Коррозия и защита металлов

Долговечность и надежность изделий во многом зависят от свойств лакокрасочных покрытий, применяемых для их защиты. Они являются основным средством защитно-декоративной отделки машин и механизмов, промышленных и бытовых изделий, зданий и сооружений. Лакокрасочные покрытия в значительной мере определяют товарный вид, работоспособность и нередко стоимость, конкурентную и покупательную способность изделий.

История получения и применения лакокрасочных покрытий уходит в глубокую древность. Судя по материалам раскопок, покрытия в древности применяли в основном при изготовлении разнообразных украшений из дерева и камня, а также для росписи стен дворцов, храмов, усыпальниц и саркофагов (Древний Египет, Китай и Вавилон, I - IV вв. до н. э.). В средние века покрытия все шире применяются для защиты орудий производства, творений зодчества и художественных ценностей. Роль и значение лакокрасочных покрытий особенно возросли в наше время в связи с развитием металлургии и машиностроения и вследствие необходимости защиты металлических изделий от коррозии.

В настоящее время на долю лакокрасочных покрытий приходится более 85% защиты изделий машиностроения; свыше 90% поверхности зданий и строительных конструкций подвергаются окраске. Велика и ответственна роль лакокрасочных покрытий как основного средства электроизоляции, герметизации, защиты от излучения, декоративной отделки в радио-, электротехнической и электронной промышленности, при производстве летательных аппаратов и космических кораблей. Покрытия широко используют для борьбы с кавитацией, обледенением, грязеудержанием, биообрастанием, для целей звукоизоляции, светомаскировки и создания источников тока, измерения температуры, регулирования физиологической и оптической активности материалов и решения санитарно-гигиенических задач.

Лакокрасочные покрытия выполняют три основные функции: декоративную, защитную и специальную.

Классификация лакокрасочных покрытий:

- по химической природе (эпоксидные, кремнийорганические, полиакрилатные и т.д.);

- по назначению (атмосферостойкие, химическистойкие, термостойкие, специальные и покрытия целевого назначения и т.д.);

- по строению (одно- и многослойные);

- по структуре (одно- и разнородные).

Для многослойных разнородных покрытий приняты следующие названия слоев: грунтовочный, промежуточные и верхнее покрытие или покровный слой. При изготовлении декоративных покрытий роль промежуточных слоев зачастую выполняет шпатлевочное покрытие, цель которого - выравнивание дефектов поверхности.

Комбинированные покрытия изготавливают путем сочетания лакокрасочных покрытий с другими видами покрытий (металлическими, термодиффузионными, фосфатными, оксидными и т.д.).

Покрытия целевого назначения: морозостойкие, износостойкие (абразивостойкие и антифрикционные), вибропоглощающие и кавитационностойкие.

Свойства лакокрасочных покрытий определяются составом ЛКМ, видом и характером подложки, а также технологией нанесения и сушки

Условия получения и качество покрытий во многом зависят от свойств исходных материалов. Они должны отвечать следующим главным требованиям:

- допускать возможность тонкослойного распределения на покрываемой поверхности;

- быть способными к пленкообразованию;

- образовывать покрытия, обладающие комплексом требуемых технических свойств.

Первому требованию наиболее полно удовлетворяют жидкие или высокодиспервные порошкообразные материалы. Различают две разновидности жидких лакокрасочных систем:

- составы, не содержащие летучих компонентов и приготовляемые на основе жидких мономеров, олигомеров или полимеров, наносимых в состоянии расплава (это так называемые 100%-ные лаки и краски);

- составы, содержащие летучие компоненты и представляющие собой растворы, водные дисперсии или органодисперсии твердых полимеров и олигомеров. Вода и органические растворители выполняют роль «агентов ожижения».

В порошкообразных материалах пленкообразователями служат твердые полимеры и олигомеры, а ожижающим агентом - воздух.

Второе требование обеспечивается присутствием в составе лаков и красок пленкообразователей - мономеров, олигомеров или полимеров аморфной или кристаллической структуры.

