Адгезия пленок и коррозионные процессы

Адгезия пленок и коррозионные процессы. После проникновения жидкости в зону контакта пленки с металлической поверхностью возможно коррозионное воздействие жидкости на эту поверхность. Коррозионные процессы изменяют свойства поверхности и влияют на адгезионную прочность пленки. Это влияние сводится к уменьшению адгезионной прочности, нарушению целостности покрытия и в целом является нежелательным. [c.204]

Все эти свойства связаны между собой и оказывают друг на друга взаимное влияние. Ухудшение, например, свойств пленки как диффузионного барьера немедленно приведет к уменьшению адгезии вследствие развития коррозионного процесса под пленкой. Поэтому сама по себе адгезия, как бы высока она ни была, не может обеспечить длительную защиту металла от коррозии. Точно так же не могут обеспечить длительную защиту покрытия с высокими диффузионными ограничениями, но со слабой адгезией. [c.104]

Металл при коррозии может частично или полностью разрушаться. Химические соединения, образующиеся в результате взаимодействия металла и коррозионной среды, называют продуктами коррозии. Продукты коррозии могут оставаться на поверхности металла в виде оксидных пленок, окалины или ржавчины. В зависимости от степени адгезии их с поверхностью металла наблюдаются различные случаи. Например, ржавчина на поверхности железных сплавов образует рыхлый слой, процесс коррозии распространяется далеко в глубь металла и может привести к образованию сквозных язв и свищей. Напротив, при окислении алюминия на поверхности образуется плотная сплошная пленка оксидов, которая предохраняет металл от дальнейшего разрушения. [c.13]

Патент США, № 4000012, 1976 г. Хроматы широко используются для повышения коррозионной стойкости и повышения адгезии пленки краски к поверхности фосфатированной стали. Однако в этом процессе образуются большие объемы промывных вод, загрязненных ионами шестивалентного хрома. Эти воды токсичны и загрязняют любой водоем или реку, в которые сбрасывается вода, содержащая их, т.е. эти воды экологически нежелательны. [c.173]

Тормозить коррозионный процесс могут только пленки, обладающие защитными свойствами. Защитные пленки должны быть сплощными, беспористыми, твердыми, износостойкими и инертными к агрессивным средам, иметь высокую адгезию (прилипание) к металлу, и коэффициент термического расширения, близкий к коэффициенту термического расширения металла. Сплошные пленки образуются в том случае, если мольный объем оксидной пленки 1/мо больше атомного объема металла 1 м, из которого образуется пленка. [c.29]

Проведенные нами работы показали, что фосфатирование титана и его сплавов — более простой и ускоренный процесс, а образующаяся при этом фосфатная пленка весьма устойчива на воздухе и способствует повышению адгезии и коррозионной стойкости наносимых на нее не только лакокрасочных, но и гальванических покрытий. [c.292]

Лакокрасочные покрытия, как средство защиты промышленных изделий от коррозии, используют в различных отраслях народного хозяйства. Широкое применение лакокрасочных покрытий обусловливается, с одной стороны, их ценными свойствами способностью образовывать на поверхности изделия тонкие пленки, непроницаемые и коррозионно-стойкие с малым удельным весом и хорошей адгезией к поверхности, с другой — удобством и простотой технологического процесса их нанесения, с возможностью полной механизации и автоматизации его. [c.3]

Если под воздействием агрессивной среды адгезия пленки медленно уменьшается, то начинает действовать смешанный механизм (область б). Торможение коррозионных процессов в этом случае обусловлено не проницаемостью пленки, а ее адгезией к подложке. Смешанный механизм защиты наблюдается для покрытий, работающих в жидких агрессивных средах (кислотах, щелочах), в атмосфере промышленных предприятий и в атмосфере с повышенной влажностью (95—100%). [c.45]

На металлические слои олова или хрома наносят тонкие аморфные пленки хроматов, состоящие в основном из соединений трехвалентного хрома, которые блокируют коррозионные реакции в порах покрытия и благоприятно сказываются на адгезии наносимых впоследствии лаковых покрытий, а в случае оловянного покрытия, отодвигают во времени развитие коррозионных процессов на самом покрытии. [c.556]

