Պղնձի և դրա համաձուլվածքների կոռոզիա. պատճառներ և լուծումներ

2025 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-24 13:18

Պղնձի և պղնձի համաձուլվածքներն ունեն բարձր էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակություն, կարող են մշակվել, ունեն լավ կոռոզիոն դիմադրություն, ուստի դրանք ակտիվորեն օգտագործվում են բազմաթիվ ոլորտներում: Բայց երբ այն մտնում է որոշակի միջավայր, պղնձի և դրա համաձուլվածքների կոռոզիան դեռ դրսևորվում է։ Ինչ է դա և ինչպես պաշտպանել արտադրանքը վնասից, մենք կքննարկենք այս հոդվածում:

Ի՞նչ է կոռոզիան

Սա մետաղների ոչնչացումն է շրջակա միջավայրի ազդեցության հետեւանքով։ Լավ զարգացած արդյունաբերություն ունեցող երկրներում կոռոզիայից վնասը կազմում է ազգային եկամտի 4-5%-ը: Ոչ միայն մետաղներն են փչանում, այլև դրանցից պատրաստված մեխանիզմներն ու մասերը, ինչը հանգեցնում է շատ բարձր ծախսերի։ Կոռոզիայից ենթարկված խողովակաշարերից հաճախ արտահոսում են վնասակար քիմիական նյութեր, ինչը հանգեցնում է հողի, ջրի և օդի աղտոտմանը: Այս ամենը բացասաբար է անդրադառնում մարդկանց առողջության վրա։ Պղնձի կոռոզիան նրա ինքնաբուխ ոչնչացումն է մարդու միջավայրի առանձին տարրերի ազդեցության տակ: Մետաղի վնասման պատճառը անկայունությունն էայն օդում առկա առանձին նյութերին: Որքան բարձր է ջերմաստիճանը, այնքան բարձր է կոռոզիայի մակարդակը։

պղնձի հատկություններ

Պղինձը առաջին մետաղն է, որը մարդը սկսեց օգտագործել: Այն ոսկեգույն է, իսկ օդում ծածկվում է օքսիդ թաղանթով և ձեռք է բերում կարմիր-դեղին գույն, որը տարբերում է մոխրագույն երանգ ունեցող այլ մետաղներից։ Այն շատ պլաստիկ է, ունի բարձր ջերմահաղորդություն, համարվում է գերազանց հաղորդիչ՝ զիջելով միայն արծաթին։ Թույլ աղաթթվի, քաղցրահամ և ծովային ջրի մեջ պղնձի կոռոզիան աննշան է:

Բաց երկնքի տակ մետաղը օքսիդանում է մետաղը պաշտպանող օքսիդ թաղանթի ձևավորմամբ: Ժամանակի ընթացքում այն մթնում է և դառնում շագանակագույն։ Պղինձը ծածկող շերտը կոչվում է պատինա։ Այն փոխում է իր գույնը դարչնագույնից կանաչ և նույնիսկ սև:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիա

Սա մետաղական արտադրանքի ոչնչացման ամենատարածված տեսակն է: Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից քայքայվում են մեքենաների մասերը, հողի մեջ տեղակայված տարբեր կառույցները, ջուրը, մթնոլորտը, քսող և հովացնող հեղուկները։ Սա էլեկտրական հոսանքի ազդեցության տակ մետաղների մակերևույթի վնասումն է, երբ քիմիական ռեակցիայի ժամանակ էլեկտրոններն ազատվում են և կաթոդներից տեղափոխվում անոդներ։ Դրան նպաստում է մետաղների տարասեռ քիմիական կառուցվածքը։ Երբ պղինձը շփվում է երկաթի հետ, էլեկտրոլիտում հայտնվում է գալվանական բջիջ, որտեղ երկաթը դառնում է անոդ, իսկ պղինձը դառնում է կաթոդ, քանի որ ըստ պարբերական համակարգի լարումների շարքի երկաթը գտնվում է պղնձից ձախ և ավելի ակտիվ է:

Պղնձի հետ զույգ երկաթի դեպքում երկաթի կոռոզիան ավելի արագ է տեղի ունենում, քան պղնձը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ երբ երկաթը ոչնչացվում է, դրանից էլեկտրոնները անցնում են պղնձի, որը մնում է պաշտպանված այնքան ժամանակ, քանի դեռ երկաթի ամբողջ շերտը ամբողջությամբ չի ոչնչացվել: Այս հատկությունը հաճախ օգտագործվում է մասերը և մեխանիզմները պաշտպանելու համար:

Մաքուրների ազդեցությունը մետաղների քայքայման վրա

Հայտնի է, որ մաքուր մետաղները գործնականում չեն կոռոզիայի ենթարկվում։ Բայց գործնականում բոլոր նյութերը պարունակում են որոշակի քանակությամբ կեղտեր: Ինչպե՞ս են դրանք ազդում արտադրանքի շահագործման ընթացքում անվտանգության վրա: Ենթադրենք, որ կա երկու մետաղից պատրաստված մի մաս։ Նկատի առեք, թե ինչպես է տեղի ունենում պղնձի կոռոզիան ալյումինի հետ: Երբ ենթարկվում է օդի, դրա մակերեսը ծածկված է ջրի բարակ թաղանթով: Հարկ է նշել, որ ջուրը քայքայվում է ջրածնի իոնների և հիդրօքսիդի իոնների, իսկ ջրում լուծված ածխաթթու գազը ձևավորում է ածխաթթու։ Պարզվում է, որ պղինձն ու ալյումինը, ընկղմվելով լուծույթի մեջ, ստեղծում են գալվանական բջիջ։ Ավելին, ալյումինը անոդն է, պղինձը կաթոդն է (ալյումինը պղնձից ձախ կողմում է լարման շարքում):

