, например свинцовый сурик или хромат цинка. На грунтовочный наносят основной слой, за счёт которого покрытие доводят до требуемой толщины. Завершающий или отделочный слой наносят для того, чтобы обеспечить всему покрытию устойчивость к погодным воздействиям, придать ему нужную окраску и текстуру. Как правило, конечная толщина покрытия должна быть не менее 75мкм, однако, для многих применений этот минимум оказывается недостаточным.

Срок службы лакокрасочных покрытий при прочих равных условиях определяется природой полимерной составляющей материала. Последние десятилетия характеризуются не только быстрыми темпами увеличения количества производимых лакокрасочных материалов, но и непрерывным возрастанием удельного веса синтетических материалов, применение которых вместо натуральных масел позволяет увеличить срок службы покрытия от 3 до 5 раз.

Заметно возросло использование плотных лакокрасочных покрытий, которые благодаря относительно большой толщине могут служить надёжным барьером между металлом и средой на протяжении продолжительного времени. Возрос масштаб применения пластмассовых покрытий, которые могут быть двух типов. Некоторые пластические массы (эпоксидные и полиуретановые смолы) надёжно защищают металл, будучи нанесёнными в виде тонких слоёв, в то время как другие (поливинилхлорид, полиэфиры, некоторые фторзамещённые полиолефины, полиэтилен) используются в виде относительно толстых покрытий. Толстые и нередко армированные покрытия являются химически стойкой футеровкой.

Как уже отмечено, для повышения защитной эффективности изолирующих покрытий в них нередко вводят ингибиторы коррозии, при помощи которых обеспечивается защита даже в условиях проникновения к металлу влаги. Нередко ингибиторы вводят также в различного рода смазочные материалы.

Неорганические покрытия.
Один класс этого вида покрытий – стекловидные эмали, получаемые нагревом защищаемой поверхности с нанесением на неё слоем стекловидного шлака до температуры плавления стекловидного шлака. Такие покрытия используются преимущественно для защиты стали и чугуна от агрессивного воздействия атмосферы и некоторых других сред.

Другой разновидностью неорганических изолирующих покрытий составляют так называемые конверсионные покрытия, наносимые путём химической или электрохимической обработки поверхности металла.

К числу таких покрытий относятся оксидирование, фосфатирование, анодирование, химическое никелирование и др.

Оксидирование.
Сущность различных методов оксидирования заключается в создании на поверхности металлов слоя окислов, которые обладают значительно большей коррозионной стойкостью, чем основной металл. Химическому оксидированию подвергают стали, сплавы алюминия, магния.

Электрохимический способ оксидирования алюминия носит название анодирования. Анодирование даёт возможность получать на алюминии плёнку толщиной 5–20мкм, а иногда до 100–200мкм.

Фосфатирование.
Этот способ чаще всего применяется для защиты стали, цинка, магния. Фосфатирование – процесс получения на поверхности плёнки фосфорнокислой соли железа и марганца. Фосфатные плёнки обладают невысокой коррозионной стойкостью вследствие пористости.

Химическое никелирование.
Химическое никелирование осуществляется без приложения тока извне за счёт восстановления ионов никеля из кислых или щелочных растворов его солей гипофосфитом натрия или кальция. Химическое никелирование проводится при температуре 90-95°С. После термообработки при 400-600°С твёрдость покрытия приближается к твёрдости хрома. При толщине 25-30мкм плёнка практически беспориста. Антикоррозионные свойства покрытия при этом высокие.

Сформировавшаяся поверхностная плёнка представляет собой сплав из твёрдого раствора никеля и интерметаллического соединения NiP3. Содержание фосфора в покрытии доходит до 10%. Химическое никелирование позволяет наносить покрытия на детали сложного профиля, внутренние стенки труб различной длины и диаметра, получать покрытия, износостойкие и стойкие к коррозии при температуре до 600°С.

Металлические покрытия.
Различают следующие методы нанесения защитных металлических покрытий:
(1) гальванический,
(2) диффузионный,
(3) распыление (металлизация),
(4) погружение в расплавленный металл (горячий метод),
(5) механо-термический (плакирование).

По механизму защиты различают анодные и катодные металлические покрытия. Металл анодных покрытий имеет электродный потенциал более отрицательный, чем потенциал защищаемого металла. В случае применения анодных покрытий не обязательно, чтобы оно было сплошным. При действии растворов электролитов в возникающим коррозионном элементе основной металл–покрытие основной металл является катодом и поэтому при достаточно большой площади покрытия не разрушается, а защищается электрохимически за счёт растворения металла покрытия. Примерами анодных покрытий являются покрытия железа цинком и кадмием. Анодные покрытия на железе, как правило, обладают сравнительно низкой стойкостью.

