Инновационные подходы к защите черных металлов от коррозии

Горячее оцинковывание и напыление цинка являются признанными способами защиты стали от коррозии. Цинковые покрытия наносятся на сталь как средство обеспечения катодной защиты, происходящей благодаря тому, что фактически сам цинк (анод) корродирует вместо основного металла (катода), на который он наносится. Таким образом, гарантируется защита металла.

Даже если цинковое покрытие слегка повреждается, ржавчина не проникает под него. Однако традиционный способ оцинкования трудно применить непосредственно на рабочей площадке, в то время как покрытие Zinga можно наносить как на рабочей площадке, так и в цехе. Покрытие Zinga — это тонкопленочное цинковое покрытие, исключительно эффективно защищающее черные металлы от ржавчины. Оно сочетает достоинства горячего цинкования и лакокрасочных покрытий, исключает ряд их недостатков и имеет уникальные преимущества. Покрытие Zinga обеспечивает одновременно и активную (катодную) аналогичную горячей оцинковке и пассивную (барьерную/ пленочную), как у красок, защиту от ржавления.
Основным принципом защиты черных металлов покрытием Zinga является принцип катодной (активной) защиты посредством жертвенных электронов. Принцип заключается в том, что один металл (цинк) расходуется для защиты другого металла (железа). Основным доводом в пользу применения цинка в качестве защитного покрытия для стали является тот факт, что цинк подвергается коррозии гораздо медленнее, чем железо в большинстве окружающих сред.
Для обеспечения активной (катодной) защиты необходима повсеместная и свободная передача электронов, во-первых, от цинка железу и, во-вторых, между частицами цинка. Если частицы цинка не контактируют друг с другом и железом, то передача электронов не осуществляется и катодная защита не обеспечивается. Известно, что такая активная катодная защита обеспечивается цинковым покрытием, содержащим не менее 94% чистого цинка.
Более высокие концентрации цинка увеличивают защитное антикоррозионное действие даже тогда, когда толщина покрытия не увеличивается.
На практике активные покрытия, в основе которых — взаимодействие между самим покрытием (цинком) и основой (железом), получаются погружением в расплав, электролитическим осаждением (гальваностегией), термодиффузионным и механотермическим (плакирование) способами.
Пассивные же покрытия, обеспечивающие только барьерную защиту от проникновения воздуха воды к железу, состоят из слоя краски или нескольких слоев различных красок и могут содержать различные добавки: волокна, металлы, отвердители. Среди красок с добавками металлов широкое распространение получили цинкосодержащие краски, в которых цинк усиливает барьерную пленочную защиту за счет своего окисления и своего рода закупоривания / “цементирования” пор в слое краски.
Известны двойные системы защиты, включающие активный первый слой и пассивный второй верхний). Причем, верхний барьерный слой (или слои) защищает первый цинковый слой от разрушения, обеспечивая ему дополнительную устойчивость к химическим и механическим воздействиям.
Отличительной особенностью является то, что “цинк в покрытии Zinga является жертвенным анодом по отношению к стали, однако корродирует он гораздо медленнее, чем цинк в оцинкованной горячим способом стали” (Центр технологии материалов, Фулмер, Великобритания). При сравнении покрытия Zinga с подобным покрытием, полученном при горячем цинковании, тесты Фулмеровского центра показали: "В высоко коррозионном растворе, использованном для опытов, оцинкованная сталь корродировала со скоростью 0,11 мм/год, а с покрытием Zinga корродировала лишь на 0,035 мм в год, т.е. более чем в 3 раза медленнее, чем в случае горячего оцинковывания". Zinga корродирует на много медленнее, чем любое другое цинковое покрытие, так как частицы цинка в этом составе защищены содержащимися в нем смолами, а образующиеся в процессе окисления Zinga соли цинка, связанные смолами, заполняют естественные поры слоя. Таким образом, Zinga более устойчива к коррозии благодаря своим полимерным составляющим. Именно смолы усиливают противодействие внешним влияниям и продлевают срок службы покрытия. Это нашло подтверждение при тестировании, проведенном морским департаментом Франции в реальных условиях.

По информации mir-kovki.ru


Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 14 за 2002 год в рубрике металл

©1995-2022 Строительство и недвижимость