Какой вид отделки защищает металл от коррозии

Основные способы защиты металлов от коррозии

Для защиты металлов от коррозии применяются различные способы, которые условно можно разделить на следующие основные направления: легирование металлов; защитные покрытия (металлические, неметаллические); электрохимическая защита; изменение свойств коррозионной среды; рациональное конструирование изделий.

Легирование металлов. Это эффективный метод повышения коррозионной стойкости металлов. При легировании в состав сплава или металла вводят легирующие элементы (хром, никель, молибден и др.), вызывающие пассивность металла. Пассивацией называют процесс перехода металла или сплава в состояние его повышенной коррозионной устойчивости, вызванное торможением анодного процесса. Пассивное состояние металла объясняется образованием на его поверхности совершенной по структуре оксидной пленки (оксидная пленка обладает защитными свойствами при условии максимального сходства кристаллических решеток металла и образующегося оксида).

Широкое применение нашло легирование для защиты от газовой коррозии. Легированию подвергаются железо, алюминий, медь, магний, цинк, а также сплавы на их основе. В результате чего получаются сплавы с более высокой коррозионной стойкостью, чем сами металлы. Эти сплавы обладают одновременно жаростойкостью и жаропрочностью.

Жаростойкость – стойкость по отношению к газовой коррозии при высоких температурах. Жаропрочность – свойства конструкционного материала сохранять высокую механическую прочность при значительном повышении температуры. Жаростойкость обычно обеспечивается легированием металлов и сплавов, например, стали хромом, алюминием и кремнием. Эти элементы при высоких температурах окисляются энергичнее, чем железо, и образуют при этом плотные защитные пленки оксидов, например Al₂O₃ и Cr₂O₃ .

Легирование также используется с целью снижения скорости электрохимической коррозии, особенно коррозии с выделением водорода. К коррозионностойким сплавам, например, относятся нержавеющие стали, в которых легирующими компонентами служат хром, никель и другие металлы.

Защитные покрытия. Слои, искусственно создаваемые на поверхности металлических изделий для защиты их коррозии, называются защитными покрытиями. Нанесение защитных покрытий – самый распространенный метод борьбы с коррозией. Защитные покрытия не только предохраняют изделия от коррозии, но и придают поверхностям ряд ценных физико-химических свойств (износостойкость, электрическую проводимость и др.). Они подразделяются на металлические и неметаллические. Общими требованиями для всех видов защитных покрытий являются высокая адгезионная способность, сплошность и стойкость в агрессивной среде.

Металлические покрытия. Металлические покрытия занимают особое положение, так как их действие имеет двойственный характер. До тех пор, пока целостность слоя покрытия не нарушена, его защитное действие сводится к изоляции поверхности защищаемого металла от окружающей среды. Это не отличается от действия любого механического защитного слоя (окраска, оксидная пленка и т.д.). Металлические покрытия должны быть непроницаемы для коррозионных агентов.

При повреждении покрытия (или наличии пор) образуется гальванический элемент. Характер коррозионного разрушения основного металла определяется электрохимическими характеристиками обоих металлов. Защитные антикоррозионные покрытия могут быть катодными и анодными. К катодным покрытиям относятся покрытия, потенциалы которых в данной среде имеют более положительное значение, чем потенциал основного металла. Анодные покрытия имеют наиболее отрицательный потенциал, чем потенциал основного металла.

Так, например, по отношению к железу никелевое покрытие является катодным, а цинковое – анодным (рис. 2.).

При повреждении никелевого покрытия (рис. 2,а) на анодных участках происходит процесс окисления железа вследствие возникновения микрокоррозионных гальванических элементов. На катодных участках — восстановление водорода. Следовательно, катодные покрытия могут защищать металл от коррозии лишь при отсутствии пор и повреждения покрытия.

Местное повреждение защитного цинкового слоя ведет к дальнейшему его разрушению, при этом поверхность железа защищена от коррозии. На анодных участках происходит процесс окисления цинка. На катодных участках — восстановление водорода (рис. 2,б).

Электродные потенциалы металлов зависят от состава растворов, поэтому при изменении состава раствора может меняться и характер покрытия.

Для получения металлических защитных покрытий применяются различные способы: электрохимический(гальванические покрытия);погружение в расплавленный металл(горячее цинкование, лужение);металлизация(нанесение расплавленного металла на защищаемую поверхность с помощью струи сжатого воздуха);химический(получение металлических покрытий с помощью восстановителей, например гидразина).