Катодные металлические покрытия, электродный потенциал которых более электроположителен, чем потенциал основного металла, могут служить надёжной защитой от коррозии только при условии отсутствия в них сквозных пор, трещин и других дефектов, так как они механически препятствуют проникновению агрессивной среды к основному металлу. Примерами катодных защитных покрытий являются покрытия железа медью, никелем, хромом и т.п.

Гальванические покрытия.
Принципы получения гальванических покрытий основаны на осаждении на поверхности защищаемых металлов катионов из водных растворов солей при пропускании через них постоянного электрического тока от внешнего источника. Защищаемый металл при этом является катодом, а анодом служат пластины осаждаемого металла (растворимые аноды) либо пластины металла, нерастворимого в электролите (нерастворимые аноды). В первом случае при замыкании электрической цепи металл анода растворяется, а из раствора на катоде выделяется такое же количество металла, так что концентрация раствора соли в процессе электролиза практически не изменяется. При проведении процесса с нерастворимыми анодами постоянную концентрацию раствора поддерживают периодическим введением требуемых количеств соответствующей соли.

Термодиффузионные покрытия.
Эти покрытия обладают сравнительно высокой коррозионной стойкостью и высокой адгезией. Диффузионные покрытия получаются в результате насыщения поверхностных слоёв защищаемого металла атомами защищающего металла и диффузии последних в глубину защищаемого металла при высоких температурах. В поверхностных слоях покрываемого металла обычно наблюдается образование новых фаз химических соединений или твёрдых растворов.

Из диффузионных покрытий, обладающих высокой коррозионной стойкостью и в особенности жаростойкостью, представляют интерес покрытия алюминием (алитирование), кремнием (термосилицирование), хромом (термохромирование). Наблюдаемое при этом значительное повышение жаростойкости изделий обусловлено образованием на их поверхности окислов Al2O3, Cr2O3, SiO2 или смешанных окислов, обладающих повышенными защитными свойствами и препятствующих дальнейшему окислению сплава.

Горячие покрытия.
Способ горячего нанесения покрытий заключается в погружении изделий в расплавленный металл. Возможности получения покрытия горячим способом определяются способностью покрываемого металла смачиваться расплавленным металлом покрытия. Покрывающий металл, как правило, должен иметь более низкую температуру плавления, чем покрываемый металл. К числу недостатков этого способа относится: большой расход наносимого металла, неравномерность покрытия по толщине на изделиях сложной формы и т.д.
Наиболее широко этот метод применяется в промышленности для нанесения на углеродистую сталь цинка, олова, свинца.

Плакирование.
Способ плакирования или облицовки заключается в том, что на матрицу основного металла накладывают с обеих сторон (или с одной стороны) листы другого металла, затем весь пакет подвергают горячей прокатке, получая в результате диффузии на границах раздела металлов прочное сцепление между слоями. Таким способом сталь плакируют медью, латунью, никелем, медноникелевыми сплавами, алюминием, нержавеющей сталью, получая биметаллические материалы. Толщина плакировочного слоя обычно составляет 8–20% общей толщины листа.

 
испытания на коррозионную стойкость

пиролитическое карбидхромовое покрытие

в начало
на главную

 

карта сайта
главная страница
напыление поверхностных слоев
триботехнические качества
историческая справка
образцы ПКХП
коррозионная стойкость ПКХП
технология ПКХП
химическая стойкость ПКХП
вакуумная техника
фотогалерея
оптимальный комплекс
напыление автомобильных зеркал
термовакуумная установка
основные направления
покрытия на имплантанты
нирвана и сансара
испытания и исследования покрытий
апробация ПКХП
исследования ПКХП
заключение о ПКХП
исследование изностойкости
покрытия на лопатках 1
покрытия на лопатках 2
покрытия на лопатках 3
алюминидные покрытия
ТУ на ВСДП11
покрытия детонационные
средства контроля
  коррозионно стойкие покрытия
испытания на коррозийную стойкость
ионно-плазменное напыление
технологические основы
мембранные технологии
цирконий для биосовместимых покрытий
технология биоинертных имплантантов
результаты исследований 1
результаты исследований 2
коррозионная стойкость
метод летучих ингибиторов коррозии
методы коррозионных испытаний
керамика
композиционная керамика
архитектурное стекло
селективное стекло
наномандула
технология построения песочных мандул
Киотский протокол
Киотский протокол 1
Киотский протокол, статьи 1-10
полемика
Киотский протокол, статьи 11-28
Венская конвенция
Монреальский протокол
мнения
глобальные проекты
космическая энергостанция
модель биосферы
залатать озоновые дыры

 

© 2005-2008 Гратон-СК