Защита металлов от коррозии гальваническими покрытиями

Гальваническое по рытие представляет собой очень тонкий слой металла толщиной чаще всего в несколько микронов. При мелкозер-, нистом строении этого слоя и прочном сцеплении его с основным металлом гальваностегическое покрытие обладает хорошими механическими и защитными качествами. В промышленности применяют цинкование, лужение, никелирование, хромирование, свинцование, серебрение, золочение и т. д. Покрытия делаются для различных целей — защиты от коррозии, придания изделиям красивого внешнего вида, увеличения твердости поверхностного слоя деталей, создания поверхности с большой электропроводностью и т. п. Например, цинковые, оловянные и свинцовые покрытия служат для защиты от коррозии хромовые не только защищают металл от коррозии, но и увеличивают поверхностную твердость и придают изделиям красивый вид серебрение часто производится с целью увеличения электропроводности и химической стойкости поверхности детали и т. д. [c.179]

Наиболее распространена защита алюминия и его сплавов от коррозии электрохимическим оксидированием, при котором окисление достигается действием электрического тока (см. работу 5 этого раздела). Алюминиевые изделия помещают в электролит в качестве анода, поэтому метод обработки носит название — анодное окисление, или анодирование. При анодировании на алюминии и его сплавах получают пленки толщиной 5—20 мк, а в специальных случаях до 200—300 мк. Анодирование применяется не только для защиты от коррозии и улучшения адгезии (сцепления) с лакокрасочными покрытиями, но и для декоративной отделки поверхности металла, получения на ней фотоизображений, повышения стойкости против истирания, получения поверхностного электро- и теплоизоляционного слоя и слоя высокой твердости. Твердость анодной окисной пленки на чистом алюминии 1500 кг/мм , т. е. выше, чем твердость закаленной инструментальной стали. С помощью анодных пленок алюминия изготовляют алюминиевые выпрямители и конденсаторы. В последнее время анодная окисная пленка используется как подслой для лучшего сцепления алюминия с гальваническими покрытиями (хромом, никелем, серебром и др.). [c.146]

Защитные покрытия — тонкие пленки, искусственно создаваемые на поверхности металла для защиты от коррозии. Металлические покрытия наносятся либо в гальванических ваннах при пропускании постоянного тока, либо в печах при высокой температуре неметаллические лакокрасочные покрытия содержат раствор полимера в органическом растворителе с различными присадками. [c.7]

В гальваностегии медные покрытия применяются для защиты стальных изделий от цементации, для повышения электропроводности стали (биметаллические проводники), а также в качестве промежуточного слоя на изделиях из стали, цинка и цинковых и алюминиевых сплавов перед нанесением никелевого, хромового, серебряного и других видов покрытий для лучшего сцепления или повышения защитной способности этих покрытий. Для защиты от коррозии стали и цинковых сплавов в атмосферных условиях медные покрытия небольшой толщины (10—20 мкм) непригодны, так как в порах покрытия разрушение основного металла будет ускоряться за счет образования и действия гальванических элементов. Кроме того, медь легко окисляется на воздухе, особенно при нагревании. [c.396]

Рис. 1.17. Графическое представление гальванического взаимодействия на поры в покрытии металлом а — анодное покрытие оказывает протекторную защиту катодному основному материалу б и в —действие коррозии на анодный основной материал усиливается под влиянием катодного покрытия, приводящего к питтинговой коррозии основного материала и отслаиванию покрытия г п д — закупорка продуктами коррозии и поры, приводящие к увеличению сопротивления

Гальванические покрытия наносят для защиты металлов от коррозии, а также в декоративных и специальных целях (увеличение отражательной способности волноводов и рефлекторов, уменьшение сопротивления электрических контактов и т. д.). Покрытие осуществляют электролизом растворов как с растворимым анодом (никелирование, кадмирование, цинкование, лужение, серебрение и др.), так и с нерастворимым (хромирование, золочение). Покрываемое изделие всегда является катодом, [c.214]

