ponedjeljak, 22.11.2010.

KOROZIJA I POSTUPCI ZAŠTITE METALA 7.R. TEMA 5.2.

1. Uvodni sadržaj o koroziji.

Korozija je nagrizanje površine metala zbog djelovanja tvari iz okoline.Tako nastaju oksidi, sulfidi, sulfati, karbonati i kloridi. Metali se tako vraćaju u stanje prirodne ravnoteže koje su imali u rudama. Proces je egzoterman (toplina se emitira u okolinu). Najpoznatiji oblik korozije je hrđanje čelika. To je u naravi spajanje željeza sa kisikom i stvaranje hidroksidne prevlake. Korozija na čeliku djeluje ružno. Prevlaka je porozna i proces nezaustavljivo napreduje tako da se na kraju smanjuju mehanička svojstva. Korozijom se bakar presvuče patinom koja je estetski prihvatljiva. Patina se sastoji od više spojeva, a najbitniji su bakreni karbonat i bakreni hidroksid. Nepropusna je i štiti bakar od dubinskog propadanja. Zato su bakreni krovovi dugovječni. Korozija je značajni gospodarski problem jer se tako gubi oko 3,5% svjetskog BDP. Ruski znanstvenik Mihail Lomonosov prvi počinje izučavati koroziju 1756. godine.

2. Koji su metali otporni na koroziju?

Na koroziju su otporni olovo, cink, nikal, kositar, aluminij, srebro, zlato, platina i legura nehrđajući čelik ( više od 13% kroma). Plemeniti metali zlato i platina otporni su na koroziju, a drugi metali se presvuku tankim slojem (najčešće oksidom) koji je nepropustan i štiti metal od daljeg propadanja.

3. Kako se štiti površina čelika od korozije?

a) zaštita kovinskim prevlakama.

Postupci mogu biti mehanički (valjanjem), termički (uranjanjem u rastaljenu kovinu), elektrolizom i metalizacijom
Valjanjem se pri visokoj temperaturi i tlaku nanose metali otporni na koroziju, najčešće nehrđajući čelik. Termički se nanose olovo, cink, kositar, aluminij i krom. Uranjanjem u rastaljenu kovinu aluminij se nanosi na temperaturi 750, a krom na 1050 stC. U tim uvjetima zaštitni metali prodiru u čelik i tvore kvalitetnu zaštitu koja je tvrda i estetski prihvatljiva. Elektrolizom se nanose prevlake od cinka, kadmija, kositra, nikla, kroma, srebra, zlata i paladija. Postupci metalizacije izvode se pomoću plinskog ili električnog pištolja. Električni pištolji mogu biti lučni, elektrootporni, visokofrekventni i indukcijski. Metal elektrode se raspršuje i formira se zaštitna prevlaka.

b) zaštita kemijskim oksidnim prevlakama.

Izvodi se elektrokemijski a najpoznatije je anodiziranje ( eloksiranje ) aluminija. Prevlaka ima dobra zaštitna i estetska svojstva.
Obične temeljne boje za metal (crvena i siva) također spadaju u postupke nanošenja oksidnih prevlaka. Osnovni materijal je olovni oksid, a vezivo je laneno ulje.

c) zaštita nekovinskim prevlakama.

Kao prevlake rabe se boje, lakovi, umjetne smole i masti, a zadaća im je da izoliraju površinu od zraka i vode. Proizvode se masne boje, celulozne boje i lakovi (brzo se suše), te sintetičke boje i lakovi koji su sporosušivi, a mogu imati i antikorozivna svojstva.

d) Katodnom zaštitom *****+

Korozija je proces oksidacije koji je povezan sa gubitkom elektrona. Ako iz nekog vanjskog izvora dovedemo na predmet onoliko elektrona s koliko molekula kisika je on u kontaktu korozija će biti svedena na minimum. Radi smanjenja utroška struje katodna zaštita se kombinira sa zaštitom pomoću prevlaka.

Kvalitetne zaštite bojanjem postižemo ako:

Površinu dobro odmastimo i očistimo (najbolje pjeskarenjem jer daje i finu hrapavost)
Dva puta nanesemo sloj temeljne boje. Ona ima svojstvo da dobro prijanja na podlogu, antikorozivna je i dobra je podloga za završni sloj. Dva puta nanesemo sloj završne boje ili laka koji uz zaštitna imaju i estetska svojstva. Boju nanosimo kistom ili špricom. Moderne linije za nanošenje boje su robotizirane, a programiranje se izvodi pomoću 3D robotskog vida.

4. Opiši postupak odmašćivanja.

Da bi osigurali kvalitetno prijanjanje nekovinskih prevlaka moramo predmete očistiti od masti, a to postižemo:

a) Pranjem specijalnim deterdžentima i sušenjem
b) Pomoću otapala (petrolej, benzin, trikloretilen, te plinovitim i alkalnim otapalima.

5. Opiši postupak čišćenja površine od korozije.

Prije nanošenja zaštitnih prevlaka metal moramo očistiti i od korozije, a postupci su mehanički, kemijski i elektrolitički.
Mehanički postupci (brušenje, četkanje i pjeskarenje)
Kemijski postupci (djelovanjem razrjeđenom klorovodičnom ili sumpornom kiselinom)
Postupkom elektrolize (elektrolit je razrjeđena sumporna kiselina, anoda je ploča od nehrđajućeg čelika, a predmet je katoda.

6. Opiši postupak emajliranja.

Emajl je smjesa stakla i boje u prahu. Upotrebljava se borosilikatno staklo, a boje su oksidi kobalta, bakra, kositra, srebra, kroma... Nanosi se uranjanem ili prskanjem, a zatim se peče u peći na 600 do 900 st.C. Postupak emajliranja najviše se koristi za zaštitu kuhinjskog posuđa, kada, kućišta električnih aparata, itd. Postupak emajliranja otkriven je u Egiptu prije približno 3800 godina. Korišten je za umjetničke svrhe i to za lijepljenje elemenata od zlata i poludragog kamenja. Najstariji poznati uzorci na kojima je primjenjeno klasično emajliranje potječu iz <1300.godine sa Cipra i potpuno su očuvani, a izloženi su u muzeju u Nikoziji.

DODATNA PITANJA ZA PROVJERU ZNANJA.

1. Navedi neke kemijske spojeve korozijskih prevlaka.

2. Najotporniji materijal prema koroziji je:
a) visoko legirani čelik b) čisto željezo c) poboljšani čelik d) čelik sa 2% ugljika

3. Navedi osnovnu kocepciju modernih linija za nanošenje boje.

Pitanja označena znakom *****+ su za one koji žele znati više.

- 21:52 - Komentari (0) - Isprintaj - #

<< Arhiva >>