Из опыта обследований установлено, что адгезия полимерных покрытий неадекватна по периметру трубопровода. В районе сварных швов пленка отслаивается, в нижней трети образующей трубопровода пленка, как правило, имеет многочисленные гофры и вспучивания. При наличии даже незначительных повреждений в весенне-осенний период, когда уровень грунтовых вод достигает пика, почвенные воды проникают под изоляционное покрытие, что приводит к дальнейшему отслоению изоляции. Между пленкой и трубой создается коррозионная среда, что приводит к протеканию коррозионных процессов, несмотря на то, что изоляция не утрачивает своих диэлектрических свойств. [c.68]

Непременным условием для любого выбранного варианта является надежное сцепление (адгезия) покрытия с основой и отсутствие сквозных пор в покровной пленке [62]. Коррозионный процесс, зародившийся на участке сквозной поры или царапины, при идеальном сцеплении мог бы иметь локальное значение (рис. 12, а) В случае ослабленного сцепления продукты окисления способствуют отрыву покровной пленки по периметру коррозионного очага, непрерывно расширяя фронт контакта основного металла с коррозионной средой (рис. 12, б, в). Сила сцепления, или адгезионная связь покрытия с поверхностью конструкционного материала, характеризуется двумя составляющими — специфической и механической. Первая является определяющей и зависит от совокупности физико-химических свойств основы и покрытия. Вторая составляющая менее эффективна и проявляется при нанесении покрытий на сильно развитую (шероховатовую) поверхность. [c.61]

Согласно современным представлениям, механизм защитного действия неметаллических покрытий связан как с изолирующим действием, так и с влиянием на электрохимические процессы, протекающие под неметаллической пленкой. Экранирующее действие неметаллических покрытий обусловлено их способностью замедлять диффузию и перенос через покрытие компонентов коррозионно-активной среды к поверхности металла и определяется в значительной степени пористостью покрытий. Проникновение электролита через поры покрытия или через межмо-лекулярные несовершенства пленкообразующего вещества (в процессе теплового движения) происходит под действием капиллярных сил. Осмотическое давление, возникающее вследствие перепада концентрации электролита на поверхности капиллярной пленки, контактирующей с внешней средой, прилегающей к защищаемому металлу, способствует диффузии среды через покрытие. При осмотическом перемещении влаги через пленку давление может быть больше, чем сила адгезии пленки к металлу, в результате чего происходит локальный отрыв пленки от поверхности металла, что приводит к образованию вздутий и пузырей, являющихся первоначальным очагом коррозионного поражения металлической основы. [c.128]

Если в состав защитной пленки с низкой адгезией к металлу включен водорастворимый ингибитор коррозии или если сам электролит, проникающий через пленку смазочного материала содержит водо- или водомаслорастворимые ингибиторы, то торможение электрохимической коррозии будет проходить по детально изученным механизмам ингибирования в водных средах в результате торможения анодной и (или) катодной реакции коррозионного процесса. [c.80]

Наиболее распространенный способ защиты алюминия от коррозии это анодное оксидирование его в серной кислоте. К преимуществам его по сравнению с другими видами оксидирования отно-сится большая коррозионная устойчивость, скорость и простота процесса, меньший расход электроэнергии. Получаемая при этом пленка бесцветна и, помимо высокой способности к адгезии лакокрасочных материалов, наносимых окунанием или распыливанием, хорошо впитывает в себя различные вещества, находящиеся в растворах. На этом последнем свойстве основаны разнообразные обработки специального назначения, к которым относятся окраска всевозможных приборов в черный цвет органическими красителями окраска в различные цвета минеральными или органическими красителями с декоративной целью пропитка пленок серебряными солями для получения светочувствительной поверхности пропитка пленок маслом для создания высоких антифрикционных свойств. [c.27]

Возможность коррозионных процессов, их возникновение и пред-отвраш,ение зависят от выбора материала пленок и поверхности, от подготовки поверхности и технологии нанесения пленок. На стальных поверхностях, например, при их механической очистке коррозия возникает через 5 лет, при травлении — через 6 лет, а после пескоструйной обработки — через 8 лет в случае адгезии пленок полимеров [164]. Адгезионная прочность связана с предварительной подготовкой следующих поверхностей, которые использовались в качестве субстрата цинка, алюминия, оцинкованной стали. [c.204]