Рис. 2. Коррозия железа в кислотном растворе с катодным (а) и анодным (б) покрытиями: 1 – основной металл; 2 – покрытие; 3 – раствор электролита.

Материалами для металлических защитных покрытий могут быть как чистые металлы (цинк, кадмий, алюминий, никель, медь, хром, серебро и др.), так и их сплавы (бронза, латунь и др.).

Неметаллические защитные покрытия. Они могут быть как неорганическими, так и органическими. Защитное действие этих покрытий сводится в основном к изоляции металла от окружающей среды.

В качестве неорганических покрытий применяют неорганические эмали, оксиды металлов, соединение хрома, фосфора и др. К органическим относятся лакокрасочные покрытия, покрытия смолами, пластмассами, полимерными пленками, резиной.

Неорганические эмали по своему составу являются силикатами, т.е. соединениями кремния. К основным недостаткам таких покрытий относятся хрупкость и растрескивание при тепловых и механических ударах.

Лакокрасочные покрытия наиболее распространены. Лакокрасочное покрытие должно быть сплошным, газо -и водонепроницаемым, химически стойким, эластичным, обладать высоким сцеплением с материалом, механической прочностью и твердостью.

Химические способы очень разнообразны. К ним относится, например, обработка поверхности металла веществами, вступающими с ним в химическую реакцию и образующими на его поверхности пленку устойчивого химического соединения, в формировании которой принимает участие сам защищаемый металл. К числу таких способов относится оксидирование, фосфатирование, сульфи-дирование и др.

Оксидирование — процесс образования оксидных пленок на поверхности металлических изделий.

Современный метод оксидирования – химическая и электрохимическая обработка деталей в щелочных растворах.

Для железа и его сплавов наиболее часто используется щелочное оксидирование в растворе, содержащем NaOH, NaNO₃, NaNO₂ при температуре 135-140 О С. Оксидирование черных металлов называется воронением.

На анодных участках происходит процесс окисления:

Fe Fe 2+ + 2

На катодных участках происходит процесс восстановления:

2 Н₂О + О₂ + 4 4ОН —

На поверхности металла в результате работы микрогальванических элементов образуется Fe(OH)₂, который затем окисляется в Fe₃O₄. Оксидная пленка на малоуглеродистой стали имеет глубокий черный цвет, а на высокоуглеродистой стали – черный с сероватым оттенком.

Fe 2+ + 2OH — Fe(OH)₂;

12 Fe(OH)₂ + NaNO₃ 4Fe₃O₄ + NaOH + 10 H₂O + NH₃

Противокоррозионные свойства поверхностной пленки оксидов невысоки, поэтому область применения этого метода ограничена. Основное назначение – декоративная отделка. Воронение используется в том случае, когда необходимо сохранить исходные размеры, так как оксидная пленка составляет всего 1,0 – 1,5 микрона.

Фосфатирование — метод получения фосфатных пленок на изделиях из цветных и черных металлов. Для фосфатирования металлическое изделие погружают в растворы фосфорной кислоты и ее кислых солей (H₃PO₄ + Mn(H₂PO₄)₂) при температуре 96-98 о С.

На поверхности металла в результате работы микрогальванических элементов образуется фосфатная пленка, которая имеют сложный химический состав и содержит малорастворимые гидраты двух- и трех замещенных фосфатов марганца и железа: MnHPO₄ , Mn₃(PO₄)₂ , FeHPO₄ , Fe₃(PO₄)₂  n H₂O.

На анодных участках происходит процесс окисления:

Fe Fe 2+ + 2

На катодных участках происходит процесс восстановления водорода:

2Н + + 2 Н₂ (рН < 7)

При взаимодействии ионов Fe 2+ с анионами ортофосфорной кислоты и ее кислых солей образуются фосфатные пленки:

Fe 2+ + H₂PO — ₄ FeHPO₄ + H +

3Fe 2+ + 2 PO₄ 3- Fe₃(PO₄)₂

Образующаяся фосфатная пленка химически связана с металлом и состоит из сросшихся между собой кристаллов, разделенных порами ультрамикроскопических размеров. Фосфатные пленки обладают хорошей адгезией, имеют развитую шероховатую поверхность. Они являются хорошим грунтом для нанесения лакокрасочных покрытий и пропитывающих смазок. Фосфатные покрытия применяются в основном для защиты металлов от коррозии в закрытых помещениях, а также как метод подготовки поверхности к последующей окраске или покрытию лаком. Недостатком фосфатных пленок является низкая прочность и эластичность, высокая хрупкость.

