С чего обычно начинаются работы по добавлению функционала наших машин? Правильно – с посещения сайтов и форумов, чтобы посмотреть, как другие реализовали подобные идеи, подчерпнуть что-то интересное и не совершать чужих ошибок. Но всегда ли стоит верить тому, что написано на форумах? Чужой опыт не всегда является истиной и редко описывается человеком, достигшим Дзен в данном вопросе. Вспоминаю свои первые посты – такую ерунду писал, да еще и отстаивал свою правоту, да так убедительно. А ведь кто-то может этим воспользоваться. Так же помню читал раньше, где уже не помню, о том, что ни в коем случае нельзя выполнять отделку кузова алюминием. Звучало это приблизительно так: «Ребята, да Вы что, совсем физику не учили?! При контакте алюминия и железа Вы создаете гальваническую пару и у Вас кузов за полгода сгниет весь, растворится! Головой-то надо думать хоть иногда!». Гальваническая пара создается, да, но будет ли таким плачевным результат? Об этом далее.
По моей новой профессии отправили меня учится на повышение квалификации в Уфимский Государственный Нефтяной Технический Университет, где в течении двух недель кандидаты технических наук рассказывали мне о коррозии металла и как с ней бороться. Эта статья не будет научно-публицистической, дабы не забивать Вам голову, постараюсь все рассказать на примере яблок, образно.
Итак, по механизму протекания коррозия делится на химическую и электрохимическую. Химическая коррозия протекает в неэлектролитической среде при высокой температуре. Так как мы рассматриваем кузов автомобиля, то данный тип коррозии не применим. Нас интересует электрохимическая коррозия, электролитом в которой выступает влага. Из курса физики и химии мы все помним, что все металлы имеют кристаллическую решетку, в которой электроны свободно двигаются и называется такая решетка металлосвязью. Эта связь атомов не очень крепкая и ее свойства позволяют активно использовать данные материалы в нашей жизни.
Но тот факт, что она не крепкая доставляет нам проблемы. Например, диполи воды (а вода, в силу своего строения, является довольно агрессивной средой) разбивают металлосвязь и наиболее активно это происходит в местах, где количество электронов недостаточно, вытягивая молекулы металла и создавая с ними более стабильное соединение. Эти места являются очагами коррозии. Как же возникают участки металла с малым количеством электронов? Связано это как раз со способностью электронов свободно перемещаться в кристаллической решетке металла. Все металлы имеют естественный потенциал (электростатический), отличный от нуля. Железо в естественных условиях имеет потенциал, равный приблизительно -0,44 Вольта, цинк -0, 76 В, алюминий -1, 67 В, магний -2,3 В. Но даже металл одной природы, например, лист железа, в разных своих частях имеет отличающиеся потенциалы. Незначительно, но отличаются. Это связано с различными причинами, в том числе с механическими напряжениями в структуре металла, различными вкраплениями, острыми краями, заусенцами, царапинами, наклёпами, сварочными швами и т.д. Такие места имеют более отрицательный потенциал по отношению к другим частям и они являются анодными зонами, т.е. анодами (остальные части соответственно являются катодами).
При протекании электрохимической коррозии в электролите анод насыщает электронами через проводник катод, тем самым теряя силу молекулярной связи и разрушается под действием агрессивной среды.
Вспомните места, где наиболее часто гниет кузов – это сгибы кузова, швы, соединения различных частей и т.д., т.е. в местах, где присутствует влага и есть дополнительные факторы, создающие анодные зоны. Те же полики на наших машинах не гниют равномерно по всей площади. Очаги начинают развиваться в углах и на сгибах. Каждый из Вас может в качестве подтверждения провести один небольшой и не сложный опыт: Возьмите два одинаковых гвоздя. Один из них согните на 90 градусов. Затем обезжирьте оба и не касаясь пальцами (можно брать их бумажкой) положите в раствор поваренной соли (NaCl). Коррозия будет протекать наиболее интенсивно на согнутом гвозде в месте изгиба. На прямом гвозде она будет протекать более равномерно по всей площади и менее интенсивно. Кому доводилось разбирать деревянные постройки, в которых ржавые гвозди, могут вспомнить, что согнутые гвозди в местах сгибов очень легко ломаются и практически все место слома ржавое насквозь.
От действия коррозии кузов защищает изоляция, в роли которой выступают краска и грунтовка. Но тут есть один момент – в местах нарушения изоляции коррозия будет развиваться более интенсивно, нежели бы весь металл был голым, без изоляции.
