პასივაცია არის ლითონების პასივაციის პროცესი ნიშნავს ზედაპირზე თხელი ფენების შექმნას კოროზიისგან დაცვის მიზნით

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

ლითონების კოროზიისგან დაცვის ტრადიციული მეთოდები სულ უფრო ნაკლებად აკმაყოფილებენ ტექნიკურ მოთხოვნებს, რომლებიც ვრცელდება კრიტიკული სტრუქტურებისა და მასალების შესრულების თვისებებზე. სახლის ჩარჩოებში, მილსადენების ხაზებსა და ლითონის გარსებში ტარების სხივები ვერ უძლებს მხოლოდ ჟანგისგან მექანიკურ დაცვას, როდესაც საქმე ეხება პროდუქტის ხანგრძლივ გამოყენებას. კოროზიისგან დაცვის უფრო ეფექტური მიდგომაა ელექტროქიმიური მეთოდი და, კერძოდ, პასივაცია. ეს არის აქტიური ხსნარების გამოყენების ერთ-ერთი გზა, რომელიც ქმნის დამცავ და საიზოლაციო ფენას სამუშაო ნაწილის ზედაპირზე.

ტექნოლოგიის მიმოხილვა

პასივაცია უნდა გავიგოთ, როგორც ლითონის ზედაპირზე თხელი ფირის წარმოქმნის პროცესი, რომლის აგებულებაცხასიათდება მაღალი წინააღმდეგობით. უფრო მეტიც, ამ საფარის ფუნქციები შეიძლება იყოს განსხვავებული - მაგალითად, ბატარეის ელექტროლიტებში, ეს არა მხოლოდ ახანგრძლივებს ელექტროდების მომსახურების ხანგრძლივობას, არამედ ამცირებს თვითგამონადენის ინტენსივობას. კოროზიისგან დაცვის თვალსაზრისით, პასივაცია არის საშუალება გაზარდოს მასალის წინააღმდეგობა აგრესიულ გარემოზე, რომელიც პროვოცირებს ჟანგის განვითარებას. დამცავი-საიზოლაციო საფარის ფორმირების იგივე მექანიზმი შეიძლება განსხვავებული იყოს. ელექტროქიმიური და ქიმიური მეთოდები ფუნდამენტურად განსხვავებულია, მაგრამ ორივე შემთხვევაში საბოლოო შედეგი იქნება სამუშაო ნაწილის გარე სტრუქტურის ქიმიურად არააქტიურ მდგომარეობაში გადასვლა.

ელექტროქიმიური ანტიკოროზიული დაცვის პრინციპი

ელექტროქიმიური პასივაციის მთავარი ფაქტორი არის გარე დენის ეფექტი სამიზნე ზედაპირზე. კოროზიული ლითონის სტრუქტურაში კათოდური დენის გავლის მომენტში მისი პოტენციალი იცვლება უარყოფითი მიმართულებით, რაც ასევე ცვლის სამუშაო ნაწილის მოლეკულების იონიზაციის პროცესის ხასიათს. გარე პოლარიზატორის მხრიდან ანოდური ზემოქმედების პირობებში (ტიპიურია მჟავე მედიისთვის), შესაძლოა საჭირო გახდეს დენის გაზრდა. ეს აუცილებელია პოლარიზატორის ჩასახშობად და შემდგომში სრული ანტიკოროზიული დაცვის მისაღწევად. თუმცა, გარე დენის გამო ზედაპირის გაზრდილი პასივაციით, წყალბადის გამოყოფა იზრდება, რაც იწვევს ლითონის ჰიდროგენიზაციას. შედეგად, მეტალის სტრუქტურაში წყალბადის დაშლის პროცესი იწყება, რასაც მოჰყვება სამუშაო ნაწილის ფიზიკური თვისებების გაუარესება.

კათოდიდაცვის მეთოდი

ეს არის ერთგვარი ელექტროქიმიური ანტიკოროზიული იზოლაცია, რომელიც იყენებს კათოდური დენის გამოყენების ტექნიკას. მაგრამ ეს მეთოდი შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა გზით. მაგალითად, ზოგიერთ შემთხვევაში წარმოებაში, საკმარისი პოტენციური ცვლა უზრუნველყოფილია ნაწილის მიერთებით გარე დენის წყაროსთან კათოდის სახით. ანოდი არის ინერტული დამხმარე ელექტროდი. ეს მეთოდი ახორციელებს ნაკერების პასივაციას შედუღების შემდეგ, იცავს საბურღი კონსტრუქციების ლითონის პლატფორმებს და მიწისქვეშა მილსადენებს. კათოდური პასივაციის მეთოდის უპირატესობებში შედის ეფექტურობა სხვადასხვა ტიპის კოროზიის პროცესების ჩახშობაში.