Анодирование – это процесс образования оксидных пленок на поверхности металла и прежде всего алюминия. В обычных условиях на поверхности алюминия присутствует тонкая оксидная пленка оксидов Al₂O₃ или Al₂O₃ ∙ nH₂O, которая не может защитить его от коррозии. Под воздействием окружающей среды алюминий покрывается слоем продуктов коррозии. Процесс искусственного образования оксидных пленок может быть осуществлен химическим и электрохимическим способами. При электрохимическом оксидировании алюминия алюминиевое изделие играет роль анода электролизера. Электролитом служит раствор серной, ортофосфорной, хромовой, борной или щавелевой кислот, катодом может быть металл, не взаимодействующий с раствором электролита, например нержавеющая сталь. На катоде выделяется водород, на аноде происходит образование оксида алюминия. Суммарный процесс на аноде можно представить следующим уравнением:

2 Al + 3 H₂O Al₂O₃ + 6 H + + 6

Защита металла от коррозии. Методы борьбы с ржавчиной и виды покрытий

Уже давно люди поняли, что коррозия одно из самых разрушительных явлений для работоспособности конструкции или изделия. Так как коррозия является самопроизвольным процессом разрушения слоев металлических, бетонных и керамических объектов, то все способы защиты от коррозии направлена на замедление ее распространения.

Антикоррозионная защита — зачем она нужна

Если не бороться с коррозионными процессами, то изделие очень быстро придет в негодность. Если на элементе появилось маленькое пятно ржавчины, то скоро оно разрастется. Это связано с тем, что сами продукты разрушения вступают в реакцию с окружающей средой, металл становится более рыхлым в поврежденном месте, агрессивное воздействие через них попадает еще глубже, пока весь элемент не превратится в труху, потеряв все свои рабочие свойства.

Можно очистить конструкцию от верхних продуктов разрушения, но избавиться от нее полностью не удастся без уменьшения рабочего сечения конструкции и других операций, которые влияют на ее эксплуатационные качества.

В этой статье мы подробно рассмотрим основные и наиболее часто применяющиеся методы борьбы, средства, с помощью которых ведется защита, и развеем некоторые мифы.

Как победить ржавчину: основные способы защиты металла от коррозии

Сегодня активно используются такие методы защиты металлов от коррозии металлов:

1. Создание металлических изделий из условия рациональности и будущих условий работы.
2. Легирование материала.
3. Нанесение защитных составов.
4. Электрохимические методы предохранения.
5. Контроль и преобразование свойств некоторых коррозийных сред.

Говоря о первом пункте, при создании детали, конструкции или элемента, необходимо учитывать атмосферные условия, в которых будет эксплуатироваться изделие, чтобы уже на этапе проектирования элемента подобрать сплав, который в этих условиях будет меньше подвергаться образованию ржавчины.

Легирование, как способ защиты изделий из металла от коррозии

Само понятие легирование означает введение в состав сплава дополнительных веществ, которые изменяют в лучшую сторону его физические или химические характеристики. Термин легирование применяется не только в сфере металлургии, но и в медицине, химии и др.

Заливка легирующего элемента

Человеку давно известно, что такие элементы как хром, никель, молибден способны замедлять процессы разрушения по средствам пассивации металла. В такой момент, замедляются анодные процессы на поверхности изделия, что тормозит образование новых продуктов реакции. Эффективно применять легирующие элементы для изделий, которые в своей работе будут подвергаться действию газовой или электрохимической коррозии.

Самым известным легирующим сплавом является нержавеющая сталь. Ее антикоррозийные свойства высоки благодаря добавленному в сплав хрому в количестве более 12% и уменьшенному содержанию углерода — менее 1,5%.

Защита от коррозии посредством специальных покрытий

Самая популярная защита стали от коррозии представляет собой метод, при котором на внешнюю поверхность изделия наносится искусственно созданное вещество, которые является барьером между окружающей средой и самим сплавом.

Кроме своих основных свойств, многие покрытия увеличивают износостойкость изделия, улучшают внешний вид, влияют на проводимость тока.

Защитить металл от коррозии можно, как металлическим покрытием, так и неметаллическим.

