Galvanizarea la rece

Articolul tratează baza teoretică și utilizarea practică a avantajelor galvanizarea la rece, ca metoda cea mai eficientă (o alternativă scufundare la cald galvanizarea) pentru protejarea structurilor metalice împotriva coroziunii.







Scopul acestui articol - pentru a atrage atenția organizațiilor de afaceri, departamente guvernamentale, design industrial și institute de cercetare științifică, operatori și experți în metoda promițătoare de galvanizarea la rece pentru punerea în aplicare mai largă în practica de protecție anti-coroziune a metalelor feroase.

Esența și avantajele metodei

Este bine cunoscut faptul că acoperirile cu zinc asigură cea mai lungă protecție (până la 20-25 ani) împotriva coroziunii pentru oțel. Cu toate acestea, aplicarea metodelor convenționale, cum ar fi, de exemplu, galvanizat la cald sau depuneri electrochimice, structuri metalice pe mare și tehnic dificil de aplicat în practică nu este utilizat.

În comparație cu metoda tradițională, metoda cea mai accesibilă, ieftină și uneori numai posibilă este metoda de galvanizare la rece.

Zincare la rece - se prepară prin acoperirea suprafeței metodelor utilizate în vopselele convenționale, compoziție specială care conține zinc, rezultând într-un strat având aceleași proprietăți anticorozive ca cea obținută prin zincare la cald.

Zinc și proprietățile sale de bază

Înainte de a proceda la o descriere disponibilă pe piața rusă a compozițiilor pentru galvanizarea la rece, unele baze teoretice necesare pentru a lua în considerare metoda în sine și, în special, proprietățile zinc, care determină eficacitatea utilizării sale pentru protecția împotriva coroziunii oțelului.

Zinc - alb-argintiu, în condiții normale o densitate de metal destul de fragilă

7,1 g / cm3 și un punct de topire de aproximativ 420 ° C. La fel ca fier, metale din grupa de zinc se referă la creșterea instabilității termodinamice, având o valoare a electrodului potențial mai mic decât potențialul unui electrod de hidrogen la pH = 7 (-0.413 V).

Cu toate acestea, apa nu are aproape nici un efect asupra zincului. Acest lucru se datorează faptului că interacțiunea dintre zinc și apă pe suprafața sa produce hidroxid, care este practic insolubil și împiedică curgerea ulterioară a reacției. Chiar și într-un mediu slab acid, coroziunea zincului pur este încetinită, datorată supratensiunii relativ mari a evoluției hidrogenului pe zinc (

1 B). Atunci când conținutul de zinc în sutimi de procente per impurități astfel de metale, cum ar fi cupru și fier, cu evoluție minimă a valorii supratensiunii hidrogenului (respectiv 0,6 și 0,5 V), rata de interacțiune a zincului cu acizi crește sute de ori.

În aer, zincul este oxidat prin acoperirea cu un strat subțire, dar puternic de oxid sau carbonat de zinc bazic. Acest film îl protejează în mod fiabil de o oxidare ulterioară și provoacă o rezistență ridicată la coroziune.

Dimpotrivă, rugina, de exemplu, nu formează un film continuu pe suprafața fierului și între cristalele individuale de oxid feric hidratat, există lacune mari, prezența cărora explică înclinația fierului la coroziunea progresivă.

proprietăți anticorosive ridicat de zinc atunci când este aplicat pe fier (oțel), datorită faptului că zincul are un potențial electrochimie mai mic decât fierul (-760 și -440 mV, respectiv), astfel încât o pereche de electrochimie zinc-fier produsă în prezența apei ( umiditate), zinc servește ca anod și este dizolvat, iar substratul metalic (fier) ​​drept catod

Zn - 2 e ↔ Zn 2 + H 2 O + ½ O 2 + 2 e ↔ 2 OH ¯

Ca urmare, există o pasivare a oțelului datorită alcalinizării.

Ionii de zinc reacționează cu dioxidul de carbon în aer. Aceasta este însoțită de formarea de straturi dense de carbonați de zinc insolubili, care inhibă dezvoltarea ulterioară a procesului de coroziune.

Proprietățile de zinc enumerate mai sus, care atunci când este aplicat pe fier (oțel) Zinc protejează ca bariera (izolarea) tip (care este mai tipic pentru zincarea la cald, în care zincul formează imediat un lichid continuu de acoperire impermeabilă), și prin electrochimice (rulare) tip în care zincul, în prezența umidității care servește ca anod în raport cu fierul este consumată pentru protecția acestuia, iar compusul rezultat cu zinc „vindeca“ defecte de acoperire, prevenind coroziunea fierului.







Un tip de rulare de protecție este mai tipic pentru galvanizare la rece, în special în faza inițială de formare a acoperirii, atunci când acesta are încă o anumită structură de pori prin care accesul este posibil la umiditatea suprafeței oțelului, ceea ce duce la formarea de cupluri electrochimice „zinc-fier“. În timpul funcționării ulterioare, structura acoperirii este densificată și acțiunea sa protectoare este transferată de la protector la barieră.

Astfel, acoperirea formată prin zincare la rece, după o anumită perioadă de timp, în funcție de condițiile de funcționare (în principal, umiditate), protejează oțelul prin același mecanism ca strat aplicat metoda fierbinte.

Acțiunea suplimentară a zincului asupra tipului de protecție electrochimică (precum și pentru suprafețele galvanizate la cald) are loc doar atunci când unul sau altul, Din motive mecanice, integritatea acoperirii aplicate este afectată și umezeala pătrunde pe suprafața oțelului.