Электрохимия имеет большое практическое значение в связи с развитием промышленных электрохимических методов получения металлов, щелочей, солей, электросинтеза ценных органических веществ, применением электролиза для нанесения гальванических покрытий для защиты металлов от коррозии и др. Электрохимические методы исследования и анализа приобретают все большее значение на практике в качестве быстрых и точных методов анализа и производственного контроля. [c.8]

Защитные поверхностные покрытия металлов. Они бывают металлические (покрытие цинком, оловом, свинцом, никелем, хромом и другими металлами) и неметаллические (покрытие лаком, краской, эмалью и другими веществами). Эти покрытия изолируют металл от внешней среды. Так, кровельное железо покрывают цинком, из оцинкованного железа изготовляют многие изделия бытового и промышленного значения. Слой цинка предохраняет железо от коррозии, так как цинк, хотя и является более активным металлом, чем железо (см. ряд стандартных электродных потенциалов металлов, рис. 5.5), покрыт оксидной пленкой. При повреждениях защитного слоя (царапины, пробои крыш и т. д.) в присутствии влаги возникает гальваническая пара 2п Ре. Катодом (положительным полюсом) является железо, анодом (отрицательным полюсом) — цинк (рис. 5.10). Электроны переходят от цинка к железу, где связываются молекулами кислорода, цинк растворяется, но железо остается защищенным до тех пор, пока не будет разрушен весь слой цинка, на что требуется довольно много времени. Покрытие железных изделий никелем, хромом, помимо защиты от коррозии, придает им красивый внешний вид. [c.164]

Неметаллические, т. е, лакокрасочные и эмалевые покрытия, чрезвычайно широко используются для защиты металлов и сплавов от коррозии. Однако использование таких покрытий, равно как и гальванических, осложнено тем, что под действием нагружения, особенно периодического, многие покрытия быстро теряют свою защитную способность. Поэтому для защиты металлов от коррозионно-механического разрушения можно рекомендовать только те покрытия, которые положительно проявили себя при коррозии под напряжением. [c.117]

Нанесенные на металлы электролизом покрытия получаются ровными по толщине, прочными, служат долго, и, кроме того, таким способом можно покрывать изделия любой формы. Эту отрасль прикладной электрохимии называют гальваностегией. Кроме защиты от коррозии, гальванические покрытия иногда придают красивый декоративный вид предметам. [c.153]

На практике предпринимались попытки защиты металла от коррозии соединениями зольных отложений нанесением на стали защитных покрытий. Исследовались гальванические, диффузионные, керамические и металлокерамические покрытия. Однако все покрытия быстро разрушались вследствие несплошности [c.177]

С помощью приведенных соотношений решают электрохимические задачи, имеющие большое практическое значение, в таких разделах, как химические источники электрической энергии, защита металлов от электрохимической коррозии, гальванические покрытия, электрохимическая очистка воды, электрохимический синтез, электрохимическая обработка металлов. [c.156]

Особо важное значение придается антикоррозионным пластмассовым покрытиям для защиты черных металлов. Подсчитано, что около одной пятой мировой добычи черных металлов гибнет от коррозии. А существующие лакокрасочные и гальванические покрытия не являются высоконадежной защитой от коррозии. Гальванические покрытия нестойки к кислотам, щелочам, их нанесение трудоемко и связано с использованием дефицитных материалов (цветных металлов и химикатов). Лакокрасочные покрытия неустойчивы к удару, износу их пленки при разовом покрытии слишком тонки 50—80 мк, в то время как для обеспечения надежной защиты металлов от атмосферных воздействий они должны быть толщиной 150—250 мк, а от воздействия жидких агрессивных сред 300 мк. [c.255]

Не лишены недостатков и гальванические покрытия при их получении расходуются цветные- (нередко дефицитные) металлы несмотря на хороший декоративный вид многие гальванические покрытия, особенно катодного типа, не обеспечивают надежной защиты от коррозии. Силикатные покрытия хрупки, неэластичны. Производство этих видов покрытий трудоемко и энергоемко. [c.7]