Металлические покрытия являются достаточно спорными в качестве предохранения от разрушения. При сохранении своей целостности на поверхность элемента, они работаю хорошо, как и любое неметаллическое вещество с такими свойствами. Однако, при повреждении, на поверхности начинают протекать анодные или катодные реакции, которые способствуют окислению материала и способствуют образованию ржавчины. Самыми известными материалами для этих целей являются никель и цинк, хром, алюминий и т.д.

Защита от коррозии металлическим составом

Металлические составы более универсальны. К ним относятся краски, эмали, грунтовки, смазки, резиновые вещества, смолы, полимеры и т.п.

Также как и у неметаллических покрытий, главными критериями надежности для них является хорошая адгезия, сплошность, водонепроницаемость, термическая стойкость и т.д.

Выделяют органические и неорганические покрытия.

В качестве органических выступают покрытия из оксидов, фосфатов. Неорганические вещества – это вещества на основе силикатов. У неорганического покрытия есть ряд недостатков, которых нет у органических: хрупкость, малая ударная стойкость (растрескивание).

Покрасочная защита материалов от коррозии:

• нитрокраски – вещества, которые выпускаются в виде порошка и разводятся на месте специальными растворителями. У этого вида красок наибольшее количество отрицательных сторон, поэтому применяются они редко или в местах, где не требуется серьезная защита;
• пентафталевые – краски данного вида медленно сохнут и имеют низкое качество сцепления с металлической поверхностью, однако достаточно универсальны и имеют долгий срок службы;
• резиновые – хорошая адгезия здесь достигается тем, что данное вещество имеет битумную основу. К минусам можно отнести стоимость и большой расход;
• молотковые – у этих веществ полимерная основа, они являются очень прочными, также имеют приятный рельефный внешний вид;
• полимерные краски – краски, которые соединили в себе все качества, которые должны быть у антикоррозийных покрытий, однако к единственному недостатку можно отнести их высокую стоимость;
• акриловые – краски на водной основе замечательно сцепляются с поверхностью, можно регулировать антикоррозионные свойства с помощью специальных добавок к ним, являются не токсичными.

Электрохимические средства защиты от коррозии

Если стоит проблема, как защитить металл от коррозии без покраски, то стоит обратить внимание на электрохимическую защиту.

Электрохимический (гальванический) способ защиты заключается в том, что с его помощью на поверхности изделия образуется металлическая пленка.

По схожему принципу работает химическая защита от ржавчины металла.

При химической обработке, вещества вступают в химическую реакцию с материалом изделия и образуют на его поверхности устойчивую пленку. Стойкость такого способа высока, так как сам материал изделия вступает в реакцию и прочно сцепляется с защитным покрытием. Можно выделить такие способы:

• Оксидирование – получение оксидной пленки на поверхности металлического объекта. Производится по средствам обработки в растворах щелочей.
• Фосфатирование — образование фосфатной нерастворимой пленки.
• Сульфидирование – преобразование окислов в сульфидные элементы.

Снижение агрессивности внешней и коррозионной среды

Как известно, чистые металлы редко используются в качестве материалов для изделий, более распространены их сплавы. С помощью различного процентного содержания металлических элементов в сплаве, можно контролировать его свойства. Таким же образом можно контролировать содержание в сплаве веществ, которые более восприимчивы к образованию ржавчины. Например, кислород участвует в процессе разрушения материала, поэтому его удаляют с помощью кипячения.

Наиболее широко применяются ингибиторы – это добавки, которые вводятся в сплав и увеличивают его коррозионную стойкость. Они значительно тормозят процессы разрушения внутри материала.

Может ли вода защитить металл от коррозии?

Все привыкли думать, что вода не то, что может защитить металл от коррозии, она ее и провоцирует! Однако, в 21 веке это уже не так.

Вполне ясно, что металлическое изделие не поливают простой проточной водой, чтобы она защитила конструкцию — все немного сложнее.

Вода является основой для защитного покрытия металла от коррозии. Сегодня не редко можно встретить выражение «краска на водной основе» — это оно и есть. Покрытия на водной основе только начинают завоевывать рынок антикоррозионных средств, однако уже зарекомендовали себя. Они не уступают по качеству другим известным покрытиям на других основах, является долговечными, а их цена приятно радует потребителей.