Свойства покрытий весьма разнообразны, многообразны и требования к ним со стороны потребителей. Возникает потребность в покрытиях с весьма разнообразными свойствами - электроизоляционных и токопроводящих, гибких, эластичных и хрупких, растрескивающихся при малейшей деформации, с высокой адгезионной прочностью и антиадгезионных и т.д. Удовлетворение этих требований достигается, с одной стороны, соответствующим подбором ЛКМ, с другой - применением необходимой технологии покрытий.

ЛКМ подразделяются на две большие группы: непигментированные ( 100% материалы без растворителей, водорастворимые и водоразбавляемые, а также лаки) и пигментированные (краски, эмали, грунты и шпатлевки).

Лаками называют растворы природных или синтетических лаковых твердых смол (пленкообразователей) в летучих органических растворителях в смеси с разбавителями и пластификаторами.

Красками называют суспензии минеральных пигментов и наполнителей в органическом или неорганическом пленкообразователе.

Компоненты лакокрасочных материалов: пленкообразователи, растворители, разбавители, пластификаторы, пигменты и наполнители, а также добавки- поверхностно-активные вещества ПАВ, отвердители, инициаторы, активаторы, ингибиторы, вулканизаторы, обеспенивающие и коалесцирующие вещества, тиксотропные добавки и вещества, предотвращающие образование корки при хранении ЛКМ, а таакже сиккативы (катализаторы).

Перед нанесением покрытия для придания материалу необходимой вязкости в его состав зачастую вводят летучие разбавители. В состав лаков и красок на основе полимеризующихся пленкообразователей должны входить специальные отвердители или катализаторы. Кроме того, компонентами лакокрасочного материала (ЛКМ) могут быть различные поверхностно-активные вещества, реологические, антикоррозионные или другие добавки.

Формирование лакокрасочного покрытия в виде твердой пленки, связанной адгезионными силами с поверхностью металла (с субстратом), происходит в результате испарения растворителя и (или) пространственной полимеризации (сшивки) пленкообразователя.

Обычно ЛКМ наносят на окрашиваемую поверхность в несколько тонких слоев, причем каждый последующий слой наносят после полного высыхания предыдущего. Это позволяет снизить пористость и проницаемость защитных покрытий, а также минимизировать внутренние усадочные напряжения, возникающие в адгезированных покрытиях в процессе сшивки и испарения растворителя.

Наиболее широкое применение для защиты металлов от коррозии находят ЛКМ на основе синтетических смол: фенолоформальдегидных, эпоксидных, алкидных, виниловых и т.д.. В качестве пигментов в составе ЛКМ обычно используются природные вещества, оксиды или соли металлов, а также мелкодисперсные металлические порошки (охра, TiO2, Pb3O4, Cr2O3, Fe3O4, ZnCrO4, PbCO3, BaSO4, Zn и т.п.). Причем роль пигмента в большинстве случаев не ограничивается приданием покрытию необходимого цвета. Указанные соединения могут служить эффективными ингибиторами, пассиваторами или даже протекторами (Zn) по отношению к защищаемому металлу. Кроме того, пигменты, также как и наполнители, способствуют повышению твердости, механической прочности и барьерных свойств покрытий.

Современным экологическим требованим отвечают новые ЛКМ: с высоким содержаним сухого остатка (ВСО), водоразбавляемые и порошковые.

Материалы ВСО позволяют сократить на 30% потребление органических растворителей, снизить в среднем на 20-30% расход ЛКМ, а также увеличить в 1,5-2 раза срок службы порытия.

Защитное действие покрытий обусловлено следующими эффектами :

- механическая изоляция поверхности металла от коррозионной среды (создание диффузионного барьера, затрудняющего проникновение агрессивных ионов и молекул к защищаемому металлу);

- высокое электрическое сопротивление полимерной пленки, обеспечивающее значительное увеличение степени омического контроля коррозионного процесса;

- ингибиторная или протекторная защита, осуществляемая компонентами ЛКМ;

- адсорбционная пассивация металла как следствие адсорбции компонентов ЛКМ с образованием прочной адгезионной связи.