Широко распространенным способом защиты металлов от коррозии является покрытие их слоем других металлов. Покрывающие металлы сами корродируют с малой скоростью, так как покрываются плотной оксидной пленкой. Покрывающий слой наносят различными методами кратковременным погружением в ванну с расплавленным металлом (горячее покрытие), электроосаждением из водных растворов электролитов (гальваническое покрытие), напылением (металлизация), обработкой порошками при повышенной температуре в специальном барабане (диффузионное покрытие), с помощью [c.143]

При выборе материала для защиты поверхности железа и более активных металлов нельзя забывать об электрохимической коррозии. Если, например, покрыть железо тонким слоем олова или меди, то при повреждении защитного слоя железо корродирует гораздо быстрее, чем непокрытый металл. В гальваническом элементе, который возникает при смачивании места контакта двух металлов растворами электролитов, железо является более активным металлом, чем олово и медь, и легче растворяется. В случае покрытия цинком наблюдается обратное явление, поэтому корродировать будет цинковое покрытие. [c.35]

Важнейшая область прикладной электрохимии — гальванотехника. Этим названием объединяются два направления гальваностегия — получение гальванических покрытий иа металлах и гальванопластика — электрохимическое получение точных металлических копий с рельефных поверхностей (Якоби). Сейчас гальваиоиластика находит применение для нанесения металлических рисунков на полупроводники и непроводящие материалы (например, в производстве печатных радиосхем для миниатюрных радиоирпемииков). Гальванические покрытия наносят для защиты металлов от коррозии, а также в декоративных и специальных целях (увеличение отрам<а-тельной способности волноводов и рефлекторов, уменьшение сопротивления электрических контактов и т. д.). Покрытие осуществляют электролизом растворов как с растворимым анодом (никелирование, кадмирование, цинкование, лужение, серебрение и др.), так и с нерастворимым (хромирование, золочение). Покрываемое изделие всегда является катодо . [c.264]

Медные покрытия, как правило, не применяются в качестве самостоятельного гальванического покрытия ни для декоративных целей, ни для защиты стальных изделий от коррозии. Это объясняется тем, что медь в атмосферных условиях окисляется, покрываясь с поверхности основными карбонатами (результат взаимодействия с влагой и углекислым газом воздуха). По своим электрохимическим свойствам медь по отношению к железу является катодным покрытием, т. е. лишь механически предохраняет стальные изделия от коррозии. На поврежденном участке покрытия образуется гальваническая пара железо—медь, где железо будет являться анодом, а медь — катодом. Следовательно, медь будет ускорять коррозию железа. Медные пок рытия используют в качестве подслоя при никелировании, хромировании и некоторых других процессах. Медь легко полируется и дает прочное сцепление с другими металлами. В качестве самостоятельного покрытия медь применяется при углеродистой цементации железа, где медным покрытием защищаются отдельные участки изделий, не подлежащие [c.176]

Для защиты от коррозии стали в атмосферных условиях меДные покрытия небольшой толщины не пригодны. Потенциал меди более электроположителен (стандартный потенциал меди равен си/си2+=+0,34 В), чем потенциал железа, и в порах основной металл будет разрушаться быстрее в результате образования гальванических пар. Кроме того, медь легко окисляется, реагируя с влагой и диоксидом углерода воздуха, покрывается оксидами и темнеет. При длительном воздействии воздуха медь покрывается так называемой патиной — зеленым налетом карбонатов. Тем не менее в последние годы медь все шире используется как самостоятельное функциональное покрытие. Прежде всего это связано с применением меди в электронной и приборостроительной промышленности (например, для произ- [c.298]

Для защиты металлов от коррозии используют покрытия, которые наносят различными способами. Гальванический способ нанесения защитной пленки заключается в выделении под действием электрического тока металлов из их растворов на покрываемой детали, которая служит катодом (никелирование, хромирование и т. д.). Химический способ заключается в образовании пленки в результате реакций, происходящих на поверхности металла под действием химических реагентов (оксидирование, фосфатирование). [c.73]