Так какое же все-таки влияние оказывает алюминий на железо в местах контакта? Металлы с более отрицательным естественным потенциалом при соприкосновении с железом выступают в роли анода, т.е. защищают металл от коррозии. К таким металлам относятся цинк, алюминий и магний. Т.е. при отделке кузова алюминием при наличии электролита между ними в качестве анода будет выступать алюминий и именно он будет разрушаться. Процесс этот длительный, а при условии, что алюминий редко несет серьезные механические нагрузки – еще и безболезненный. На данном принципе построена протекторная защита металлоконструкций от коррозии, например, нефтепроводов.
Конечно, никто Вам гарантий того, что уложив лист алюминия на полик Вы полностью защите кузов от коррозии, здесь не дает. На этот процесс влияет много факторов, в том числе токи, протекающие по кузову от электроприемников, различные агрессивные среды, разлитые масла, химические жидкости и т.д. Но хуже алюминием Вы не сделаете, даже наоборот.
Здесь еще стоит отметить, что в местах контакта кузова с металлами, имеющими меньший естественный потенциал по отношению к железу, железо уже не будет катодом, а станет анодом, как следствие процесс коррозии будет протекать более интенсивно. К таким металлам относятся никель, олово, свинец, медь. Серебро и золото тоже, но они думаю у вас в машинах не валяются.
Существует несколько типов металлов, используемых для изготовления компонентов распылительной упаковки. Существует также распространенный миф коррозии о том, что алюминий обладает большей коррозионной стойкостью, чем сталь. Давайте вкратце рассмотрим типы металлов, используемых для изготовления распылительных упаковок и аэрозольных клапанов, а затем обсудим, почему концепция превосходной коррозионной стойкости алюминия является мифом коррозии.
Основы коррозии: металлы, используемые для изготовления распылительных упаковок. Двумя металлами, используемыми для изготовления распылительных упаковок, являются алюминий и сталь. Алюминий, сталь и нержавеющая сталь используются при изготовлении и строительстве аэрозольных клапанов. Алюминий, используемый для распылительных упаковок, представляет собой коммерчески чистую чистоту алюминия от около 99% до 7% алюминия. Алюминиевые аэрозольные контейнеры изготавливаются путем экструзии алюминиевой шайбы в форму окончательного контейнера.
Вот собственно и все о коррозии и с чем ее едят, не сильно кратко, но и не очень заумно) Надеюсь, что статья оказалась для Вас полезной!
Алюминий – широко распространенный в промышленности и быту металл. Окисление алюминия на воздухе не происходит. Его инертность обусловлена тонкой оксидной пленкой, защищающей его. Однако под влиянием определенных факторов из окружающей среды этот метал все же подвергается разрушительным процессам, и коррозия алюминия — не такое уж и редкое явление.
Сумки, вставленные в аэрозольные контейнеры, образованы алюминиевой фольгой, которая имеет один или несколько слоев полимерной пленки, ламинированной по обеим сторонам фольги. Сумки формируются сварочными секциями вместе и сваривают клапан до верхней части мешка.
Качество архитектурного материала зависит от
Сталь является общим обозначением для сплавов железа. Сталь, используемая для распылительных упаковок, может быть одним из трех сплавов железа. Стальные сплавы обычно покрыты либо металлическим оловом, покрытым тонким слоем хрома, либо тонким слоем хромового металла, чтобы предотвратить атмосферную ржавчину. Во многих случаях сплав, используемый для корпуса контейнера, отличается от сплава, используемого для изготовления вершин и днищ контейнера.
Виды коррозии
Окисляется алюминий в атмосфере быстро, но на небольшую глубину. Этому препятствует защитная окисная пленка. Окисление ускоряется выше температуры плавления алюминия. Если нарушается целостность оксидной пленки, алюминий начинает корродировать. Причинами истончения его защитного слоя могут стать различные факторы, начиная с воздействия кислот, щелочей и заканчивая механическим повреждением.
Стальные аэрозольные контейнеры формируются одним из двух способов. Тело, вершины и днища формируются из отдельных листов, затем скрепляются друг с другом. Тело и верх, или тело, и днище выкопаны в форму контейнера - без нижней или верхней части соответственно. Верх или нижний слой затем скрепляют сверху или снизу - в зависимости от того, какая часть не подделана с телом. Аэрозольные клапаны штампованы из алюминия или стального листового металла на нескольких ступенях штамповки. Шарниры и пружины из аэрозольного клапана изготавливаются из различных сплавов из нержавеющей стали.
Коррозия алюминия – саморазрушение металла под воздействием окружающей среды. По механизму протекания выделяют:
- Химическую коррозию – происходит в газовой среде без участия воды.
- Электрохимическую коррозию – протекает во влажных средах.
Являются ли алюминиевые контейнеры более устойчивыми к коррозии, чем стальные контейнеры? Алюминий является более химически реактивным металлом, чем железо, и поэтому он должен быть менее коррозионно-стойким, чем сталь. Тем не менее, фактический ответ на вышеупомянутый вопрос, по которому металл более устойчив к коррозии, зависит от вашей химии формулы.
Сталь обычно корродирует очень быстро, когда рН раствора ниже примерно пяти. И наоборот, коррозия стали может быть значительно медленнее, когда рН раствора примерно выше. Как правило, скорость коррозии алюминия является самой низкой, когда рН раствора находится где-то между четырьмя и семью. Однако алюминий также быстро корродирует, когда рН раствора ниже примерно четырех, и алюминий растворяется в растворах с очень высоким рН.
- Газовое разрушение – но сопровождает нагрев и горячую обработку алюминия. В результате взаимодействия кислорода с металлами возникает плотная окисная пленка. Вот почему алюминий не ржавеет, как и все цветные металлы.
На видео: электрохимическая коррозия металлов и способы защиты.
Два примера помогут проиллюстрировать совместимость алюминиевых и тинтированных стальных емкостей с различными типами формул. Формула для мышиного мусса с рН 4 обычно совместима с алюминиевыми контейнерами, но обычно не совместима со стальными контейнерами.
Существует также множество формул, таких как аэрозоль для волос, освежители воздуха и инсектициды, которые могут быть упакованы в алюминиевые контейнеры или стальные контейнеры в зависимости от химического состава формулы. Алюминиевые контейнеры с внутренними покрытиями, скорее всего, более устойчивы к коррозии с низкими значениями рН. Однако другие ингредиенты формулы могут привести к недействительности этих правил рН. Например, органические галогены могут сильно реагировать с алюминием.
Причины коррозии алюминия
Коррозионная стойкость алюминия зависит от нескольких факторов:
- чистоты – наличия примесей в металле;
- воздействующей среды – алюминий может одинаково подвергаться разрушению и на чистом сельском воздухе и в промышленно загрязненных районах;
- температуры.
Во многих случаях малоконцентрированные кислоты могут растворить алюминий. От возникновения коррозии не защищает естественная окисная пленка.
В конечном итоге для обоих типов металлов с распылительной насадкой необходимы коррозионные испытания, чтобы определить, совместимы ли они с данным типом формулы. Кроме того, правильно оптимизированная система ингибиторов коррозии значительно повысит коррозионную стойкость алюминия или стали. Тем не менее, различные типы ингибиторов коррозии обычно необходимы для алюминия и стали.
Алюминий и нержавеющая сталь могут выглядеть похожими, но на самом деле они совершенно разные. Помните эти 10 различий, когда решаете, какой тип металла использовать в следующем проекте. Хром добавляют в качестве агента для обеспечения коррозионной стойкости. Кроме того, поскольку он непористый, сопротивление коррозии увеличивается. Алюминий обладает высокой стойкостью к окислению и коррозии, главным образом, благодаря пассивирующему слою. Когда алюминий окисляется, его поверхность станет белой и иногда будет ямой. В некоторых экстремальных кислотных или щелочных средах алюминий может быстро корродировать с катастрофическими результатами. Теплопроводность. Алюминий имеет гораздо лучшую теплопроводность, чем нержавеющая сталь. Одна из основных причин, по которой он используется для автомобильных радиаторов и кондиционеров. Стоимость. Алюминий обычно дешевле, чем нержавеющая сталь. Технологичность. Алюминий довольно мягкий и легче режется и образуется. Из-за его износостойкости и износа, из нержавеющей стали трудно работать. Нержавеющие стали сложнее и особенно сложнее, чем алюминий. Сварка. Нержавеющая сталь относительно легко сваривается, в то время как алюминий может быть затруднен. Тепловые свойства. Нержавеющая сталь может использоваться при гораздо более высоких температурах, чем алюминий, который может стать очень мягким, примерно на 400 градусов. Электрическая проводимость. Нержавеющая сталь - действительно плохой проводник по сравнению с большинством металлов. Алюминий - очень хороший проводник электричества. Из-за высокой проводимости, малой массы и коррозионной стойкости высоковольтные воздушные линии электропередачи обычно изготавливаются из алюминия. Прочность. Нержавеющая сталь прочнее алюминия. Влияние на продукты питания. Нержавеющая сталь менее реактивна с продуктами. Алюминий может реагировать на продукты, которые могут влиять на цвет и аромат.
- Соотношение прочности и веса.
- Алюминий обычно не такой сильный, как сталь, но это также почти одна треть веса.
- Это основная причина, почему самолеты сделаны из алюминия.
- Коррозия.
- Нержавеющая сталь состоит из железа, хрома, никеля, марганца и меди.
Мощные разрушители – фтор, калий, натрий. Алюминий и его сплавы корродируют при воздействии химических соединений брома и хлора, растворов извести и цемента.
Коррозия алюминия и его сплавов происходит в воде, воздухе, оксидах углерода и серы, растворах солей. Морская вода приводит к ускоренному разрушению. Алюминий считается активным металлом, но при этом отличается хорошими коррозионными свойствами.
Телефон, электронная почта или посетите один из наших экспертов по металлическим металлам. Наши представители обслуживания клиентов помогут вам сделать правильный выбор! Посетите, позвоните или отправьте письмо по электронной почте для получения дополнительной информации.
Коррозия представляет собой химическую реакцию металла, в данном случае алюминия, с окружающей его средой, что приводит к ухудшению свойств металлов, алюминия в этом случае. Алюминий - очень реактивный металл, но он также является пассивным металлом. Этот противоречивый характер объясняется тем, что зарождающийся алюминий реагирует с кислородом или водой и образует когерентный поверхностный оксид, который препятствует дальнейшей реакции алюминия с окружающей средой.
Выделяют два основных фактора, которые влияют на интенсивность коррозийного процесса:
- степень агрессивности воздействующей окружающей среды – влажность, загрязненность, задымленность;
- химическая структура.
Алюминий не подвергается коррозии в чистой воде. Не влияют на защитную оксидную пленку нагревание и пар.
Алюминий химически очень реактивен. Например, порошкообразный алюминий используется в качестве ракетного топлива для движения ракет твердого топлива космического челнока. Кроме того, реакция алюминия с водой выделяет огромное количество энергии. Коррозия представляет собой реакцию алюминия с водой и последующее ухудшение его свойств. Коррозия, по определению, является медленным процессом, требующим значительных дней или лет, в отличие от аналогичных электрохимических реакций, таких как травление, осветление или анодирование, которые происходят в течение нескольких минут или меньше.
Проявление коррозии алюминия
Выделяют следующие виды коррозии алюминия и его сплавов:
- Поверхностная – наиболее распространенная, приносит наименьший вред, легко заметна и быстро поддается устранению.
- Локальная – разрушения наблюдаются в виде углублений и пятен. Опасный вид коррозии в силу своей незаметности. Встречается в труднодоступных частях и узлах металлических конструкций.
- Нитеподобная, филигрань – наблюдается под покрытиями из органики, на ослабленных местах поверхности.
Любой из видов коррозии конструкций из алюминия является причиной разрушения.
Алюминиевые сплавы могут корродировать по нескольким различным путям. Признание пути или форм коррозии алюминия является важным шагом для определения подходящего средства для каждого зонда. Атмосферная коррозия определяется как коррозия или разрушение материала, подверженного воздействию воздуха и его загрязняющих веществ, а не погружения в жидкость. Многие авторы классифицируют атмосферную коррозию под категориями сухого, влажного и влажного, тем самым подчеркивая различные механизмы атаки при повышении влажности или влажности.
Коррозионность атмосферы к металлам сильно варьируется от одного географического положения к другому, в зависимости от таких погодных факторов, как направление ветра, осадки и изменения температуры, количество и тип городских и промышленных загрязнителей и близость к естественным водоемам. Конструкция конструкции также может зависеть от срока службы, если погодные условия вызывают повторную конденсацию влаги в незапечатанных щелях или в каналах, не предусматривающих дренаж.
Это сокращает срок эксплуатации изделий. В гальванической паре алюминий может корродировать, при этом он защищает другой металл.
Естественных антикоррозийных свойств алюминия и его сплавов недостаточно. Поэтому механизмы, агрегаты, конструкции и изделия из металла нуждаются в дополнительной защите.
Общая коррозия или равномерная коррозия происходит в растворах, где рН либо очень высокий, либо очень низкий, либо при высоких потенциалах в электролитах с высокими концентрациями хлоридов. В кислотных или щелочных растворах оксид алюминия нестабилен и, следовательно, не защищен.
В экономическом отношении гальваническая коррозия создает наибольшее количество проблем коррозии для алюминиевых сплавов. Гальваническая коррозия, также известная как разнородная коррозия металлов, возникает, когда алюминий электрически соединен с более благородным металлом и оба находятся в контакте с одним и тем же электролитом.
Способы борьбы с коррозией
Защита от коррозии производится несколькими способами:
- Механическое лакокрасочное защитное покрытие.
- Электрохимическая защита – покрытие более активными металлами;
- Покрытие алюминия порошковыми составами, так называемый процесс аллюминирования;
- Высоковольтное анодирование;
- Химическое оксидирование;
- Применение ингибиторов коррозии.
Гальваническая коррозия алюминия
Кривизная коррозия требует наличия щели, соленой воды, кислорода. Расщелина может быть результатом перекрытия двух частей или зазора между болтом и конструкцией. Когда алюминий смачивается соленой водой, а вода поступает в щель, изначально мало что происходит. Со временем внутри щели кислород потребляется из-за растворения и осаждения алюминия.
Рисунок 1: Кристаллическая коррозия может возникать в условиях соленой воды, если щель становится деаэрированной, а реакция восстановления кислорода происходит вне устья щели. В этих условиях щель становится более кислым, и коррозия протекает с увеличением скорости.
Механическое покрытие
Как защитить алюминий от коррозии? Чаще всего применяют механический способ – нанесение слоя краски.
Покройте краской изделие и вы убедитесь в действенности этого способа. Окрашивание бывает мокрым и сухим, или порошковым. Эти технологии усовершенствуются. При мокром окрашивании лакокрасочные слои наносят после защиты алюминия составом, содержащим соединения цинка и стронция. Металлическую основу тщательно подготавливают: защищают, шлифуют, сушат. Грунт наносят поэтапно.
Когда растворитель из грунтовочной смеси полностью исчезнет, поверхность можно покрывать изолирующим составом: масляным или глифталиевым лаком.
Специальные составы помогают остановить коррозию и защищают алюминиевые конструкции от химикатов, бензина, различного вида масел. Выбор покрытия зависит от условий последующей эксплуатации металлического изделия:
- молотковые – применяют для получения конструкций различных цветовых оттенков, используемых в декоре;
- бакелитовые – наносят под высоким давлением, заполняя микротрещины и поры.
Порошковое окрашивание требует тщательной очистки поверхности от жира и различных отложений. Это достигается погружением в щелочные или кислотные растворы с добавлением смачивателей. Далее на алюминиевые конструкции наносится слой хроматных, фосфатных, циркониевых или титановых соединений. После этого он не будет окисляться.
После просушки материала на окислившийся участок наносят защитный полимер. Чаще всего используются полиэфиры, стойкие к механическому, химическому и термическому воздействию. Применяют полимеризованный уретан, эпоксидные и акриловые порошки.
Оксидирование алюминия
Оксидирование алюминия протекает при постоянном токе под напряжением 250 В. Наращивание защитной пленки происходит при комнатной температуре с водяным охлаждением. Не требуется импульсного источника. Пленки получаются плотными и прочными в течение 45-60 минут.
На плотность и цвет оксидного покрытия влияет температура электролита:
- пониженная температура образует плотную пленку яркого цвета;
- повышенная – формирует рыхлую пленку, требующую дальнейшей окраски.
Образовать защиту алюминия от коррозии можно электрохимической реакцией. Процесс разделен на несколько этапов:
1. На стадии подготовки алюминиевое изделие обезжиривают, погружая его в раствор щавелевой кислоты.
2. После промывания водой опускают в щелочной раствор, чтобы удалить неравномерно образовавшийся оксидный слой.
3. Для дополнительной окраски алюминиевые изделия погружают в соответствующие растворы солей. Чтобы заполнить образовавшиеся поры, металлический материал обрабатывают паром.
4. Затем изделие подвергают сушке. Анодное оксидирование может проводиться с применением переменного тока.
Для защиты от коррозии применяют химическое оксидирование – менее затратное, не требующее специального электрического оборудования и квалификации исполнителей. Используется несложный химический состав.
В процессе алюминирования полученная оксидная пленка толщиной в 3 мкм имеет салатный цвет, обладает высокими электроизоляционными свойствами, не пориста, не окрашивается.
Коррозия алюминия возникает вследствие находящихся рядом металлов, которые окислились. Предотвращению этот процесса способствует изоляция. Это могут быть прокладки из резины, битума, паронита. При покрытии ржавчиной применяются лак и другие изолирующие материалы. Других способов избавиться от этой проблемы пока нет.
Три способа удалить окисную плёнку с поверхности алюминия (1 видео)