Огромным плюсом покрытий на водной основе является их экологичность. Они практически не пахнут, не испускают вредные пары, при их нанесении можно даже не пользоваться специальной защитой.

Кроме красок на водной основе, существуют и разрабатываются такие вещества как водные отвердители и смолы.

Защита металла от коррозии в домашних условиях

Металлические объекты окружают человека повсюду, в том числе и дома: ограждения, перила, домашние трубопроводы, некоторые виды кухонной утвари, техника и т.п. Также большое число населения имеет транспортные средства, а они также производятся из металлических материалов.

В домашних условиях чаще всего находятся мелкие металлические элементы, и не представляется возможным провести достаточную обработку металла от коррозии как в промышленности: зачистку, обработку и покрытие инновационными методами. Поэтому средства для дома производятся таким образом, чтобы их можно было наносить на саму ржавчину быстро и удобно. Чаще всего такими веществами выступают краски и грунтовки с добавлением ингибиторов и других добавок.

Краска отличается от грунтового состава тем, что в ее составе имеется эмаль, которая увеличивает износостойкость покрытия, а также способствует более быстрому высыханию поверхности после нанесения.

Сегодня существует огромное количество различных красок и грунтовок, с широким диапазоном цен и дополнительных добавок для защиты от ржавчины.

Нанесение лакокрасочных веществ домашних условиях является более удобным, нежели проведение таких процедур как химическая или электрохимическая реакции.

Заключение

Коррозионное разрушение хоть и является большой проблемы для металлических объектов, но сегодня существуют достаточно эффективные методы, которые помогают его замедлить. В некоторых случаях, если удается полностью снять заржавевший слой, и произвести эффективную новую защиту, то можно говорить даже о полном избавлении от ржавчины.

Методы защиты металлов от коррозии постоянно совершенствуются и, возможно, скоро полностью искоренится этот вид разрушительного воздействия.

Антикоррозийное покрытие

Коррозия – это неизменный процесс разрушения металла, который происходит в результате взаимодействия железа или сплавов металлов с окружающей средой. При столкновении с молекулами воздуха или воды происходит медленное и постепенное ржавление всех металлических изделий. Через некоторое время данные изделия приходят в негодность.

Но этого можно избежать. Если использовать специальное антикоррозийное покрытие.

• Он теряет свои твердые свойства и износостойкость.
• Разрушается структура металла.
• Изменяется его цвет.

Поэтому в строительстве используют различные антикоррозийные покрытия для защиты его от деформации.

Зачем нужна антикоррозионная защита

Теперь более подробно разберем зачем нужна антикоррозионная защита. Особенно важна такая защита для автомобилей. Так как противогололедные присадки, которыми посыпают трассу во время гололеда зимой, различные дефекты и царапины, образующиеся в результате попадания камешков и песчинок во время проезда по сельским дорогам, существенно снижают срок службы машины. А именно они позволят проникнуть ржавчине внутрь металла и разъесть его. В таких случаях защитные покрытия очень важны. А стальные и чугунные предметы со временем теряют герметичные свойства, теплопроводность и прочность без должного антикоррозионного покрытия. Они становятся совершенно непригодны для проведения работ с ними в дальнейшем. Учеными было подсчитано, что около десяти процентов всего добываемого на земле металла уходит затрачивается на то, чтобы залатать дыры, которые появляются из-за промедления нанесения антикоррозионного покрытия. Или вообще не наносится антикоррозионная защита. Помимо бытовых аварий, коррозия металлов может спровоцировать и экологические катастрофы. Из износившихся трубопроводов в любое время могут вытекать тонны нефти и газа, которые естественно будут загрязнять атмосферу земли, уничтожая флору и фауну.

Вот почему так важно вовремя покрывать все металлические изделия антикоррозионными покрытиями. Конечно, полностью нельзя избежать появления ржавчины и старения стали, железа, чугуна, но можно приостановить это негативное влияние. В наше время борьба с коррозией была разделена на несколько групп, в которых используются различные методы сопротивления ржавлению.

• Защищают изделия с помощью электрохимии.
• Выпускаются устойчивые к ржавлению материалы.
• Вводятся специальные соединения в среду ржавления.
• Эксплуатируют детали и конструкции из металлов правильно, не подвергая насильственному разрушению.

Для этого были созданы специальные средства, антикоррозийные материалы и методы их нанесения на металлы.