Покрытия благородными металлами (серебром, золотом, родием) широко применяются для декоративных целей, но редко используются для защиты металлов с отрицательным электродным потенциалом (стали, цинка). Покрытие благородными металлами обычно наносится гальваническим способом. Из-за высокой стоимости этих металлов толщина покрытия должна быть минимальной, за исключением серебряных украшений, столовых приборов и посуды. Покрытие золотом используется с целью предотвращения потускнения серебряных контактов. Из экономических соображений при золочении наносят чрезвычайно тонкие и сильно пористые покрытия. Это может привести к образованию продуктов коррозии на основном металле, которые распространяются по поверхности покрытия и увеличивают контактное сопротивление. Особенно вреден сульфид серебра, образованный на основном слое серебра. [c.46]

Защита от коррозии. 1. Нанесение металлических покрытий методами гальванического никелирования, цинкования, кадмирования, лужения и хромирования, а также горячего цинкования и лужения путем погружения изделий в расплавленный металл. [c.425]

Титановые гальванические покрытия применяют для защиты от коррозии различных металлов и сплавов, особенно при эксплуатации в морских условиях. Выделение титана электролизом из водных растворов затруднено из-за большой склонности его к пассивированию и высокого отрицательного по- [c.82]

За прошедшие годы с момента выхода в свет первого издания Руководства произошло значительное усовершенствование методов защиты металлов от коррозии и разработаны новые, бо лее прогрессивные режимы гальванических процессов нанесения защитных покрытий. Поэтому при подготовке рукописи ко второму изданию авторы расширили материал второй и третьей части книги, дополнив их лабораторными работами по осаждению блестящих покрытий, по применению реверсивного тока в гальваностегии и др. [c.5]

Тонкое гальваническое покрытие титана платиной может служить своеобразным методом анодной защиты титана в морской воде [179]. Известно, что в морской воде при поляризации титана большими токами наступает пробой пассивной пленки хлор-ионами и происходит питтинговая коррозия. Из рис. 117 видно, что при поляризации потенциал платинированного титана до значительной плотности анодного тока не смещается в положительную сторону, следовательно, металл остается в устойчивом состоянии. Таким образом, в условиях применения титана в морской воде или других нейтральных хлоридных растворах при интенсивной анодной поляризации платинирование поверхности будет хорошей защитой. Подобное платинирование поверхности титана используют для изготовления нерастворяющихся устойчивых титановых анодов при катодной защите в морской воде или растворах хлоридов. [c.168]

Большая часть цинка идет на покрытие (цинкование) стальных изделий для защиты их от коррозии. Такие покрытия создаются погружением в расплавленный металл (горячее цинкование) или же гальваническим путем. Из цинка делают протекторы для защиты железа (стали) и других более электроположительных металлов от коррозии в морской воде, почвах и т. п., а также электроды гальванических элементов. Цинк входит в состав многих сплавов. Наиболее известна латунь — сплав Хп с Си (до 40% 2п). [c.234]

Металлические покрытия следует подбирать, опираясь, на Теорию защиты от коррозии. Покрытия из электроотрицательных, активных металлов (цинк, кадмий, алюминий) нужно всегда использовать там, где они будут увеличивать катодную поляризацию стали (коррозия с катодным контролем). Подобные покрытия будут хорошо защищать от коррозии во всех средах, содержащих хлориды (морская, речная вода, почва). Естественно, толщина покрытий должна соответствовать нормам, рекомендуемым для гальванических покрытий. [c.192]

По способу получения металлические покрытия делятся на гальванические, диффузионные, контактные, горячие, ваку-умно-и катодно-напыленные, плакированные и т. д. Особое значение гальванических покрытий в решении проблемы защиты металлов от коррозии заставляет выделить их в отдельную главу. [c.193]

Широкое применение, особенно в машиностроении, для защиты от атмосферной коррозии находят гальванические покрытия, которые получаются катодным осаждением заш,ищающего металла или сплава из водных растворов, содержащих катионы металла — покрытия. Металлические покрытия получают также химическими методами путем восстановления ионов металла е помощью веществ-восстановителей, находящихся в растворе. [c.49]

Использование гальванических покрытий имеет целью защиту металла-основы от коррозии (защитные покрытия). Типичными примерами защитных покрытий являются повсеместно распространенные анодные цинковые и кадмиевые покрытия на стали [c.209]

Для защиты материала от коррозии применяют металлические и неметаллические защитные покрытия. Металлические покрытия наносятся на изделие погружением его в расплавленный металл или гальваническим способом. Первый способ применяют, когда металл для защиты изделий имеет низкую температуру плавления (например, свинец, олово, цинк). Толщину слоя покрытия в этом случае можно регулировать температурой расплавленного металла и временем пребывания изделия в нем чем агрессивнее среда, тем толще слой покрытия. [c.311]

Наряду с оксидированием в промышленности для защиты металлов от коррозии применяется также фосфатирование — процесс получения на поверхности стали пленки фосфорнокислой соли железа и марганца. Образующаяся пленка фосфатов, как и оксидная пленка, черного цвета и обладает высоким омическим сопротивлением. Исходным продуктом для фосфатирования является комплексная соль гидрофосфатов железа или марганца ( Мажеф ) Ме(Н2Р04)з (Ме — железо или марганец). Фосфатирование проводят при температуре 350—370° К. При этом поверхность изделия покрывается плотной труднорастворимой пленкой, состоящей из трехзамещенных фосфатов железа и марганца. Одним из наиболее распространенных методов защиты металлов является электролитическое покрытие, в частности лужение и цинкование. Олово не окисляется под действием влажного воздуха, не реагирует с разбавленными и крепкими растворами серной, соляной и азотной кислот, медленно растворяется в концентрированных щелочах. В неорганических кислотах олово имеет более положительный потенциал, чем железо. В этом случае слой олова, нанесенный на железо,предохраняет его от коррозии чисто механически. До тех пор,, пока слой олова, нанесенный на железное изделие, остается неповрежденным, это изделие ведет себя в смысле взаимодействия с окружающей средой как чистое олово. Если же в каком-либо месте луженного железа слой олова окажется нарушенным, то в этом месте в присутствии влажного воздуха начинает работать гальванический элемент [c.316]

К ногативныгл явлениям, сопрсвол ающим коррозию металлов к сплавов с водородной деполяризацией, их катодную защиту и нанесение гальванических покрытий, относится водородное охрупчивание, приводящее к существенному снижению прочностных свойств материала. Если для кристаллических металлов эта проблема изучена достаточно полно, то инфоршция о сменности к водородной хрупкости аморфных сплавов и, в частности, аморфных сплавов (АС) на основе железа носит в основном фрагментарный характер. В этой связи в настоящей работе предпринято исследование механического поведения АС евЗ Г наводороживания в сернокислых растворах при различных режимах катодной поляризации [c.82]

Важным свойством фосфатных пленок, особенно после пропитки их смазочными маслами, является суш,ествеиное снижение трения при операциях холодного волочения, прокатке и глубокой вытяжке листовой стали. При введении этой операции снижается и потребная мощность оборудования и улучшается качество обработки. Фосфатирование в целях защиты от коррозии применяется и для цветных металлов — алюминия, цинка, магния и других металлов и гальванических покрытий, но основной областью применения является обработка черных металлов. [c.241]

Никель чувствителен к агрессивным воздействиям, особенно в промышленной атмосфере. Из-за потускнения металла ве дедст-вие образования пленки основного сульфата никеля, уменьшающего зеркальный блеск поверхности, покрытия постепенно теряют отражательную способность [4]. Для того чтобы уменьшить потускнение, на никель электроосаждением наносят очень тонкий (0,0003—0,0008 мм) слой хрома. Отсюда возник термин хромовое покрытие , хотя в действительности оно в основном состоит из никеля. Оптимальные условия защиты достигаются, если в покровном хромовом слое образуются микротрещины. Чтобы получить этот эффект, в гальванически,е ванны для электроосаждения хрома вводят соответствующие добавки. Тонкий никелевый слой, осажденный из электролита, содержащего блескообразователи (обычно соединения серы), в свою очередь наносится на вдвое или втрое более толстый матовый слой, электроосажденный из обычной ванны никелирования. Многочисленные трещины в хроме способствуют инициации коррозии во многих местах поверхности, что уменьшает в конечном итоге глубину коррозионных разрушений, которые в противном случае протекали бы в нескольких отдельных точках. Блестянщй никель, содержащий небольшие количества серы, является анодом по отношению к нижнему слою никеля, в котором серы меньше, и поэтому выступает в качестве протекторного покрытия. Развитие любого питтинга, образующегося под хромовым покрытием, происходит в основном вширь, а не за счет роста в глубь никелевых слоев. Таким образом, предотвращается коррозия основного металла. Система многослойных покрытий обладает более высокой защитной способностью, чем однослойные хромовые или никелевые покрытия той же толщины [51. [c.234]

Свинец и его сплавы. Свинец обладает очень высокой сопротивляемостью действию коррозии в кислотной среде, и гальванические покрытия, получаемые из растворов кислых фторобо-ратов, фторосиликатов или сульфатов, используются для защиты черных металлов или сплавов на медной основе. [c.96]

Хотя ЦИНК корродирует в морской воде обычно с меньшей средней скоростью, чем железо, он не применяется в качестве конструкционного металла в условиях погружения как из-за плохих физических свойств, так и из-за склонности к местной коррозии [46]. Основное применение цинка — протекторы для защиты погружаемых конструкций и защитные гальванические покрытия на стали. Трубопроводы нз оцинкованной стали используются на кораблях в пожарных системах перекачки морско й воды. Высокая коррозионная стойкость таких труб связана, несомненно, с ограниченной концентрацией кислорода в заполняющей их стоячей воде. [c.167]

Покрытия из цинка и олова (так же как и других металлов) защищают железо от коррозии при сохранении сплошности. При нарушении покрывающего слоя (трещины, царапины) коррозия изделия протекает даже более интенсивно, чем без покрытия. Это объясняется работой гальванического элемента железо — цинк и железо — олово. Трещины и царапины заполняются влагой и образуются растворы. Поскольку цинк более электроотрицателен, чем железо, то его ионы будут преимущественно переходить в раствор, а остающиеся электроны будут перетекать на более электроположительное железо, делая его катодом (рис. 2). К железу-катоду будут подходить ионы водорода (вода) и разряжаться, принимая электроны. Образующиеся атомы водорода объединяются в молекулу Нг- Таким образом, потоки ионов будут разделены и это облегчает протекание электрохимического процесса. Растворению (коррозии) будет подвергаться цинковое покрытие, а железо до поры до времени будет защищено. Цинк электрохимически защищает железо от коррозии. На этом принципе основан протекторный метод защиты от коррозии металлических конструкций и аппаратов. Английское слово претект — означает защищать, предохранять. При протекторной защите к конструкции, к аппарату через проводник электрического тока присоединяется кусок более электроотрицательного металла. Его можно поместить прямо в паровой котел. При наличии влаги, [c.145]

А. М. Л а п и д е с, Осаждение гальванических покрытий в ультразвуковом поле, Защита металлов от коррозии, износостойкие, антифрикционные и декоративные покрытия, изд. ЦИТЭИН ГНТК, вып. 16, 1960. [c.132]

Для защиты от коррозии оборудования, контактирующего с речной водой, широко применяются различные металлические покрытия. Выбор металла, используемого для покрытия, и метод его нанесения зависят от вида защищаемого оборудования и характера водной среды. Цинковые гальванические покрытия (наносимые из цианистых, сернокислых и других электролитов) используются для защиты от коррозии листовой стали, из которой изготавливают емкости для неумягченной воды. Покрытие имеет хорошую стойкость к коррозии практически в любой нейтральной природной воде, в том числе жесткой, содержащей гидрокарбонат кальция, при низких и повышенных температурах. [c.99]