ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химически стойкие материалы из "Защита строительных конструкций и химической аппаратуры от коррозии Издание 2" Для защиты оборудования и строительных конструкций от коррозии широко применяются различные неметаллические материалы, подразделяемые в зависимости от происхождения на две основные группы неорганические и органические. [c.10] К неорганическим материалам относятся штучные кислотоупорные материалы и изделия, замазки, растворы и бетоны на основе жидкого стекла, серные цементы и т. д. [c.10] В группу органических материалов входят термопласты (винипласт, полиэтилен и т.д.), листовые материалы на основе каучука, лакокрасочные составы, замазки и бетоны на основе органических смол (эпоксидных, фенолформальдегидных, фенольных и др.). [c.10] Правильный выбор материалов во многом зависит от полноты оценки их свойств и в первую очередь химической стойкости, т. е. сопротивления разрушительному действию различных агрессивных сред (растворов кислот, щелочей, солей, газов и т. д.). [c.10] Химическая стойкость материалов главным образом определяется их составом и структурой. [c.10] Для органических материалов существенное значение имеет строение вещества, а для неорганических — в виде каких минералов входят содержащиеся в материале оксиды и каково содержание каждого из них. [c.10] Согласно общему положению, все материалы с преобладанием кислотных оксидов в большей или меньшей степени растворяются в щелочах и растворах щелочных карбонатов. Так, стекло с высоким содержанием кремнезема обладает значительной кислотостойкостью, но малоустойчиво к щелочам. [c.10] Соли сильных кислот и сильных оснований, малорастворимые в воде, обладают повышенной кислотостойкостью. [c.11] Существенное влияние на химическую стойкость материалов оказывает их структура. Известно, что неорганические материалы кристаллической структуры более химически устойчивы, чем аморфные вещества того же химического состава. Это объясняется упорядоченным расположением элементарных частиц и высокой плотностью вещества, затрудняющей проникание агрессивных жидкостей и газов внутрь кристалла. [c.11] Для органических материалов такой четкой разницы в химической стойкости кристаллических и аморфных веществ нет. Здесь большую роль играет степень полимеризации мономера. Как правило, чем выше степень полимеризации, тем большей химической стойкостью обладают полимерные материалы. [c.11] Следует также иметь в виду, что химическая стойкость материалов зависит в значительной степени от условия эксплуатации объекта характера агрессивной среды, концентрации, агрегатного состояния (жидкость, газ), продолжительности действия, температурных условий, давления. [c.11] Характер агрессивной среды. Коррозия химически стойких материалов в первую очередь зависит от характера агрессивной среды. Наибольшее окислительное действие проявляется у азотной и хромовой кислот, которые действуют как окислители уже при комнатной температуре. Серная кислота проявляет окислительное действие только в концентрированных растворах и главным образом при повышенных температурах. Кратковременное погружение стали в концентрированную азотную кислоту с последующей быстрой промывкой холодной водой сообщает поверхности металла пассивность к атмосферным условиям. Повышение атмосферостойко-сти при действии на металл концентрированной азотной кислоты объясняется образованием тончайшего слоя оксидных соединений железа. Разбавленная азотная кислота не пассивирует, а разрушает сталь. [c.11] Слабая уксусная кислота вызывает очень быстро протекающую коррозию металлического свинца и всех содержащих свинец материалов. Сильная серная кислота в виде концентрированных растворов даже при повышенных температурах (80...90°С) практически не оказывает на свинец коррозионного действия. Это объясняется образованием на поверхности свинца слоя сульфата свинца, нерастворимого в серной кислоте. [c.12] Углекислота, присутствующая в растворе в небольшом количестве, повышает химическую стойкость бетона, превращая содержащуюся в цементном камне свободную известь в карбонат кальция, образующий непроницаемую для агрессивных жидкостей поверхностную пленку. Действие же насыщенных углекислотой растворов приводит к быстрому разрушению бетонных конструкций, так как при избытке углекислоты труднорастворимый в воде карбонат кальция переходит в хорошо растворимый бикарбонат. Поэтому природные углекислые воды оказывают на бетон сильное коррозионное действие. [c.12] Из оснований наибольшей агрессивностью обладают хорошо растворимые в воде едкие щелочи. Разрушительное действие на бетон концентрированных щелочей проявляется главным образом в отношении кислотных оксидов 50г, 50з, N02. [c.12] Коррозионное действие водных растворов аммиака значительно слабее, чем едких щелочей и карбонатов щелочных металлов. [c.12] По разрушительному эффекту кислоты превосходят щелочи, так как они способны вступать во взаимодействие с большим числом самых разнообразных оксидов и соединений. [c.12] Концентрация агрессивной среды оказывает существенное влияние на интенсивность разрушения химически стойких материалов. Можно считать, что для большинства материалов существует прямая зависимость между концентрацией агрессивной среды и скоростью разрушения материала. В отдельных случаях разрушение можно значительно замедлить, вводя в состав материалов различные полимерные добавки. Так, введение фурфу-ролацетонового мономера в состав кислотоупорного бетона в значительной степени повышает кислотостойкость последнего за счет осмоления фурфуролацетонового мономера и образования полимерной пленки. [c.13] Температура и давление. Коррозионные процессы в значительной степени зависят от окружающей температуры и давления. Повышенное давление, особенно в сочетании с высокой температурой, усиливает коррозию. В этой связи внутренняя защита аппаратов, работающих в условиях воздействия высоких температур и давления, должна выполняться из материалов, обладающих повышенной химической стойкостью. [c.13] Наряду с химической стойкостью существенное значение имеют такие свойства материалов, как прочность, т. е. способность материалов сопротивляться внутренним напряжениям (сжатию, изгибу, растяжению и т.д.), возникающим под действием внешних нагрузок морозостойкость или способность выдерживать многократные попеременные замораживания и оттаивания, не теряя при этом в массе и механической прочности термо- и теплостойкость, адгезионные свойства и т. д. [c.13] Вернуться к основной статье