В идеальном случае ЛКМ полностью изолирует металл от окислительных агентов. Однако, применяемые на практике покрытия в той или иной степени проницаемы, что не позволяет исключить возможность протекания под ними коррозионных процессов. Барьерный механизм защитного действия ЛКМ в этих случаях может реализовываться за счет прочной адгезионной связи, препятствующей агрегации молекул воды на границе раздела металл- покрытие и, следовательно, затрудняющей электрохимическое растворение металла.

Практика показывает, что прочность и долговечность адгезионной связи в рассматриваемой системе определяется не только химической природой металла и полимера, но в значительной степени зависит от состояния поверхности металла. Поэтому перед нанесением лакокрасочных покрытий обязательно производятся операции по подготовке поверхности. С этой целью осуществляется ее очистка от масел и жиров с помощью органических растворителей или щелочных растворов, а также от продуктов коррозии и прокатной окалины - кислотным травлением, пескоструйной или термической очисткой.

Наиболее перспективный путь повышения прочности и стабильности адгезионных соединений - введение в систему металл - полимер дополнительного промежуточного слоя, формируемого на поверхности субстрата перед его контактом с адгезивом. Такие переходные слои могут иметь как неорганическую (оксидные или фосфатные слои), так и органическую природу. Одним из широко распространенных классов переходных слоев являются адсорбционные слои различных элементоорганических соединений.

Наличие у полимерной пленки высокого электрического сопротивления приводит к тому, что при полной изоляции поверхности металла сопротивление между анодными и катодными участками становится близко к бесконечности, а ток коррозии - к нулю.

При проникновении электролита в поры покрытия падение напряжения в коррозионном гальваническом элементе будет определяться в основном сопротивлением электролита в порах и, следовательно, пока эти поры невелики мала будет и скорость коррозии. При этом окрашенная поверхность металла выполняет роль катода по отношению к анодной поверхности в порах ЛКМ. Если в процессе эксплуатации происходит повышение пористости покрытия или его разрушение на отдельных участках, то сопротивление между электродными составляющими поверхности снижается, что при небольшой площади анодных участков приводит к резкому возрастанию плотности коррозионного тока на них. Причем для металла не склонного к пассивации скорость коррозии на оголенных от покрытия участках может оказаться даже выше скорости растворения неокрашенного металла. Поэтому защиту с помощью ЛКМ на практике часто совмещают с электрохимической защитой, предотвращающей коррозию на оголяемых участках.

Отметим, что процессы взаимодействия с агрессивными средами происходят для ЛКМ в полном соответствии с известными закономерностями разрушения полимерных и композиционных материалов. Характерной отличительной особенностью ЛКП является наличие адгезированного слоя, влияющего на структуру и напряженное состояние всего покрытия.

Для реализации ингибирующего действия пигментов или других компонентов ЛКМ на процессы подпленочной коррозии растворимость этих компонентов должна быть такой, чтобы обеспечивалась минимальная необходимая концентрация ионов ингибиторов в приповерхностном слое раствора, но в то же время не происходило их вымывания из покрытия. Обычно большая часть ингибиторов вводится в первый (грунтовочный) слой покрытия.

Основная область применения защитных ЛКМ - защита от атмосферной коррозии, а также от электрохимической коррозии в слабо агрессивных средах.

Для облегчения решения задачи выбора систем лакокрасочных покрытий и условий их формирования для конкретных условий эксплуатации в справочной литературе имеются подробные рекомендации, касающиеся широкого спектра агрессивных сред и температур. При необходимости для новых ЛКМ или новых технологических процессов производят лабораторные, полевые и натурные испытания. Анализ методов исследования защитных свойств ЛКП показал, что наибольшая информативность и достоверность достигается при применении импедансных измерений или так называемого емкостно-омического метода, который также можно рассматривать как частный случай метода измерения импеданса в относительно узком диапазоне частот.

Указанные методы основаны на измерении полного сопротивления системы металл - покрытие переменному току и его активной (омической) и емкостной составляющих. Вид частотных зависимостей этих параметров в среднем диапазоне частот (емкостно-омический метод) позволяет судить о природе сопротивления покрытия: является ли оно диэлектрическим (емкость не зависит от частоты переменного тока) или электролитическим (линейное возрастание емкости с частотой). А эта информация позволяет оценить пористость ЛКП и кинетику ее изменения в процессе взаимодействия с агрессивной средой. Использование при импедансных измерениях более широкого диапазона частот дает возможность оценить кроме того и скорость подпленочной коррозии.

При технологической оценке свойств исходных жидких материалов существенное значение имеют вязкость, поверхностное натяжение, скорость отвержения, а для порошковых систем - дисперсность, сыпучесть, параметры формирования покрытий. Регулирование этих показателей позволяет целенаправленно влиять на технологию и свойства получаемых покрытий.

Вязкость жидких ЛКМ По консистенции ЛКМ быть жидкими, вязкими и пастообразными. По своему реологическому поведению ЛКМ существенно отличаются от ньютоновских жидкостей. В зависимости от физической природы (раствор, слабо- или сильнонаполненная дисперсия) и степени проявления взаимодействующих сил они характеризуются разными видами течения. Наиболее типичными являются пластическое и псевдопластическое течения.

Пластическое течение обнаруживается у многих видов красок, представляющих собой высоконаполненные системы (масляных, типографских, офсетных, художественных, водно-дисперсионных и др.). Оно связано с явлением тиксотропии - способностью дисперсных систем восстанавливать исходную структуру, разрушенную механическим воздействием. Проявление структурной вязкости зачастую является положительным: краски приобретают так называемую пастозность, что очень важно в художественном и печатном деле, в них не оседают пигменты. Краски можно наносить толстыми слоями, не опасаясь потеков. Достигается это подбором пленкообразователей и пигментов, а также ПАВ. Это вызывает в них образование своеобразных коагуляционных структур с достаточно высокой прочностью. На этом принципе разработаны так называемые тиксотропные краски.

Сильно структурирующиеся краски не пригодны для нанесения методами окунания и облива, т.к. избыток краски не стекает с поверхности. Они наносятся способами, при которых обеспечиваются большие напряжения или скорости сдвига (распылением, кистью и особенно валковым способом).

Поверхностное натяжение во многом определяет способность ЛКМ к распылению и смачиванию подложки, скорость слияния нанесенных капель жидкости, их растекание по поверхности. Для многокомпонентных систем оно определяется поверхностной активностью входящих в их состав жидких компонентов. Краски, изготовленные с применением растительных масел, имеют невысокое поверхностное натяжение на границе с воздухом. Поэтому они хорошо смачивают самые различные поверхности. Среди олигомерных пленкообразователей поверхностная активность уменьшается в ряду: алкидные > полиэфирные > эпоксидные > фенолформальдегидные > мочевиноформальдегидные. Поверхностное натяжение лаков и красок, представляющих растворы полимеров, во многом определяются природой растворителей. С увеличением содержания растворителей поверхностное натяжение лаков и красок, как правило, уменьшается, причем тем значительнее, чем меньше поверхностное натяжение взятых растворителей.

Наиболее высокие значения поверхностного натяжения имеют краски, в которых растворителем или дисперсионной средой служит вода. Такие краски неудовлетворительно смачивают гидрофобные и плохо обезжиренные поверхности. Для уменьшения поверхностного натяжения в состав водоразбавляемых красок вводят спирты, а водно-дисперсионных - ПАВ.