Покрытия, полученные методом электроосаждения, имеют более высокие адгезию к поверхности, водостойкость и солестойкость, чем покрытия, нанесенные традиционными методами. Это обстоятельство позволило, например, значительно уменьшить толщину всего покрытия за счет сокращения числа наносимых слоев. Высокая коррозионная стойкость объясняется высокой равномерностью получаемых пленок и некоторыми особенностями их структуры, обусловленными механизмом процесса электроосаждения. [c.54]

В процессе эксплуатации в некоторых узлах конструкций прн микроперемещениях двух поверхностей относительно друг друга и наличии коррозионно-активной среды наблюдается коррозия, называемая фреттинг-коррозией. Например, в замке крепления лопаток компрессора турбореактивного двигателя вследствие постоянного микроперемещения возникает трение основания лопатки в замке ее крепления и может возникнуть фреттинг-коррозия. Предкрылок и лобовик крыла самолета, изготовленные из алюминиевых сплавов, в местах соприкосновения с сопрягаемыми деталями в результате систематических перемещений вызывают нарушение анодной пленки и коррозию металла. Для предохранения металла от фреттинг-коррозии в первом случае применяют специальные антифрикционные составы на основе эпоксидных смол со специальным наполнителем, которые закладывают в замок крепления лопатки, во втором случае — также эпоксидное покрытие, наполненное мелкодисперсным алюминием. Такое покрытие толщиной 100—150 мкм обладает высокой адгезией, хорошими защитными и антикоррозионными свойствами и предохраняет поверхность от трения. [c.73]

По представлениям, развитым в работах Ю. Эванса, В. А. Каргина, Я. М. Колотыркина, И. Л. Розенфельда, Д. Е. Майна и других ученых, противокоррозионное действие лакокрасочных покрытий обусловливается торможением коррозионных процессов на границе раздела металл—пленка. Это торможение может быть связано с ограниченной скоростью поступления веществ, необходи.мых для развития коррозионного процесса, повышенным электрическим сопротивлением материала пленки, специфическим влиянием адгезии, химическим или электрохимическим воздействием материала пленки на подложку. Таким образом, факторами, определяющими защитные свойства покрытий, являются изолирующая способность, степень локализации активных центров поверхности, эффект ингибирования. Способность покрытлй защищать металлы во многом зависит от присутствия или отсутствия в них пигментов и химической природы последних. В зависимости от этого может преобладать тот или иной Mexainisa защиты. [c.159]

Процесс механического разрушения пленок окислов может сопровождаться, при соответствующих режимах обработки инструментом, упруго-пластическим деформированием поверхностного слоя металла и вскрытием его отдельных участков, что обеспечивает контакт ХАС с границей раздела фаз Рбз04 и FeO, а также металла с окислами. Механическая активация металла в процессе упруго-пластического деформирования должна, вследствие проявления механохимического эффекта, привести к ускоренному растворению поверхностных атомов железа и нарушению связи с окислами, что облегчает последующее их механическое удаление. Следовательно, регулируя степень механической активации, можно регулировать скорость растворения и интенсивность удаления окисленного слоя металла. Растворение окислов, прилегающих к металлу, и поверхностных атомов железа создает условия для развития хемомеханического эффекта, что обобщенно должно проявиться в снижении твердости поверхностного слоя металла и внедрении в него режущей кромки инструмента на большую глубину по сравнению с механической обработкой в аналогичных режимах. Выше было показано, что применение механохимического способа обработки, заключающегося в совместном действии механического воздействия и электролита, позволяет не только резко уменьшить поверхностное упрочнение, но и снизить микротвердость тонкого поверхностного слоя относительно исходного состояния, что улучшает адгезию защитного покрытия и повышает коррозионную стойкость металла. [c.253]

Фосфатирование. Представляет собой простой и экономичный способ защиты от коррозии деталей из черных металлов (не фос-фатируются только коррозионно-стойкие стали). Обычно фосфатирование осуществляют химическим способом, но процесс можно вести и при наложении переменного электрического тока. Фосфатная пленка (толщиной 7—50 мкм) имеет хорошую адгезию, а также электроизоляционные свойства, которые улучшаются при пропитке их лаками. Фосфатная пленка является наилучпшм грунтом под многие лакокрасочные покрытия, она устойчива к топливам, маслам, бензину, толуолу, многим газам, но нестойка в кислотах, щелочах, морской воде, сероводороде, в атмосфере водяного пара. [c.45]

Шую роль в осуш,ествлении антикоррозионной заш,иты играет сравнительно тонкий слой пленки, прилегаюш ий к металлу 3) пропитка пористой фосфатной пленки неорганическими ингибиторами (хроматами) и органическими веществами (смазками) должна повысить ее заш итные свойства. Исследования, однако, показали [139], что даже к моменту прекращения выделения водорода фор-мируюш,аяся фосфатная пленка еще имеет заметную пористость (0,2 см 1см ), и лишь в дальнейшем, после некоторой выдержки металла в фосфатирующем растворе, пористость ее уменьшается и принимает постоянное минимальное значение — 0,005 см /см или 0,5 )о поверхности. Известно также [140], что хроматная обработка лишь не намного уменьшает пористость фосфатной пленки. Еще ранее было установлено [141], что фосфатные пленки, образованные при сокращенном процессе (за 8 мин) по защитным свойствам могут приравниваться лишь к бондеритным пленкам, обладающим, г ак известно, низкой коррозионной стойкостью и при пропитке их смазками удовлетворительной защиты металла не достигается. Бондеризацию применяют только для повышения адгезии лакокрасочных покрытий. Поэтому сокращенный метод фосфатирования, как не обеспечивающий получение коррозионноустойчивых пленок, не применяют. [c.162]

Каким образом возникают окисные частицы, когда металлы соприкасаются на воздухе пока неясно, ни один механизм не позволяет объяснить все имеющиеся данные. Согласно ранней теории Томлинсона [1], поверхности разрушаются вследствие молекулярного истирания и это приводит к образованию окисла в окислительной атмосфере. Другие исследователи считали, что фреттинг в основном ускоряет механизм окисления, вследствие чего затрудняется процесс механического удаления окисла из-за образования стабильной защитной окисной пленки. Позднее Улиг [8] модифицировал эту модель, считая, что некоторые частички металла могут образовываться по адгезионному механизму, но при этом не отвергал влияния коррозии, привлекая ее для объяснения влияния частоты колебаний [8]. С помощью такой модели было трудно объяснить уменьшение изнашивания с увеличением температуры и тогда Улиг предложил модель коррозионного воздействия. Согласно этой модели на стальной поверхности происходит физическая адсорбция кислорода, а окисел образуется в результате механической активизации соприкасающихся поверхностей. Авторы более современных теорий [12] обращают внимание на изменеиие сущности механизма фреттинга, особо подчеркивая сильное влияние адгезии на ранних стадиях и значение коррозионной усталости как фактора, способствующего дезинтеграции материала в зонах контакта. Более поздние стадии разрушения от фреттинга также объясняются с позиций микроусталостных процессов, а ие с позиции абразивного износа. [c.299]

Для получения органических покровных пленок наряду с лакокрасочными материалами успешно применяются различные пластмассы в виде тонкодисперсных некомкующихся термопластичных порошков [4, 75]. Перспективность полимерных покрытий обусловлена в первую очередь тем, что их получение не связано с применением дорогостоящих и токсичных летучих растворителей, а также с длительным процессом сушки характерным для многих лакокрасочных покрытий. Кроме того, применение порошкообразных пластмасс для нанесения полимерных пленок позволяет получать покрытия на основе таких пленкообразователей, которые не могут быть использованы в виде лакокрасочных материалов. Некоторые покрытия, полученные из порошкообразных полимеров, по своей прочности и химической стойкости намного превосходят лучшие из лакокрасочных покрытий- Например, пленки на основе фторопласта-4 по коррозионной стойкости превосходят даже золото. Существенным недостатком покрытий, полученных на основе порошкообразных полимеров, является их пониженная по сравнению с лакокрасочными пленками адгезия, для ее улучшения применяются различные способы подготовки поверхности одним из них является предварительная грунтовка лакокрасочными материалами. [c.158]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...