Cerințe și implementarea acestora

Conform standardelor ISO 3549 (DIN 55969,) compozițiile pentru galvanizare la rece, care asigură o protecție electrochimică activă pe întreaga suprafață (flux omniprezent și liber de electroni ca cea între particulele de zinc acoperirii și din particulele de zinc la suprafața oțelului), ar trebui să conțină în acoperire uscată mai puțin de 94% zinc pur având o dimensiune a particulei de 12-15 microni, sau nu mai puțin de 88% din zinc având o dimensiune a particulelor de 3-5 microni.

Concentrațiile mai ridicate de zinc măresc acționarea anticorozivă a acoperirii și utilizarea unei<5 мкм) цинковой пудры, при прочих равных условиях, способствует повышению адгезии (за счет облегчения междиффузионного взаимодействия цинка и железа), эластичности, снижению пористости покрытия и получению более гладкой (менее шероховатой) поверхности.

Zinc bogate (conținând zinc), vopselele care nu îndeplinesc standardele de mai sus nu se aplică în compoziții pentru zincarea la rece și de zinc nu formează un strat bun conducător de electricitate pe proprietăți și operare temporizare adecvată galvanizate la cald. Zincul este prezent în ele, acționează ca un (inclusiv cuplaj) pigmenți speciali, consolidând o barieră de protecție (film) datorită oxidării și „înfundarea porilor“ în stratul de vopsea.

Tabelul de mai jos descrie principalele caracteristici tehnice ale compozițiilor într-un pachet organo galvanizarea la rece a produce două companii rusești, și bine cunoscute de către compania belgiană de specialitate ZINGA Metall. În același loc, sunt indicate principalele tehnici și recomandări pentru pregătirea și acoperirea preliminară a suprafeței.

În prezent, piața oferă compoziții rusești și alte procese de galvanizare la rece, în cazul în care liantul utilizat „sticlă de apă“ (zinc vopsea silicat), epoxidice sau rășini siliconice. Cu toate acestea, unul dintre factorii care împiedică introducerea acestor materiale în practica largă de protecție la coroziune este de două și chiar trehupakovochnost: (liant + zinc pulbere + întăritor) (liant + pulbere de zinc) sau în cel mai bun caz (cu zinc liant + întăritorul ).

Este clar că acest lucru nu se potrivește întotdeauna consumatorului, având în vedere viabilitatea scurtă de viață a compoziției după amestecare. În plus, există anumite dificultăți legate de necesitatea de a lucra cu pulbere de zinc fin divizată în timpul prăfuit amestecarea componentelor direct la locul de muncă și utilizarea unor dispozitive suplimentare pentru dispersare (amestec). În acest sens, compozițiile de ambalare unică, gata de utilizare, diferă în mod favorabil de ambalajele cu două și trei ambalaje.

Încă o dată, avantajele metodei

Utilizarea metodei de galvanizare la rece este eficientă, atât pentru obținerea unei acoperiri independente, cât și pentru pregătirea preliminară, precum și pentru protecția inter-operațională a oțelului și repararea suprafețelor galvanizate anterior.

Aplicarea metodei are un număr de avantaje incontestabile față de galvanizarea la cald:

· Nu există restricții privind dimensiunea suprafețelor de zinc

· Abilitatea de a pregăti suprafața la fața locului

· Sudabilitate ușoară a structurilor acoperite cu un compus de zincare la rece

· Abilitatea de a suda suduri galvanizate la nivel local

· Simplitatea reparării zonelor de zinc deteriorate (inclusiv în timpul transportului și instalării)

· Posibilitatea galvanizării într-un interval de temperatură mare de la -10 la + 40 ° С

· Producerea unei acoperiri elastice capabile să reziste atât la deformarea mecanică, cât și la expansiunea termică și comprimarea pe o gamă largă de temperaturi

· Aderența ridicată a stratului de zinc cu materiale de vopsire, inclusiv. cu vopsele pulverulente

· Posibilitatea de galvanizare prin forțe proprii și în orice mod (imersiune în compoziție, perie, role, pulverizator).

Deja astăzi, compozițiile enumerate pentru galvanizarea la rece, atât independent cât și în sistemele de acoperire, sunt utilizate cu succes în practică în Rusia și în afara ei. Acestea sunt utilizate pentru protecția împotriva coroziunii a podurilor, tunelurilor, otel pentru constructii, stalpi de iluminat urban, turnuri de transmisie, acoperisuri metalice, rezervoare, conducte, supape de clădiri pentru unitățile de tratare anticorozională și părți de corpuri de mașini și multe altele Utilizatorii notează eficacitatea metodei, simplitatea acesteia, costul relativ scăzut și returnarea operativă rapidă.

În concluzie, este necesar să spunem încă o dată că introducerea pe scară largă a metodelor moderne și promițătoare de protecție anticorozivă în practică, în special, cum ar fi - galvanizarea la rece. va reduce dramatic pagubele cauzate de coroziunea metalelor, care în țările industrializate atinge 5% din venitul național.

UNITĂȚI DE AMBALARE PENTRU CONFECȚIUNI METALICE PENTRU ZINCĂRILE DE CĂLDURĂ

Compozițiile pentru zincare la rece se aplică prin pulverizare, prin pulverizare, prin pulverizare, prin pulverizare pneumatică sau fără aer, prin scufundare.

Diferența substanțială densitate de zinc, pe de o parte și un liant și un solvent la altul necesită înainte de aplicare și în procesul de a căuta compoziție absolut omogen prin agitare intensă. Altfel, un strat de acoperire mai mic poate conține mai puțin decât cantitatea necesară de zinc și nu va asigura o protecție catodică activă pe întreaga suprafață.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: