چگونه از سطوح فلزی محافظت می کنید؟

فلزیسطوح در تولید صنعتی ، مهندسی ساخت و ساز و زندگی روزمره همه گیر هستند ، اما در معرض خوردگی ، سایش و فرسایش محیطی بسیار مستعد هستند. برای طولانی تر شدن عمر محصولات فلزی و حفظ عملکرد آنها ، محافظت مؤثر از سطوح فلزی بسیار مهم است. در میان روشهای مختلف حفاظت ، عوامل درمان شیمیایی به دلیل کارآیی ، اقتصاد و سهولت عملکرد آنها نقش غیر قابل تعویض دارند. در این مقاله به بررسی عوامل درمان شیمیایی می پردازیم و به بررسی چگونگی محافظت علمی و مؤثر از سطوح فلزی می پردازیم.

عوامل فسفاتیک یکی از پرکاربردترین عوامل درمان شیمیایی در حفاظت از سطح فلز است. عملکرد اصلی آنها تشکیل یک فیلم فسفات متراکم بر روی سطح فلز از طریق یک واکنش شیمیایی است. این فیلم معمولاً چندین میکرومتر به ده ها میکرومتر ضخامت دارد و مقاومت در برابر چسبندگی و خوردگی عالی دارد. اصل کار عوامل فسفرینگ این است که با یون های فلزی (مانند یون های آهن) بر روی سطح فلز در یک محیط اسیدی واکنش نشان دهند تا رسوبات فسفات نامحلول ایجاد کنند ، که به تدریج برای تشکیل یک فیلم جمع می شوند. عوامل فسفاتور متداول شامل فسفاتیک مبتنی بر روی استمأمورین، عوامل فسفاتور مبتنی بر منگنز ، و عوامل فسفاتور مبتنی بر آهن. مبتنی بر روی

عوامل فسفات برای اکثر سطوح فولادی مناسب هستند و می توانند یک فیلم فسفات به خاکستری سفید با مقاومت در برابر خوردگی خوب تشکیل دهند و آنها را به طور گسترده ای در خودرو ، تولید ماشین آلات و سایر صنایع مورد استفاده قرار می دهند. عوامل فسفاتور مبتنی بر منگنز یک فیلم فسفات سیاه با سختی بالاتر و مقاومت در برابر سایش تشکیل می دهند ، که اغلب برای درمان سطحی قطعات مکانیکی که نیاز به اصطکاک مکرر دارند ، مانند چرخ دنده ها و یاتاقان ها استفاده می شود. عوامل فسفاتور مبتنی بر آهن نسبتاً کم هزینه هستند و برای برخی از حفاظت از سطح فلز کم تقاضا ، مانند تصفیه سطحی اتصال دهنده های معمولی مناسب هستند.

عوامل انفعال یکی دیگر از مهمترین نوع مواد درمانی شیمیایی است که عمدتاً برای محافظت از سطح فولاد ضد زنگ ، آلومینیوم و آلیاژهای آنها استفاده می شود. فرآیند انفعال می تواند یک فیلم اکسید متراکم بر روی سطح فلز تشکیل دهد ، که فلز را از محیط خارجی جدا کرده و از خوردگی جلوگیری می کند. برای فولاد ضد زنگ ، عوامل انفعال معمولاً محلول های مبتنی بر اسید نیتریک یا اسید سیتریک هستند. انفعال اسید نیتریک می تواند به سرعت یک فیلم اکسید غنی از کروم را بر روی سطح فولاد ضد زنگ تشکیل دهد و به طور قابل توجهی مقاومت در برابر خوردگی آن را بهبود بخشد. با این حال ، با توجه به ماهیت اکسید کننده و خورنده قوی اسید نیتریک ، حفاظت از محیط زیست و ایمنی عملیاتی در هنگام استفاده باید به آن توجه شود. انفعال اسید سیتریک جایگزین سازگار با محیط زیست است. همچنین می تواند یک فیلم غیرفعال پایدار را روی سطح فولاد ضد زنگ تشکیل دهد و مزایای سمیت کم و تصفیه آسان مایع زباله را دارد ، بنابراین به طور فزاینده ای مورد علاقه شرکت ها قرار می گیرد. برای آلومینیوم و آلیاژهای آن ، یک بار از عوامل انفعال کرومات استفاده می شود ، اما به دلیل سمیت زیاد کروم شش ضلعی ، آنها به تدریج توسط عوامل انفعال سازگار با محیط زیست مانند عوامل انفعال کروم سه ظرفیتی و عوامل انفعال سیلان جایگزین می شوند. عوامل انفعال کروم سه ظرفیتی می توانند یک فیلم غیرفعال زرد رنگ یا روشن بر روی سطح آلیاژهای آلومینیومی ، با مقاومت در برابر خوردگی و چسبندگی خوب تشکیل دهند و نیازهای حفاظت از محیط زیست را برآورده کنند. عوامل انفعال سیلان از طریق هیدرولیز و واکنش های چگالش ، یک پیوند شیمیایی با سطح فلز تشکیل می دهند و یک فیلم سیلان متراکم تشکیل می دهند که مقاومت در برابر خوردگی عالی دارد و همچنین می تواند چسبندگی پوشش های بعدی را بهبود بخشد.