Методы антикоррозийной защиты

Антикоррозионное покрытие металла защищает от воздействия негативной атмосферы. Методы нанесения таких покрытий тоже различаются как по составу, так и по способу их нанесения. Самым распространенным способом защиты является покраска антикоррозионными средствами. Жидкое антикоррозионное вещество наносится на поверхность, которую необходимо защитить, с помощью кисти, валика или распыляется. А после того, как краска высохнет, образуется пленка, которая плотно прилегает к изделию и защищает его от коррозии. В использовании такого метода есть некоторые минусы. Например, краска способна пропускать влагу или кислород, которые вызывают коррозию. Поэтому перед тем, как провести покраску, поверхность прежде всего грунтуют. Итак, вторым методом является грунтовка. Она также наносится на материал, как и краска. Но защищает его гораздо сильнее, так как содержит в себе мелкодисперсный порошок цинка, в который добавлен оксид цинка. Вступая во взаимодействие с железом, такое вещество защищает его от коррозии. Другим распространенным методом защиты от ржавления металлических конструкций является нанесение металлических антикоррозийных покрытий. Такой способ представляет собой гальванизацию, плазменное напыление или сверхзвуковое, электроискровые способы покрытия. Такая защита более надежна. Она не вызывает тяжелых негативных последствий при повреждении конструкции.

Еще одним способом для защиты металлических изделий от влаги и кислорода является керамическое покрытие. Но этот метод применяется только при изготовлении высокотемпературных конструкций. Потому что он требует сильного нагрева для создании высокого уровня адгезии керамики к изделию.

Виды антикоррозийных покрытий

Типов защиты против ржавчины в современном мире очень много. К видам таких антикоррозионных покрытий относятся:

• Эмаль три в одном. Название этой краски означает, что ее можно наносить прямо на ржавчину. Рекомендуется очистить только верхний, рыхлый слой коррозии.
• Грунтовка. Это специальное антикоррозионное покрытие применяется для металла, точнее используется для предупреждения ржавления перед нанесением слоя обычной краски. Этот вид делится на два подвида:
• Для обычных поверхностей. К ним относятся такие поверхности, которые имеют отличную шероховатость, чтобы грунт мог хорошо сцепиться с поверхностью.
• Для проблемных поверхностей. К ним относят изделия из дюралюминия, алюминия, меди, из сплавов, изготовленных из антикоррозийных материалов.
• Протекторные грунтовки. В таких покрытиях присутствует цинковый порошок, который защищает конструкцию.
• Изолирующие грунтовки. Они защищают сталь от проникновения влаги.

Перед нанесением антикоррозионного покрытия необходимо следовать некоторым правилам, чтобы не повредить изделие (если защитный слой краски наносится на оцинкованную поверхность), чтобы пленка плотно пристала и не отшелушивалась при первом прикосновении вредных атмосферных веществ.

Правила проведения обработки

Перед нанесением антикора необходимо подготовить поверхность. Требования к подготовке поверхности выдвигаются такие.

• Очаги ржавчины или потрескавшиеся краска или лак должны быть удалены.
• Поверхность должна быть очищена от грязи, масел и высушена.
• Нанесение антикоррозийного покрытия проводится с помощью специального пистолета, либо кистью или валиком.

На предприятиях же, где слишком завышено воздействие агрессивной среды, используется снижение ее воздействия путем:

• введения ингибиторов;
• удаления соединений, которые являются проводниками ржавчины.

Существуют также СНиПы. Вот некоторые из них.

• Пропитка металла материалом с высокой химической стойкостью.
• Оклеивание специальной пленкой.
• Использование лакокрасочных материалов, оксидных и металлизированных покрытий.

В правилах по предупреждению конструкций от ржавления всегда указывается состав смесей в зависимости от того, в какой местности будут использоваться защищаемые изделия. Составы могут агрессивными, слабоагрессивными, либо неагрессивными вообще. В правилах также указываются среды биологически активные или химически активные. А также они делятся на жидкие, твердые и газообразные. В любом случае покраска изделия обязательна, так как она придает ему не только защитные свойства от коррозии, но и внешний эстетический вид.

Виды антикоррозионных покрытий. Часть 2. Металлические антикоррозионные покрытия.

Какими бы новыми ингредиентами не наделяли производители антикоррозийные краски и эмали, наиболее эффективными и долговечными способами защиты от коррозии давно признали нанесение других металлов. То есть, на поверхность металлической конструкции или изделия наносят тонкий слой другого металла, который коррозирует гораздо медленнее, принося себя в жертву борьбе с коррозией, тем самым защищая нужный металл.

