Passivatsiya - bu Metalllarni passivatsiya qilish jarayoni korroziyadan himoya qilish uchun sirtda yupqa plyonkalar hosil qilishni anglatadi

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Metallarni korroziyadan himoya qilishning an'anaviy usullari muhim tuzilmalar va materiallarning ishlash xususiyatlariga nisbatan qo'llaniladigan texnik talablarga kamroq va kamroq javob beradi. Uy ramkalari, quvur liniyalari va metall qoplamalardagi rulman nurlari, mahsulotdan uzoq muddatli foydalanish haqida gap ketganda, faqat mexanik zangdan himoya qilmasdan qila olmaydi. Korroziyadan himoya qilish uchun yanada samarali yondashuv elektrokimyoviy usul va, xususan, passivatsiya hisoblanadi. Bu ish qismi yuzasida himoya va izolyatsion plyonka hosil qiluvchi faol eritmalardan foydalanish usullaridan biridir.

Texnologiyaga umumiy nuqtai

Passivatsiya deganda tuzilishi metall yuzada yupqa plyonka hosil qilish jarayoni tushunilishi kerak.yuqori qarshilik bilan ajralib turadi. Bundan tashqari, ushbu qoplamaning vazifalari har xil bo'lishi mumkin - masalan, akkumulyator elektrolitlarida u nafaqat elektrodlarning ishlash muddatini uzaytiradi, balki o'z-o'zidan tushirish intensivligini ham kamaytiradi. Korroziyadan himoya qilish nuqtai nazaridan, passivatsiya materialning zang rivojlanishiga olib keladigan agressiv muhitga chidamliligini oshirish usulidir. Himoya-izolyatsion qoplamani shakllantirishning bir xil mexanizmi boshqacha bo'lishi mumkin. Elektrokimyoviy va kimyoviy usullar tubdan farq qiladi, lekin ikkala holatda ham yakuniy natija ish qismining tashqi tuzilishini kimyoviy faol bo'lmagan holatga o'tkazish bo'ladi.

Elektrokimyoviy korroziyaga qarshi himoya qilish printsipi

Elektrokimyoviy passivatsiyaning asosiy omili tashqi oqimning maqsadli sirtga ta'siridir. Katod oqimining korroziyaga uchragan metall konstruksiyadan o'tishi paytida uning potentsiali manfiy yo'nalishda o'zgaradi, bu ham ishlov beriladigan qism molekulalarining ionlashuv jarayonining xarakterini o'zgartiradi. Tashqi polarizator tomonidan anodik ta'sir qilish sharoitida (kislotali muhit uchun odatiy) oqimning oshishi talab qilinishi mumkin. Bu polarizatorni bostirish va keyinchalik korroziyaga qarshi to'liq himoyaga erishish uchun kerak. Biroq, tashqi oqim tufayli sirtning passivatsiyasi kuchayishi bilan vodorodning chiqishi ortadi, bu esa metallning gidrogenatsiyasiga olib keladi. Natijada, metall konstruktsiyada vodorodning erishi jarayoni boshlanadi, undan keyin ishlov beriladigan qismning fizik xususiyatlari yomonlashadi.

Katodhimoya usuli

Bu elektrokimyoviy korroziyaga qarshi izolyatsiya turi bo'lib, katod tokini qo'llash texnikasidan foydalanadi. Ammo bu usul turli yo'llar bilan amalga oshirilishi mumkin. Misol uchun, ishlab chiqarishda ba'zi hollarda, qismni katod sifatida tashqi oqim manbaiga ulash orqali etarli potentsial siljish ta'minlanadi. Anod inert yordamchi elektroddir. Ushbu usul payvandlashdan keyin tikuvlarni passivatsiya qilishni amalga oshiradi, burg'ulash inshootlarining metall platformalarini va er osti quvurlarini himoya qiladi. Katodik passivatsiya usulining afzalliklari har xil turdagi korroziya jarayonlarini bostirish samaradorligini o'z ichiga oladi.

Umumiy zang shikastlanishiga qo'shimcha ravishda chuqurchalar va donalararo korroziyaning oldini oladi. Katodik elektrokimyoviy ta'sirning himoya va galvanik kabi usullari ham qo'llaniladi. Ushbu yondashuvlarning asosiy xususiyati polarizator sifatida ko'proq elektromanfiy metalldan foydalanishdir. Ushbu element himoyalangan mahsulot bilan aloqa qiladi va ish paytida yo'q bo'lib ketadigan anod vazifasini bajaradi. Shunga o'xshash usullar odatda kichik inshootlarni, binolar va inshootlarning qismlarini izolyatsiyalashda qo'llaniladi.

Anodni himoya qilish usuli

Metall qismlarning anodik izolyatsiyasi bilan potentsial ijobiy tomonga siljiydi, bu ham sirtning korroziya jarayonlariga chidamliligiga yordam beradi. Amaldagi anod oqimi energiyasining bir qismi metallning ionlanishiga sarflanadimolekulalar va boshqa qismi - katod reaktsiyasini bostirish uchun.

Ushbu yondashuvning salbiy omillari orasida korroziya reaktsiyasining pasayish tezligi bilan taqqoslanmaydigan metallning yuqori erish tezligi bor. Boshqa tomondan, ko'p narsa passivatsiya qo'llaniladigan metallga bog'liq bo'ladi. Bular faol eriydigan materiallar va to'liq bo'lmagan elektron qatlamlari bo'lgan qismlar bo'lishi mumkin, ularning tuzilishi passiv holatda ham tormozlash va yo'q qilish reaktsiyalariga yordam beradi. Ammo har qanday holatda ham korroziyaga qarshi himoyaning sezilarli ta'siriga erishish uchun katta anodli oqimlardan foydalanish kerak.

Shu nuqtai nazardan, izolyatsiyani qisqa muddatli saqlash uchun ushbu usuldan foydalanish tavsiya etilmaydi, ammo o'rnatilgan oqimni ushlab turish uchun kam energiya xarajatlari anodik passivatsiyani to'liq oqlaydi. Aytgancha, kelajakda shakllangan himoya tizimi atigi 10-3 A/m2 joriy quvvatni talab qiladi.

Kimyoviy inhibitorlardan foydalanish

Agressiv muhitda ishlaganda metallarning qarshiligini oshirish uchun muqobil texnologik yondashuv. Inhibitorlar kimyoviy passivatsiyani ta'minlaydi, bu metallarning erishi intensivligini pasaytiradi va turli darajada korroziya shikastlanishining zararli ta'sirini yo'q qiladi.

Oʻz-oʻzidan inhibitor maʼlum maʼnoda qoʻshilgan oqimning analogidir, ammo kimyoviy yoki elektrokimyoviy qoʻshma taʼsirga ega. Organik va noorganik moddalar himoya plyonkaning faollashtiruvchisi sifatida ishlaydi va ko'pincha -maxsus tanlangan kompleks birikmalar. Agressiv muhitga ingibitorning kiritilishi kinetik elektrod reaktsiyalariga ta'sir qilib, metall yuzasi strukturasida o'zgarishlarga olib keladi.

Himoya samaradorligi metall turiga, tashqi sharoitlarga va butun jarayonning davomiyligiga bog'liq bo'ladi. Shunday qilib, uzoq muddatda zanglamaydigan po'latdan yasalgan passivatsiya guruch yoki temirga qaraganda agressiv muhitga qarshi turish uchun ko'proq energiya resurslarini talab qiladi. Ammo inhibitorning ta'sir qilish mexanizmi hali ham asosiy rol o'ynaydi.

Inhibitorlar-passivatorlar

Passiv qarshilikni shakllantirish tamoyillari bo'yicha faol korroziyadan himoya qilish turli inhibitorlar tomonidan yaratilishi mumkin. Shunday qilib, metall yuzasiga kimyoviy va elektrostatik ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan anionlar, kationlar va neytral molekulalar ko'rinishidagi adsorbsion birikmalar keng qo'llaniladi. Bular korroziyaga qarshi himoya qilishning universal vositalaridir, ammo kislorod polarizatsiyasi hukmron bo'lgan muhitda ularning ta'siri kamayadi. Misol uchun, zanglamaydigan po'latdan passivatsiya qilish uchun oksidlovchi xususiyatlarga ega maxsus inhibitordan foydalanish kerak. Bularga molibdatlar, nitritlar va xromatlar kiradi, ular kislorod molekulalarini chiqarish uchun etarli bo'lgan musbat qutblanish siljishi bilan oksidli plyonka hosil qiladi. Metall yuzasida hosil bo'lgan kislorod atomlarining xemisorbsiyasi sodir bo'lib, qoplamaning eng faol joylarini to'sib qo'yadi va metall konstruktsiyasining erish reaktsiyasini sekinlashtirish uchun qo'shimcha potentsial yaratadi.

Yarim o'tkazgichlarni himoya qilishda passivatsiyadan foydalanish

Yuqori kuchlanish ostida yarimo'tkazgichli elementlarning ishlashi korroziyadan himoya qilishga alohida yondashuvni talab qiladi. Bunday holatlarga nisbatan metallning passivatsiyasi qismning faol hududining dumaloq izolyatsiyasida ifodalanadi. Diyotlar va bipolyar tranzistorlar yordamida elektr chekka himoyasi hosil bo'ladi. Planar passivatsiya himoya halqani yaratishni, shuningdek, kristalli sirtni shisha bilan qoplashni o'z ichiga oladi. Mesa passivatsiyasining yana bir usuli strukturaviy metall kristall yuzasida maksimal ruxsat etilgan kuchlanish darajasini oshirish uchun yiv hosil qilishni o'z ichiga oladi.

Koroziyaga qarshi plyonkaning modifikatsiyasi

Passivatsiya natijasida hosil bo'lgan qoplama turli xil qo'shimcha mustahkamlash imkonini beradi. Bu qoplama, krom qoplama, bo'yash va konservatsiya plyonkasini yaratish bo'lishi mumkin. Korroziyaga qarshi himoyani yordamchi mustahkamlash usullari ham qo'llaniladi. Sink qoplamalari uchun polimer va xrom komponentlari asosida maxsus echimlar ishlab chiqilmoqda. Oddiy galvanizli paqir uchun, yuvish uchun reaktiv bo'lmagan qo'shimchalardan foydalanish mumkin.

Xulosa

Korroziya - bu turli yo'llar bilan namoyon bo'lishi mumkin bo'lgan halokatli jarayon, lekin har bir holatda u metallning ma'lum operatsion xususiyatlarining yomonlashishiga yordam beradi. Bunday jarayonlarning turli yo'llar bilan paydo bo'lishini istisno qilish mumkin, shuningdek, dastlab pasayganligi bilan ajralib turadigan olijanob metallardan foydalanish mumkin.zangga sezgirlik. Biroq, ma'lum moliyaviy va texnologik sabablarga ko'ra, korroziyaga qarshi standart himoya vositalaridan foydalanish yoki korroziyaga chidamliligi yuqori bo'lgan metallardan foydalanish har doim ham mumkin emas.

Bunday holatlarda eng maqbul yechim passivatsiya hisoblanadi - bu har xil turdagi metallarni himoya qilishning nisbatan arzon va samarali usulidir. Ba'zi hisob-kitoblarga ko'ra, to'g'ri tanlangan inhibitorli bitta elektrod 8 kilometrlik er osti quvur liniyasini korroziyadan himoya qilish uchun etarli bo'lishi mumkin. Kamchiliklarga kelsak, ular printsipial ravishda elektrokimyoviy passivatsiya usullaridan foydalanishning texnik murakkabligida ifodalanadi.