Статьи - Защита от коррозии и ржавчины

Борьба человечества с коррозией активизировалась с того самого момента, когда в обиходе появились первые железные изделия. Начиналась всё с простейшего обмазывания защищаемой поверхности маслами и жирами – фактически, изоляции поверхности от негативного атмосферного влияния. Прогресс с тех времён продвинулся далеко, однако принцип - изоляция поверхности с помощью некого защитного слоя, взят на вооружение и в наши дни (см. Рис.1.). Помимо этого, используют электрохимическую защиту, которая стала активно использоваться в последнее столетие (т.н. активный метод).

Рис.1. Коррозия металлов

Основные методы защиты от коррозии метталлов

Существуют три основные метода, которые позволяют минимизировать последствия коррозии.

• Активный
• Конструкционный
• Пассивный

Активная защита от коррозии

Активный метод – изменение электрических параметров системы, частью которой является защищаемый элемент, с помощью источника тока. При этом система подвергается наложению электрического поля с постоянными характеристиками. Смысл этих манипуляций – повысить электродный потенциал защищаемого металла. Другой активный метод – использование в системе специального анода, процесс разрушения которого гарантирует целостность защищаемым элементам (т.н. процесс с жертвенным анодом (см. Рис.2.).

Рис.2. Активный способ защиты от коррозии

Конструкционный метод защиты от коррозии

Конструкционный метод – использование заведомо «нержавеющих» материалов при изготовлении конструкции. На самом деле полностью нержавеющих металлов не бывает. Например алюминий или нержавеющая сталь: эти материалы вступая в реакцию с атмосферой воздуха, покрываются тончайшей оксидной плёнкой (аналог ржавчины). Эта плёнка «обволакивает» конструкцию, и не даёт разрушительному процессу идти дальше. Однако есть существенный нюанс, «нержавеющий» материал в одной среде, может очень быстро поржаветь в другой среде или при изменившихся условиях (для которой этот материал не предназначен). Так, после сварки некоторых марок нержавейки, защитный слой «выгорает», его хим. состав меняется, и может понадобиться дополнительная обработка стыка, чтобы не допустить развития коррозии. Поэтому в выборе «нержавеющих» материалов нужно быть предельно внимательным, необходимо консультироваться со специалистами, а сам материал приобретать в проверенных компаниях.

Пассивная защита от коррозии

Пассивный метод – это тот самый «классический» вариант, использующийся с давних времён. В качестве покрытия используют другие металлы (цинк, олово, никель, хром), эмали, краски или полимеры (см. Рис.3.). Примечательно, что если повреждение эмалированного слоя или краски вызывает коррозию основного металла под ним со «стандартной» скоростью, то поврежденный защитный слой из металла может как ускорять процесс, так и мешать ему (в этом случае начинают работать принципы активной защиты, которые описывались выше). Так, повреждённое цинковое покрытие всё равно защищает основной металл, т.к. цинк обладает большим отрицательным потенциалом, чем сталь и цинк выступает в качестве «жертвенного анода». В тоже время, повреждённое покрытие их олова значительно усугубляет ситуацию, т.к. олово имеет положительный потенциал по отношению к железу. Каким материалом защитить поверхность, зависит от предполагаемой эксплуатации изделия. Например, оловянное покрытие допустимо при контакте с пищевыми продуктами, несмотря на его «предательские» свойств в случае повреждения, тогда как ионы цинка, образующиеся при повреждении цинкового слоя и начале защитного процесса, токсичны для живых организмов.

Рис.3. Пассивная защита от коррозии

Самый недорогой способ борьбы с коррозией – сразу использовать качественные и верно подобранные материалы, не экономя на этом. Ведь вред от коррозии – не столько в безвозвратной потере самого металла, как в потере изделия, стоимость изготовления которого может многократно превышать стоимость заготовки.