Ալյումինի իոնները մտնում են լուծույթ, և ավելցուկային էլեկտրոնները անցնում են պղնձի, ջրածնի իոնները լիցքաթափելով դրա մակերեսի մոտ: Ալյումինի իոնները և հիդրօքսիդի երանգները միանում են և նստում ալյումինի մակերեսին որպես սպիտակ նյութ՝ առաջացնելով կոռոզիա։

Պղնձի կոռոզիա թթվային միջավայրում

Պղինձը կոռոզիայից լավ դիմադրություն է ցուցաբերում բոլոր պայմաններում, քանի որ այն հազվադեպ է տեղաշարժում ջրածինը, քանի որ այն գտնվում է էլեկտրաքիմիական լարման շարքում:կանգնած է թանկարժեք մետաղների մոտ: Քիմիական արդյունաբերության մեջ պղնձի լայնածավալ օգտագործումը պայմանավորված է բազմաթիվ ագրեսիվ օրգանական միջավայրերի նկատմամբ նրա դիմադրությամբ.

• նիտրատներ և սուլֆիդներ;
• ֆենոլային խեժեր;
• քացախային, կաթնաթթվային, կիտրոնաթթու և օքսալաթթու;
• կալիումի և նատրիումի հիդրօքսիդներ;
• ծծմբական և աղաթթվի թույլ լուծույթներ.

Մյուս կողմից, կա պղնձի ուժեղ ոչնչացում.-ում.

• քրոմի աղերի թթվային լուծույթներ;
• հանքային թթուներ՝ պերքլորային և ազոտային, և կոռոզիան մեծանում է կոնցենտրացիայի աճով:
• խտացված ծծմբաթթու, ավելանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ;
• ամոնիումի հիդրօքսիդ;
• օքսիդացնող աղեր.

Մետաղների պահպանման մեթոդներ

Գազային կամ հեղուկ միջավայրի գրեթե բոլոր մետաղները ենթարկվում են մակերեսային ոչնչացման: Պղնձը կոռոզիայից պաշտպանելու հիմնական միջոցը արտադրանքի մակերեսին պաշտպանիչ շերտի կիրառումն է, որը բաղկացած է՝.

• Մետաղ - արտադրանքի պղնձե մակերեսին կիրառվում է մետաղի շերտ, որն ավելի դիմացկուն է կոռոզիայից։ Օրինակ, արույրը, ցինկը, քրոմը և նիկելը օգտագործվում են որպես դրա: Այս դեպքում շրջակա միջավայրի հետ շփումը և օքսիդացումը տեղի կունենա ծածկույթի համար օգտագործվող մետաղի հետ: Եթե պաշտպանիչ շերտը մասամբ վնասված է, ապա հիմնական մետաղը՝ պղինձը, քայքայվում է։
• Ոչ մետաղական նյութերը անօրգանական ծածկույթներ են, որոնք բաղկացած են ապակենման զանգվածից, ցեմենտի շաղախից կամ օրգանականից՝ ներկերից, լաքերից, բիտումից:
• Քիմիականֆիլմեր - պաշտպանությունը ձևավորվում է քիմիական մեթոդով, մետաղի մակերեսի վրա միացություններ ստեղծելով, որոնք հուսալիորեն պաշտպանում են պղնձը կոռոզիայից: Դրա համար օգտագործվում են օքսիդ, ֆոսֆատ թաղանթներ կամ համաձուլվածքների մակերեսը հագեցած է ազոտով, օրգանական նյութերով կամ մշակվում ածխածնով, որոնց միացությունները հուսալիորեն պահպանում են այն։

Բացի այդ, պղնձի համաձուլվածքների բաղադրության մեջ ներմուծվում է համաձուլվածքային բաղադրիչ, որն ուժեղացնում է հակակոռոզիոն հատկությունները, կամ փոխվում է շրջակա միջավայրի բաղադրությունը՝ դրանից հեռացնելով կեղտերը և ներմուծելով ինհիբիտորներ, որոնք դանդաղեցնում են ռեակցիան։

Եզրակացություն

Պղինձը քիմիապես ակտիվ տարր չէ, դրա պատճառով դրա ոչնչացումը շատ դանդաղ է ընթանում գրեթե ցանկացած միջավայրում: Հետեւաբար, այն լայնորեն կիրառվում է ազգային տնտեսության բազմաթիվ ոլորտներում։ Օրինակ, մետաղը շատ կայուն է մաքուր քաղցրահամ և ծովային ջրի մեջ: Բայց քանի որ թթվածնի պարունակությունը մեծանում է կամ ջրի հոսքն արագանում է, կոռոզիոն դիմադրությունը նվազում է։