Tietää miten välttää korroosiota, se on tärkeää tietää, mitä korroosio on ja miksi se tapahtuu. Korroosio on luonnollinen prosessi, jossa metalli huononee vähitellen sähkökemiallisten (tai kemiallisten) reaktioiden seurauksena ympäristöönsä.

Nämä reaktiot saavat puhdistettuja metalleja pyrkimään saavuttamaan suuremman stabiilisuuden tai pienemmän sisäisen energian muoto, joka on yleensä niiden oksidi-, hydroksidi- tai sulfidiversiot (tämän vuoksi metallin sanotaan hapettuvan). Korroosiota esiintyy myös ei-metallisissa materiaaleissa, kuten keramiikassa ja polymeereissä, mutta se on erilainen ja sitä kutsutaan usein hajoamiseksi.

Korroosio on ihmisen vihollisen prosessi, koska nämä vauriot hajoavat materiaaleja, muuttavat niiden väriä ja heikentävät niitä, mikä lisää repeämisen mahdollisuutta ja lisää korjaus- ja korvauskustannuksia.

Tästä syystä materiaalitieteessä on kokonaisia ​​aloja, jotka on omistettu tämän ilmiön ehkäisemiselle, kuten korroosionkehitys. Menetelmät korroosion estämiseksi ovat erilaisia, ja ne riippuvat materiaaleista, joita vaikutus koskee.

Menetelmät korroosion välttämiseksi

Ensinnäkin on otettava huomioon, että kaikilla metalleilla ei ole korroosionopeutta samalla nopeudella, ja joillakin on erityisominaisuus, että ne eivät syöpymään luonnossa ollenkaan, kuten ruostumattoman teräksen, kullan ja platinan tapauksessa.

Tämä tapahtuu, koska on materiaaleja, joiden korroosio on termodynaamisesti epäsuotuisa (ts. Ne eivät saavuta suurempaa stabiilisuutta prosessien kanssa, jotka johtavat tähän) tai koska niillä on niin hidas reaktiokinetiikka, että korroosiovaikutusten osoittaminen vie aikaa.

Silti syövyttäville elementeille on olemassa joukko menetelmiä estämään tätä luonnollista prosessia ja antamaan niille pidempi käyttöikä:

galvanoitu

Se on menetelmä korroosion estämiseksi, jossa raudan ja teräksen seos päällystetään ohuella sinkkikerroksella. Tämän menetelmän tarkoituksena on saada pinnoitteen sinkkiatomit reagoimaan ilmamolekyylien kanssa, hapettaen ja hidastaen niiden peittämän osan korroosiota.

Tämä menetelmä muuttaa sinkin galvaaniseksi tai uhrautuvaksi anodiksi, altistaen sen korroosion heikkenemiselle arvokkaamman materiaalin säästämiseksi.

Sinkitys voidaan saada aikaan upottamalla metalliosat sulaan sinkkiin korkeissa lämpötiloissa, samoin kuin ohuempiin kerroksiin, jotka saavutetaan galvanoinnilla.

Jälkimmäinen on menetelmä, joka suojaa eniten, koska sinkki sitoutuu metalliin sähkökemiallisilla prosesseilla eikä vain mekaanisilla prosesseilla, kuten upotuksella.

Maalit ja peitteet

Maalien, metallilevyjen ja emalien levitys on toinen tapa lisätä suojakerros korroosiolle alttiille metalleille. Nämä aineet tai kerrokset luovat korroosionestoaineen esteen, joka sijoittuu haitallisen ympäristön ja rakennemateriaalin väliin.

Muilla pinnoitteilla on erityisiä ominaisuuksia, jotka tekevät niistä korroosionestoaineita tai ruosteenestoaineita. Ne lisätään ensin nesteisiin tai kaasuihin ja sitten ne lisätään kerroksena metalliin.

Näitä kemiallisia yhdisteitä käytetään laajalti teollisuudessa, etenkin nesteitä kuljettavissa putkissa; Lisäksi niitä voidaan lisätä veteen ja kylmäaineisiin sen varmistamiseksi, että ne eivät aiheuta korroosiota laitteissa ja putkissa, joiden läpi ne kulkevat.

anodisointi

Se on elektrolyyttinen passivointimenettely; ts. prosessi, jonka kautta muodostetaan jonkin verran inertti kalvo metallielementin pintaan. Tätä prosessia käytetään lisäämään tämän materiaalin pinnalla olevan luonnollisen oksidikerroksen paksuutta.

Tämän prosessin suurena etuna on se, että se ei vain lisää suojaa korroosiolta ja kitkalta, vaan tarjoaa myös paremman tarttuvuuden maali- ja liimakerroksille kuin paljaat materiaalit.

Huolimatta siitä, että se on muuttunut ja kehittynyt ajan myötä, tämä prosessi suoritetaan yleensä tuomalla alumiiniesine elektrolyyttiliuokseen ja johtamalla tasavirta sen läpi.

Tämä virta saa alumiinianodin vapauttamaan vetyä ja happea, jolloin muodostuu alumiinioksidia, joka sitoutuu siihen kasvattamaan sen pintakerroksen paksuutta.

Anodisointi aiheuttaa muutoksia pinnan mikroskooppisessa rakenteessa ja metallin kiteisessä rakenteessa aiheuttaen siihen suuren huokoisuuden.

Siksi huolimatta metallin lujuuden ja korroosionkestävyyden paranemisesta, se voi myös tehdä siitä hauraamman sen lisäksi, että se vähentää sen kestävyyttä korkeille lämpötiloille.

biofilmejä

Biokalvot ovat ryhmiä mikro-organismeja, jotka kerääntyvät kerroksessa pinnalle ja käyttäytyvät kuin hydrogeeli, mutta edustavat silti elävää bakteerien tai muiden mikro-organismien yhteisöä.

Vaikka näihin muodostelmiin liittyy usein korroosiota, viime vuosina on kehittynyt bakteeribiokalvojen käyttöä metallien suojaamiseksi erittäin syövyttävissä ympäristöissä.

Lisäksi on löydetty biofilmejä, joilla on antimikrobisia ominaisuuksia ja jotka pysäyttävät sulfaattia pelkistävien bakteerien vaikutukset.

Vaikutusvirran järjestelmät

Niissä erittäin suurissa rakenteissa tai joissa elektrolyyttien resistiivisyys on korkea, galvaaniset anodit eivät pysty tuottamaan tarpeeksi virtaa koko pinnan suojaamiseksi, joten käytetään katodista suojausjärjestelmää vaikutteellisilla virroilla.

Nämä järjestelmät koostuvat tasavirtavirtalähteeseen kytketyistä anodoista, pääosin vaihtovirtalähteeseen kytketystä muuntaja-tasasuuntaajasta.

Tätä menetelmää käytetään pääasiassa rahtialuksissa ja muissa aluksissa, jotka vaativat korkeatasoista suojaa rakenteensa suuremmalla pinta-alueella, kuten potkurit, peräsimet ja muut osat, joista navigointi riippuu.

Referencias

1. Wikipedia. (s.f.). Corrosion. Obtenido de en.wikipedia.org
2. Balance, T. (s.f.). Corrosion Protection for Metals. Obtenido de thebalance.com
3. Eoncoat. (s.f.). Corrosion Prevention Methods. Obtenido de eoncoat.com
4. MetalSuperMarkets. (s.f.). How to Prevent Corrosion. Obtenido de metalsupermarkets.com
5. Corrosionpedia. (s.f.). Impressed Current Cathodic Protection (ICCP). Obtenido de corrosionpedia.com