ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Томатов, Контролирующий фактор и защита металлов от коррозии из "Коррозия и защита конструкционных металлических материалов" Представляет большой интерес рассмотрение сущ,ествуюш,их 1ме-тодов защиты с учетом характера тормох ения ими основных ступеней электрохимической коррозии. Такой подход, помимо построения наиболее рациональной научной классификации возможных методов противокоррозионной защиты, мог бы указать наиболее оптимальные условия применения каждого метода и наиболее эффективные их сочетания. [c.5] Существует такое большое количество разнообразных способов борьбы с коррозией (1—8), что, кажется, трудно классифицировать их на основе единой научной системы. [c.5] Напомним основные методы, широко применяемые в настоящее время для защиты металлических конструкций от коррозии, расположив их сначала по признаку различия путей их осуществления. [c.5] Защитные покрытия различаются по своей толщине, начиная от тонких защитных слоев, как адсорбционные пассивные пленки (ангстремы и десятки ангстрем) и до толстых обкладок (футеровок) конструкций защитными материалами (2—3 см). [c.5] В настоящее время эти разновидности электрохимической защиты находят широкое практическое применение (8—13). [c.5] Для осуществления такой классификации необходимо в каждом способе защиты правильно установить ту ступень коррозионного процесса, которая в основном тормозится при осуществлении данного метода защиты, т. е. установить основной контролирующий фактор данного метода защиты. [c.6] Эта величина, разная э. д. с. коррозионного элемента, пропорциональна уменьшению свободной энергии системы при протекании процесса коррозии. Таким образом, величина может быть рассмотрена как степень термодинамической нестабильности данной коррозионной системы. Знаменатель данного выражения представляет собой общее кинетическое торможение системы. В данной формуле оно выражено тремя величинами, имеющими омическую размерность средней катодной и анодной поляризуемости (Р и Р4) и общим омическим сопротивлением системы ( ). [c.6] Устанавливающаяся сила коррозионного тока (/) будет зависеть от четырех основных факторов степени термодинамической нестабильности системы (К — Кд) средней катодной поляризуемости (Р[с)1 средней анодной поляризуемости (Р4) омического сопротивления коррозионного элемента R). Эти четыре фактора рационально положить в основу научной классификации различных способов уменьшения скорости коррозии . [c.6] Ряд методов снижения коррозии связан с торможением катодного процесса. Например, сюда относится применение катодных ингибиторов, увеличивающих перенапряжение катодной деполяризующей реакции, уменьшение концентрации катодных деполяризаторов в растворе (например, водородных ионов или растворенного кислорода), снижение активных катодных включений в сплаве и некоторые другие. [c.6] Очевидно, что при постоянных значениях и всякое уменьшение величины Уд,, т. е. смещение потенциала коррозии в отрицательную сторону, будет соответствовать повышению степени катодного контроля. Таким образом, катодная защита, связанная со смещением потенциала корродирующей поверхности [Vв отрицательную сторону может быть интерпретирована как снижение коррозии из-за повышения степени катодного контроля коррозионной системы. Механизм преимущественного торможения катодного процесса при катодной электрохимической защите или применении протекторов может быть понят так при катодной поляризации корродирующей поверхности внешним током микрокатоды настолько перегружаются из внешней цепи (более энергичным анодом), что перестают работать на внутреннюю цепь, так как корродирующая поверхность является менее активным анодом, чем, например, присоединенный протектор. [c.7] Многие методы защиты основаны на торможении анодного процесса, как, например введение анодных ингибиторов или вообще пассиваторов в раствор, увеличение легированием способности сплава к пассивированию, а также специальное введение в коррозионный раствор ионов благородных металлов или в структуру металла включений благородных металлов. К анодному торможению относится также недавно открытый вид борьбы с коррозией — анодная электрохимическая защита, который применяется в случаях легкого возникновения анодной пассивности металла в данных условиях [8—13]. [c.7] Методы защиты от электрохимической коррозии повышением омического торможения имеют более ограниченное применение, что связано с меньшей ролью омического контроля при процессах электрохимической коррозии, особенно если коррозионный процесс определяется работой микро- или субмикропар [8]. [c.7] Однако, например, метод борьбы с подземной коррозией, вызываемой действием макрокоррозионных пар, путем осушки почвы около подземного сооружения, относится к этой категории методов. [c.7] Степень термодинамической нестабильности определяется не только характером данного металла, но также окружающей коррозионной средой и общими физическими условиями рассматриваемой системы. [c.8] Покрытие термодинамически активного металла сплошным слоем более термодинамически стабильного металла (например, покрытие меди или медного сплава золотом, покрытие стали никелем), а также легирование никеля достаточно большим процентом более стабильного компонента (напри.мер, медью), или хромистой стали никелем — примеры борьбы с коррозией понижением степени термодинамической нестабильности системы. [c.8] Исходя из этих соображений, ненабухающие (неэлектропроводные) изолирующие органические и неорганические покрытия, а также стекло-эмали и футеровки, следует рассматривать как методы, повышающие термодинамическую стабильность системы. Если эти покрытия не сплошные, а пористые, то это утверждение относится только к доли металлической поверхности, исключенной от соприкосновения с коррозионной средой. Наоборот, лакокрасочные покрытия, набухающие (проницаемые для ионов) правильнее относить к методам защиты за счет повышения катодного, анодного или омического контроля. Более точная идентификация покрытий по механизму их действия станет возможной только после детального и количественного изучения механизма их тормозящего действия на коррозионный процесс и количественного определения контролирующего фактора для каждого вида покрытия. В тех случаях, когда количественных исследований механизма защитного действия покрытия еще нет, мы будем з словно относить их действие к изоляции металла от коррозионной среды, т. е. к повышению термодиналш-ческой стабильности системы. [c.8] В каждой из этих групп для упрощения, ке уточняя зависирдасти термодинамической нестабильности или характер торможения процесса коррозии от более элементарных ступеней, проведем дальнейшую разбивку на три подгруппы по следующим признакам определяется ли воздействие данного метода защиты изменением внутренних факторов, зависящих от металла (например, изменением состава или структуры металла) воздействует ли метод путем изменения поверхности металлического изделия (например, проведение той или иной обработки поверхности металла или нанесение каких-либо кроющих слоев) или изменяет внешние условия и характер коррозионной среды, т. е. зависит главным образом от внешних факторов коррозии. [c.9] По-видимому, все известные и возможные методы защиты можно классифицировать по такой системе в соответствии с характером движущего или тормозящего (контролирующего) действия каждого вида защиты. [c.9] Подобная систематизация позволяет наиболее полно использовать возможности известных методов защиты и дает правильное направление дальнейшим исследованиям по разработке новых защитных мероприятий. Приведем некоторые примеры. [c.9] Если известен основной контролирующий фактор данного метода защиты, то можно указать, в каких слл- чаях применение его наиболее эффективно, какие факторы усиливают и какие ослабляют его действие. [c.9] Вернуться к основной статье