مهار کننده های خوردگی مواد شیمیایی هستند که می توانند خوردگی فلز را هنگام اضافه شدن به محیط در مقدار کمی مهار کنند. آنها به طور گسترده در محافظت از سطح فلز در سیستم های آب خنک کننده ، خطوط لوله روغن و مایعات پردازش فلز استفاده می شوند. با توجه به مکانیسم عمل ، مهار کننده های خوردگی را می توان به مهار کننده های خوردگی آندی ، مهار کننده های خوردگی کاتدی و مهار کننده های خوردگی مخلوط تقسیم کرد. مهار کننده های خوردگی آندی می توانند یک فیلم محافظ بر روی آند فلز تشکیل دهند ، واکنش آندی را مسدود کرده و خوردگی را مهار کنند. به عنوان مثال ، کرومات و نیتریت مهارکننده های خوردگی آندی معمولی هستند ، اما به دلیل سمیت آنها ، کاربرد آنها محدود است. مهارکننده های خوردگی کاتدی می توانند با کاهش غلظت اکسیدان ها در محیط یا تشکیل رسوب بر روی سطح کاتدی ، واکنش کاتدی را کاهش دهند. به عنوان مثال ، نمک های روی می توانند یک هیدروکسید روی را بر روی سطح کاتدی فولاد تشکیل دهند و واکنش کاتدی را مهار کنند. مهار کننده های خوردگی مخلوط هم اثرات مهار آندی و هم کاتدیک دارند و راندمان مهار آنها بیشتر است. به عنوان مثال ، آمین های ارگانیک و مشتقات آنها مهار کننده های خوردگی مخلوط مشترک هستند که می توانند در سطح فلز جذب شوند تا یک فیلم محافظ تشکیل شود ، از این طریق باعث مهار خوردگی می شود.

علاوه بر داروهای متداول درمان شیمیایی فوق ، برخی از عوامل خاص درمان شیمیایی برای مواد فلزی خاص یا محیط های کاربردی نیز وجود دارند. به عنوان مثال ، برای آلیاژهای مس و مس ، بنزوتریازول (BTA) و مشتقات آن مهار کننده های خوردگی مؤثر هستند که می توانند یک فیلم پیچیده پایدار را روی سطح مس تشکیل دهند و از اینکه مس توسط هوا ، آب و سایر رسانه ها از بین برود ، جلوگیری می کند. برای آلیاژهای منیزیم و منیزیم ، که بسیار فعال و مستعد ابتلا به خوردگی هستند ، پوشش های تبدیل شیمیایی مانند پوشش های تبدیل فسفات و روکش های تبدیل کرومات اغلب برای محافظت استفاده می شوند. با این حال ، مشابه آلیاژهای آلومینیوم ، آلیاژهای منیزیم نیز به تدریج عوامل درمانی سازگار با محیط زیست را برای جایگزینی پوشش های تبدیل کرومات سمی اتخاذ می کنند.

هنگام استفاده از عوامل درمان شیمیایی برای محافظت از سطوح فلزی ، لازم است که با توجه به نوع فلز ، محیط استفاده و محافظت ، مواد درمانی مناسب را انتخاب کنیدالزامو به شدت از مراحل عملیاتی پیروی کنید. قبل از درمان ، سطح فلز باید کاملاً تمیز شود تا روغن ، زنگ زدگی و سایر ناخالصی ها از بین برود تا از کیفیت فیلم درمانی شیمیایی اطمینان حاصل شود. در عین حال ، باید به کنترل پارامترهای درمانی مانند دما ، زمان و غلظت عامل درمان توجه شود ، زیرا این پارامترها به طور مستقیم بر عملکرد فیلم درمانی تأثیر می گذارد. پس از درمان ، سطح فلز باید به درستی شستشو و خشک شود تا از عوامل درمان باقیمانده و باعث خوردگی ثانویه شود.

در نتیجه ، عوامل درمان شیمیایی نقش مهمی در محافظت از سطح فلز دارند. عوامل فسفات ، عوامل انفعال ، مهار کننده های خوردگی و سایر عوامل درمان شیمیایی می توانند از طریق واکنشهای شیمیایی مختلف ، فیلم های محافظ را روی سطح فلز تشکیل دهند یا با تغییر محیط متوسط ، خوردگی فلز را مهار کنند و از این طریق به طور مؤثر از سطوح فلزی محافظت کنند. با بهبود مستمر الزامات حفاظت از محیط زیست و توسعه مداوم علم و فناوری ، عوامل درمان شیمیایی سازگار با محیط زیست ، کارآمدتر و چند منظوره تر توسعه داده و به کار می روند و ضمانت های قابل اطمینان تری برای محافظت از سطح فلز ارائه می دهند.