Металлические антикоррозионные покрытия

Металлические защитные покрытия наносятся на поверхности металла для защиты от коррозии, придания твердости, электропроводности, износостойкости и в декоративных целях.

Защита от коррозии металлическими покрытиями осуществляется следующими способами:

• металлизация напылением — распыление на обрабатываемую поверхность расплавленного металла при помощи воздушной струи;
• горячий способ нанесения защитного покрытия — окунание изделия в ванну с расплавленным металлом;
• гальванический (электролитический) — осаждение металла или сплава из водных растворов их солей на поверхность изделия, постоянно пропуская через электролит электрический ток;
• плакирование (термомеханический) — нанесение на поверхность основного металла — другого, более устойчивого к агрессивной среде, применяя литье, совместную прокатку или деформированное плакирование (прессование, ковка);
• диффузионный — суть способа заключается в проникновении металлопокрытия в поверхностный слой основного металла под воздействием высокой температуры;
• холодный способ нанесения защитного покрытия – нанесение тем же способом, что и краски: кисти, валики, распыление, окунание.

По способу защиты металлические защитные покрытия разделяют на катодные и анодные. Это означает, что металлическое покрытие по отношению к защищаемому может выступать катодом или анодом.

Катодные покрытия в данном случае будет осуществлять только барьерную защиту по отношению к покрываемому металлу. А вот электрохимическую защиту от коррозии осуществляют только анодные покрытия. На поверхности защищаемого изделия, при наличии влаги в окружающей среде, образуются замкнутый гальванический элемент. Металл с более электроотрицательным электрохимическим потенциалом (покрытие) будет играть роль анода, при этом основание – роль катода.

Вследствие работы гальванического элемента металл, являющийся анодом, будет под воздействием окружающей среды постепенно разрушаться, этим самым защищая изделие. При защите от коррозии с помощью анодных покрытий важным аспектом можно считать то, что металлопокрытие будет защитным даже при наличии на нем пор и царапин.

Защита от коррозии катодными покрытиями осуществляется реже, так как катодное покрытие защищает изделие лишь механически. Катодное защитное покрытие имеет более положительный электродный потенциал. При этом основной металл изделия является анодом и при подводе к нему влаги начнется интенсивное его растворение. Именно поэтому катодное покрытие должно быть сплошным, без малейших признаков пор и, желательно, равномерное, относительно большой толщины.

Какой металл лучше использовать для защиты?

В разное время для защиты железа от коррозии применялись другие различные металлы: свинец, медь, алюминий, никель, хром и прочие. Защитное покрытие никелем и хромом защищало от коррозии и придавало металлам привлекательный, блестящий внешний вид. Однако, хоть защищаемые металлы и не ржавели в открытую, но имела место скрытая коррозия, которая развивалась скачками. К слову, именно так появилась нержавеющая сталь. К тому же, покрытие из этих металлов не всем доступно из-за цены.

Алюминий, также придавал металлам привлекательный вид, однако обладал не максимальной стойкостью к окружающей среде. Его до сих пор применяют во многих областях там, где коррозия не так вероятна, либо для финишного покрытия.

Олово или медь защищают от коррозии, но только в качестве катода. То есть создают барьер между защищаемым железом и окружающей средой. Но, если барьер будет нарушен вследствие механических повреждений или контакта с химикатами, то коррозия начнет развиваться с прежней скоростью.

Кадмий – достаточной стойкий к коррозии металл, но дефицитный и поэтому – не дешевый. Защита от коррозии с помощью кадмия активно применяется в микроэлектронике или там, где защиты требуется совсем немного. Например, в аккумуляторных батареях.

По множественным исследованиям, был выяснен металл, которой обладает отличной антикоррозийной защитой, выступает в качестве анода, то есть дает не только барьерную, но и электрохимическую защиту, к тому же обладает приемлемой ценой. Это цинк.

Именно цинковые покрытия являются самыми популярными в защите металлов от коррозии, потому, что самыми эффективными. Даже появился такой распространенный сегодня термин, как цинкование. Цинк сегодня наносится всеми вышеперечисленными способами: горячим, гальваническим, напылением, диффузионным, термомеханическим и, конечно, холодным.

Каждый из способов имеет свои плюсы и минусы.

Плюсы и минусы разных способов цинкования

Вид цинкования	Плюсы	Минусы
Горячее цинкование	Цинк проникает внутрь конструкций, защищает все труднодоступные места, металлы приобретают привлекательный внешний вид.	Не подходит для очень больших конструкций – не помещаются в ванну, необходима перевозка конструкции в место проведения процедуры оцинковки, за счет этого увеличивается стоимость.
Гальваническое цинкование	Стойкое, привлекательное защитное покрытие, размеры деталей остаются точными.	Подходит только для маленьких конструкций, после процедуры очень дорогая утилизация отходов, цену которой часто включают в стоимость процедуры цинкования.
Газо-термическое цинкование (напылением цинка)	Можно наносить на большие конструкции, просто наносить, можно на месте эксплуатации конструкции, без перевозки.	Много требований к подготовке процедуры, выполнению процесса и недопущению деформации металлов, неравномерность покрытия, более высокая стоимость.
Термодиффузионное цинкование	Покрытие точно воспроизводит форму даже самых сложных деталей, процесс практически безотходный.	Маленькая производительность, по сравнению с другими методами, наличие цинковой пыли в воздухе возле процесса, не дает металлам привлекательного внешнего вида и блеска.
Холодное цинкование	Удобно наносить на конструкции прямо на месте их эксплуатации, не нужно никуда перевозить, экономичная стоимость – доступные цены составов, надежная, долговечная защита.	Металлы приобретают серый, матовый цвет, но возможна последующая окраска.

Как мы видим из сравнения, наиболее удобным, эффективным и экономичным способом является холодное цинкование. Так как именно оно сочетает в себе все преимущества цинкования и неметаллических покрытий в одном.

Холодное цинкование, это:

• Отличная адгезия поверхности металла с покрывающим составом, а также с финишными лакокрасочными покрытиями.
• Нет ограничений по размерам и габаритам конструкции, которую необходимо покрыть.
• Простые приготовления к нанесению, не требующие больших затрат.
• Легкая свариваемость конструкций после процедуры холодного цинкования.
• Доступные способы нанесения в бытовых условиях: обычные кисти, малярные валики, распылители.
• Нанесение может производиться прямо на месте эксплуатации конструкций – не требуется их транспортировка.
• Не нужно разбирать конструкции или оборудование перед нанесением.
• Существенная экономия – на составе, на перевозке и монтаже конструкций, а также на нанесении – можно не привлекать специалистов и нанести самостоятельно.

Стоит отметить, что многие антикоррозийные покрытия дополняют друг друга. Это придает защите еще больше стойкости. Например, после нанесения состава для холодного цинкования применяют антикоррозийные краски и эмали, которые еще увеличивают срок действия антикоррозийного покрытия. К тому же краски могут придать поверхности разнообразную расцветку и привлекательный внешний вид.

Даже способы цинкования подменяют друг друга. Например, если цинковое покрытие было нанесено горячим способом, но при последующей транспортировке защитный слой был нарушен. Так часто бывает. Тогда на помощь приходит холодное цинкование, которым можно покрыть просто поврежденный участок, прямо на месте эксплуатации конструкции.

Узнав обо всех способах защиты металла от коррозии, вы сможете сделать выводы и выбрать самый удобное и оптимальное для вас антикоррозийное покрытие.

Еще несколько особенностей покрытия методом холодной оцинковки

1. Покрытие наносится при температуре от -25 до +40°С. При этом допустимо наличие высокого уровня влажности.
2. Свойства его сохраняются в неизменно отличном состоянии в широком диапазоне температур (от -50 до +150°С).
3. Допустимо применение такого покрытия в разных климатических условиях, при наличии высокой влажности, в постоянном контакте с морской водой. Отсутствие токсических веществ позволяет использовать их в пищевой промышленности. Данная возможность подтверждается специальными сертификатами.
4. Небольшие повреждения восстанавливаются автоматически. Соединения цинка заполняют собой мельчайшие пустоты, предотвращают доступ воды и кислорода к защищаемой поверхности.
5. Пригодно для ремонта локальных дефектов.
6. Оно великолепно подходит в качестве грунтовки для последующего нанесения сверху финишных покрытий.

Самые современные, проверенные и надежные составы для холодного цинкования вы можете найти у нас в магазине.

Есть вопросы по выбору состава? Обращайтесь в представительство в вашем городе: