Реферат по курсу: Коррозия и защитные свойства металлов

Подождите немного. Документ загружается.

5. НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ,

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

МАТЕРИАЛОВ ОТ ГАЗОВОЙ КОРРОЗИИ

Для защиты от газовой коррозии используют следующие

неметаллические неорганические покрытия.

Жаростойкие эмали – получаемые путем сплавления стеклообразные

керамические покрытия, состоящие из неорганических окислов. Эти

покрытия должны обладать: высокими защитными свойствами против

газовой коррозии (что достигается введением в их состав максимального

количества окислов Сr

, Al

, TiО

, ZnO, SiО

и др., оказывающих высокое

сопротивление диффузии и повышающих жаростойкость стали, и

минимального количества окислов PbO, Na

О, CaO и др., облегчающих

протекание диффузии в окалине и понижающих жаростойкость стали);

спеканием при температуре обжига и относительной твердостью при рабочих

температурах; высокой адгезией к металлу; термостойкостью (которая

обеспечивается близостью коэффициентов линейного расширения покрытия

и металла); экономичностью.

Составляющие шихты, разработанной в УкрНИИХИММАШ

жаростойкой эмали ЭЖ-1000 (16,0 кг кварцевого песка, 4,5кг Н

ВО

, 22,6кг

ВаСО

, 2,8кг СаСО

, 1,2кг TiО

, 2,0кг ZnO), сплавляют в газовой печи при

1400° С в течение 2 ч с последующим размолом застывшей остеклованной

массы на шаровой мельнице с добавлением на 70ч. этой массы 30ч. Сr

, 5ч.

часовярской глины (или 2,5ч. бентонита), 50ч. воды. Полученную водную

суспензию (шликер) наносят на металл, окуная в нее предварительно

очищенные от загрязнений стальные изделия, или пульверизацией при

помощи пистолета. Нанесенный на металл эмалевый шликер сушат, а затем

обжигают в течение нескольких минут при 1020-1040°С. Эмаль

предназначена для защиты стальных деталей от окисления в газовых средах

при температурах до 1000°С.

Расплавленные окислы или их композиции можно наносить на

поверхность металлических изделий методом напыления.

Наиболее жаростойкие керамические покрытия выдерживают

температуру 1100°, а в отдельных случаях до 1450° С. Разработанные в

настоящее время жаростойкие эмали еще не обладают достаточно высокой

пластичностью, чувствительны к тепловым ударам и склонны к

механическим разрушениям.

Покрытия из тугоплавких соединений (карбидов, нитридов, боридов

и силицидов) получают при высоких температурах как из твердой фазы

(непосредственной реакцией между углеродом, кремнием и др. с материалом

поверхности защищаемой детали), так и из газообразной (обработкой деталей

газообразными и парообразными веществами, содержащими соединения

бора, кремния, углерода и др.). Эти покрытия оказывают защитное действие

вплоть до очень высоких температур (силициды, например, до 2000° С).

Металлокерамические покрытия получают введением в окислы (или в

другие тугоплавкие соединения) металлических добавок. Это усиливает связь

между частицами окислов и повышает теплопроводность (что приводит к

повышению термостойкости покрытий), пластифицирует окислы, снижая их

хрупкость. Меняя соотношение металлической и неметаллической фаз,

можно сблизить коэффициенты термического расширения покрытия и

основы. Наносят металлокерамические покрытия газопламенным

напылением в ацетилено-кислородном пламени с последующей

термообработкой изделий в инертных атмосферах или в вакууме.

Новым, наиболее универсальным методом нанесения тугоплавких

защитных покрытий на листовые материалы, детали больших размеров и

изделия сложной формы является метод плазменного напыления.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. Н.П. Жук. Курс коррозии и защиты металлов. Жук Н.П. Учебник для

студентов металлургических вузов. М: Металлургия. 1968г., 404с.

2. Конспект лекций по коррозии и защите металлов Бурлаков В.И.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ПРИАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА __________________________________

Контрольная работа № 2

по курсу: «Коррозия и защитные свойства металлов»

Выполнила:

ст. гр. З-04-МТ

Попова А.Н.

Шифр: 2004-845

Проверил:

Бурлаков В.И.

Мариуполь

2008

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

1. Поляризация. Ее причины и проявления

2. Понятие «электродный потенциал». Расчет его величины

3. Цель проведения деаэрации электролита. Возможность ее

осуществления

4. Катодная деполяризация с учетом водорода. Уравнение.

Распространенность этого коррозионного процесса

5. Кислотные неорганические материалы

Перечень ссылок

1. ПОЛЯРИЗАЦИЯ. ЕЕ ПРИЧИНЫ И ПРОЯВЛЕНИЯ

Если электроды обратимого гальванического элемента с

потенциалами в разомкнутом состоянии (V

)

o6p

и (V

)

обр

и сопротивлением

электролита между ними в цепи R замкнуть и измерить установившееся

значение силы генерируемого тока I', то оказывается, что эта сила

значительно меньше значения, рассчитанного по закону Ома, т. е.

Так как практически R = const, причину неравенства следует искать в

числителе дроби. И, действительно, измерения показывают (рисунок 1.1), что

потенциалы электродов, через которые проходит при их работе

электрический ток, отличаются от потенциалов электродов, не нагруженных

током: потенциал анода при прохождении через него тока становится

положительнее, а потенциал катода – отрицательнее:

гед V

и V

– устанавливающиеся при данном значении тока

электродные потенциалы, называемые эффективными;

∆V

и ∆V

– смещения потенциалов анода и катод.

Это изменение потенциалов, а следовательно, и и разности,

приводящее к уменьшению силы тока, называют поляризацией.

Таким образом, в уравнении (1.1.) должны фигурировать не

начальные (V

)o6p и (V

)

o6p

, а эффективные значения потенциалов

электродов, т. е

Явления поляризации электродов наблюдаются как в гальванических

элементах, так и в электролизерах, т.е. при прохождении через электроды

электрического тока независимо от его происхождения (генерации тока в

результате работы гальванического элемента или его подвода от внешнего

источника к электролизеру).

Поляризация является следствием отставания электродных процессов

от перетока электронов в гальваническом элементе. Анодный процесс

выхода ионов металла

(1.1.)

(1.2.)

(1.3.)

Рисунок 1.1 Изменения потенциалов анода и катода гальванического

элемента с увеличением силы протекающего между

ними тока

Рисунок 1.2 Кривые анодной и катодной поляризации металла

Кинетику электродных процессов, в том числе и электродных

процессов электрохимической коррозии металлов, принято изображать в

виде поляризационных кривых, представляющих графическое изображение

измеренной с помощью описанной в ч. III методики зависимости

потенциалов электродов V от плотности тока i =

, т. е. V = f(i). На рисунке

1.2 приведены кривые анодной и катодной поляризации металла,

характеризующие его поведение в качестве анода и катода коррозионного

элемента. Степень наклона кривых характеризует большую (крутой ход) или

малую (пологий ход) затрудненность протекания электродного процесса.

Количественно это может быть выражено истинной поляризуемостью

процесса при данной плотности тока (в данной точке поляризационной

кривой):

или средней поляризуемостью процесса для данного интервала плотности

тока (на данном участке поляризационной кривой):

Причины анодной поляризации. т. е. отставания процесса выхода

ионов в электролит от перетока электронов с анодных участков на катодные,

следующие.

1. Замедленность анодной реакции коррозии металла

(1.4.)

(1.5.)

(1.6.)

которая определяется соответствующим значением энергии активации этой

реакции Q

, приводит к возникновению электрохимической поляризации

(∆V

)

э-х

, называемой перенапряжением ионизации металла.

При очень малых значениях анодной плотности тока (ориентировочно

при i

<10

-а

а/м

) зависимость перенапряжения ионизации металлов от

анодной плотности тока может быть выражена линейным уравнением

[участок (V

Mе

)

обр

А, рисунок 1.3.]:

где k

– постоянная, зависящая от материала и состояния поверхности

анода, температуры и др.

Рисунок 1.3 Анодные поляризационные кривые:

а – в координатах i

– V

;

б – в координатах Ig i

– V

[(V

Mе

)

обр

ABC –

перенапряжение ионизации металла; BE –

пассивирование металла; (VО

)

обр

DEF –

перенапряжение анодного выделения кислорода]

При плотностях тока, больших, чем примерно 10

-2

а/м

, анодная

поляризация может быть представлена логарифмическим уравнением

(участок ABC, рисунок 1.3)

где а

– постоянная, зависящая от материала и состояния поверхности

анода, температуры и пр.;

(1.7.)

(1.8.)

– постоянная, связанная с механизмом возникновения

перенапряжения ионизации металла.

Поляризация, вызываемая перенапряжением ионизации металлов,

достигает небольших величин [пологая кривая (V

)

o6р

АВС, рисунок 1.3],

которые максимальны у металлов группы железа (Fe, Co, Ni).

Причинами катодное поляризации, т. е. отставания процесса

ассимиляции электронов от поступления на катодные участки электронов,

являются:

а) замедленность катодной деполяризационной реакции

которая определяется соответствующим значением энергии активации этой

реакции Q

и приводит к возникновению электрохимической поляризации

(∆V

)

э-х

, называемой перенапряжением реакции катодной деполяризации;

б) замедленность диффузии деполяризатора из объема электролита к

катодной поверхности или продукта катодной деполяризационной реакции в

обратном направлении, которая приводит к концентрационной поляризации

катода (∆V

)

конц

(1.9.)