გარდა ზოგადი ჟანგის დაზიანებისა, ხელს უშლის ხვრელის და მარცვლოვანთაშორის კოროზიას. ასევე გამოიყენება კათოდური ელექტროქიმიური მოქმედების ისეთი მეთოდები, როგორიცაა დამცავი და გალვანური. ამ მიდგომების მთავარი მახასიათებელია უფრო ელექტროუარყოფითი ლითონის გამოყენება, როგორც პოლარიზატორი. ეს ელემენტი კონტაქტშია დაცულ პროდუქტთან და მოქმედებს როგორც ანოდი, რომელიც ნადგურდება ოპერაციის დროს. მსგავსი მეთოდები ჩვეულებრივ გამოიყენება მცირე კონსტრუქციების, შენობების ნაწილების და ნაგებობების იზოლირებისას.

ანოდის დაცვის მეთოდი

ლითონის ნაწილების ანოდური იზოლაციით, პოტენციალი გადადის დადებითი მიმართულებით, რაც ასევე ხელს უწყობს ზედაპირის წინააღმდეგობას კოროზიის პროცესების მიმართ. გამოყენებული ანოდის დენის ენერგიის ნაწილი იხარჯება ლითონის იონიზაციაზემოლეკულები, ხოლო მეორე ნაწილი - კათოდური რეაქციის ჩასახშობად.

ამ მიდგომის უარყოფით ფაქტორებს შორის არის ლითონის დაშლის მაღალი სიჩქარე, რომელიც შეუდარებელია კოროზიის რეაქციის შემცირების სიჩქარესთან. მეორეს მხრივ, ბევრი რამ იქნება დამოკიდებული ლითონზე, რომელზეც გამოიყენება პასივაცია. ეს შეიძლება იყოს როგორც აქტიურად გამხსნელი მასალები, ასევე ნაწილები არასრული ელექტრონული ფენებით, რომელთა სტრუქტურა პასიურ მდგომარეობაში ასევე ხელს უწყობს დამუხრუჭებისა და განადგურების რეაქციებს. მაგრამ ნებისმიერ შემთხვევაში, ანტიკოროზიული დაცვის მნიშვნელოვანი ეფექტის მისაღწევად, საჭიროა დიდი ანოდის დენების გამოყენება.

ამ თვალსაზრისით, ამ მეთოდის გამოყენება არ არის მიზანშეწონილი იზოლაციის მოკლევადიანი შენარჩუნებისთვის, თუმცა, დაბალი ენერგიის ხარჯები ზედმეტად დაყენებული დენის შესანარჩუნებლად სრულად ამართლებს ანოდიურ პასივაციას. სხვათა შორის, ჩამოყალიბებული დაცვის სისტემა მომავალში მოითხოვს მიმდინარე სიძლიერეს მხოლოდ 10-3 ა/მ2..

ქიმიური ინჰიბიტორების გამოყენება

ალტერნატიული ტექნოლოგიური მიდგომა ლითონების წინააღმდეგობის გაზრდისას აგრესიულ გარემოში მუშაობისას. ინჰიბიტორები უზრუნველყოფენ ქიმიურ პასივაციას, რაც ამცირებს ლითონების დაშლის ინტენსივობას და, სხვადასხვა ხარისხით, გამორიცხავს კოროზიის დაზიანების მავნე ზემოქმედებას.

თავისთავად, ინჰიბიტორი არის, გარკვეული გაგებით, ზედმიწევნითი დენის ანალოგი, მაგრამ ქიმიური ან ელექტროქიმიური კომბინირებული მოქმედებით. ორგანული და არაორგანული ნივთიერებები მოქმედებენ როგორც დამცავი ფირის აქტივატორები და უფრო ხშირად -სპეციალურად შერჩეული რთული ნაერთები. ინჰიბიტორის შეყვანა აგრესიულ გარემოში იწვევს ცვლილებებს ლითონის ზედაპირის სტრუქტურაში, რაც გავლენას ახდენს კინეტიკური ელექტროდის რეაქციებზე.

დაცვის ეფექტურობა დამოკიდებული იქნება ლითონის ტიპზე, გარე პირობებზე და მთელი პროცესის ხანგრძლივობაზე. ამრიგად, გრძელვადიან პერსპექტივაში, უჟანგავი ფოლადის პასივაცია მოითხოვს უფრო მეტ ენერგორესურსს აგრესიული გარემოს დასაძლევად, ვიდრე სპილენძის ან რკინის შემთხვევაში. მაგრამ თავად ინჰიბიტორის მოქმედების მექანიზმი მაინც ითამაშებს მთავარ როლს.

ინჰიბიტორები-პასივატორები

აქტიური კოროზიისგან დაცვა პასიური წინააღმდეგობის ფორმირების პრინციპების მიხედვით შეიძლება ჩამოყალიბდეს სხვადასხვა ინჰიბიტორებით. ამრიგად, ფართოდ გამოიყენება ადსორბციული ნაერთები ანიონების, კათიონების და ნეიტრალური მოლეკულების სახით, რომლებსაც შეუძლიათ ქიმიური და ელექტროსტატიკური ეფექტი ლითონის ზედაპირზე. ეს არის ანტიკოროზიული დაცვის უნივერსალური საშუალებები, მაგრამ მათი ეფექტი მცირდება იმ გარემოში, სადაც დომინირებს ჟანგბადის პოლარიზაცია. მაგალითად, ჟანგვის თვისებების მქონე სპეციალური ინჰიბიტორი უნდა იქნას გამოყენებული უჟანგავი ფოლადის პასივირებისთვის. მათ შორისაა მოლიბდატები, ნიტრიტები და ქრომატები, რომლებიც ქმნიან ოქსიდის ფენას დადებითი პოლარიზაციის ცვლაში, რომელიც საკმარისია ჟანგბადის მოლეკულების გასათავისუფლებლად. ლითონის ზედაპირზე ხდება ჟანგბადის ატომების ქიმიორბცია, რომელიც ბლოკავს საფარის ყველაზე აქტიურ უბნებს და ქმნის დამატებით პოტენციალს ლითონის სტრუქტურის დაშლის რეაქციის შენელებისთვის.

პასივაციის გამოყენება ნახევარგამტარების დაცვაში

ნახევარგამტარული ელემენტების მუშაობა მაღალი ძაბვის პირობებში მოითხოვს განსაკუთრებულ მიდგომას კოროზიისგან დაცვის მიმართ. ასეთ შემთხვევებთან მიმართებაში ლითონის პასივიზაცია გამოიხატება ნაწილის აქტიური რეგიონის წრიულ იზოლაციაში. ელექტრული კიდეების დაცვა იქმნება დიოდებისა და ბიპოლარული ტრანზისტორების გამოყენებით. პლანური პასივაცია გულისხმობს დამცავი რგოლის შექმნას, ასევე კრისტალური ზედაპირის მინით დაფარვას. მესა პასივაციის კიდევ ერთი მეთოდი გულისხმობს ღარის ფორმირებას სტრუქტურული ლითონის ბროლის ზედაპირზე მაქსიმალური დასაშვები დაძაბულობის დონის გაზრდის მიზნით.

ანტიკოროზიული ფირის მოდიფიკაცია

პასივაციის შედეგად წარმოქმნილი საფარი საშუალებას იძლევა სხვადასხვა სახის დამატებითი გამაგრება. ეს შეიძლება იყოს მოოქროვილი, ქრომირებული მოოქროვილი, შეღებვა და კონსერვაციის ფილმის შექმნა. ასევე გამოიყენება ანტიკოროზიული დაცვის დამხმარე გაძლიერების მეთოდები, როგორც ასეთი. თუთიის საფარისთვის, პოლიმერული და ქრომის კომპონენტების საფუძველზე მუშავდება სპეციალური ხსნარები. ჩვეულებრივი გალვანზირებული კოლოფისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას გამრეცხი არარეაქტიული დანამატები.

დასკვნა

კოროზია არის დესტრუქციული პროცესი, რომელიც შეიძლება გამოვლინდეს სხვადასხვა გზით, მაგრამ თითოეულ შემთხვევაში ეს ხელს უწყობს ლითონის გარკვეული საოპერაციო თვისებების გაუარესებას. შესაძლებელია გამოირიცხოს ასეთი პროცესების წარმოშობა სხვადასხვა გზით, ასევე კეთილშობილი ლითონების გამოყენება, რომლებიც ხასიათდება თავდაპირველად შემცირებით.ჟანგის მგრძნობელობა. თუმცა, გარკვეული ფინანსური და ტექნოლოგიური მიზეზების გამო, სტანდარტული ანტიკოროზიული დაცვის ან მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობის მქონე ლითონების გამოყენება ყოველთვის არ არის შესაძლებელი.

ასეთ შემთხვევებში ოპტიმალური გამოსავალია პასივაცია - ეს არის შედარებით ხელმისაწვდომი და ეფექტური მეთოდი სხვადასხვა ტიპის ლითონების დასაცავად. ზოგიერთი გათვლებით, ერთი ელექტროდი სათანადოდ შერჩეული ინჰიბიტორით შეიძლება იყოს საკმარისი იმისათვის, რომ დაიცვას 8 კილომეტრიანი მიწისქვეშა მილსადენის კოროზიისგან. რაც შეეხება ნაკლოვანებებს, ისინი გამოიხატება პრინციპში ელექტროქიმიური პასივაციის მეთოდების გამოყენების ტექნიკურ სირთულეში.