Взаимодействие ЛКМ с твердой поверхностью

Общие свойства твердой поверхности:

- чистота поверхности. Поверхность практически всех твердых тел вследствие сорбционной способности содержит различные загрязнения и примеси (адсорбированные газы из воздуха, водяные пары и др.). Типичными загрязнителями металлов являются окислы. Поверхность органических полимерных субстратов (кожи, пластмасс, резины), как правило, загрязнена несовместимыми с полимерами примесями - жирами, восками, а также ингредиентами, вводимыми при синтезе материалов (катализаторы, стабилизаторы, ПАВ и др.);

- макро- и микрорельеф поверхности. Разновидности макрорельефа: волнистость, шероховатость, пористость; рельеф создается также дефектами поверхности - рисками, царапинами, раковинами и т.д. Шероховатость оценивают по ГОСТ 2789 - 73 с учетом высотных и шаговых параметров: Ra - среднеарифметическое отклонение, Rz - высота неровностей по 10 точкам, Rmax - наибольшая высота неровностей и tp - относительная средняя длина профиля. Определено 14 классов шероховатости (чистоты) поверхности. Высшему 14-му классу соответствуют поверхности, имеющие Ra < 0.01 мкм и Rz < 0,05 мкм.

Толщина защитных покрытий должна минимум на 20% превышать максимальную высоту микронеровностей поверхности. Допустимый предел по шероховатости - приемлемой является поверхность не менее 4-го класса чистоты (Ra < 10 мкм, Rz < 40 мкм).

Значительное влияние на качество покрытия оказывает характер смачивания т.е. гидрофильность или гидрофобность поверхности. Как правило, чистые металлические поверхности достаточно хорошо смачиваются подавляющим большинством ЛКМ. Жировые и иные загрязнения ухудшают смачивание, что приводит к плохой адгезии покрытия к подложке. Для обеспечения хорошей адгезии необходима качественная подготовка поверхности - удаление ржавчины, окалины и жиров. Этому же способствует придание поверхности определенной степени шероховатости, так как это увеличивает поверхностную энергию на границе раздела фаз.

Срок службы покрытия определяется используемым способом подготовки поверхности. Например, срок службы покрытия эмалью МЛ-12 (3 слоя), нанесенной по грунтовке ГФ-12 при пескоструйной обработке поверхности-7 лет, при адразивной обработке-9 лет, при обезжиривании-3 года, а при фосфатировании с активатором-12 лет. Активатор способствует формированию на поверхности малопористого мелкокристаллического (5-20мкм) фосфатного слоя с хорошей адгезией к металлу.

Процессы протекающие при пленкообразовании осуществляются:

- в результате химических превращений (полимеризация на поверхности подложки или поликонденсация на поверхности подложки);

- в результате физико-химических превращений (формирование покрытий из растворов полимеров и олигомеров, формирование покрытий из водных дисперсий полимеров, формирование покрытий из органодисперсий полимеров или формирование покрытий из порошковых пленкообразователей.

Структурные превращения пленкообразователей при формировании покрытий достаточно сложны. На формирование первого, примыкающего к подложке слоя в значительной мере сказываются структура поверхности металлического изделия и кристаллическое строение самого металла. Формирование покровного слоя происходит в условиях более быстрого удаления растворителя, окислительного воздействия кислорода воздуха. Образующаяся на поверхности ЛКМ вязкая пленка задерживает испарение растворителя из глубинных слоев и сама при этом испытывает деформирующее воздействие струй и пузырей газообразного растворителя, что и способствует образованию многочисленных дефектов поверхности (капилляры, поры, пузыри и вздутия).

Разрушение покрытий при эксплуатации происходит за счет абразивного, химического и радиационного воздействия агентов окружающей среды.

Способы нанесения ЛКМ на поверхность

- пневматическое распыление;

- гидравлическое распыление;

- окунание и облив;

- валковый способ;

- электростатическое распыление;

- электрофоретическое осаждение;

- ручные способы нанесения жидких ЛКМ;

- получение тонких покрытий из газовой фазы;

- способы нанесения порошковых материалов.

Наиболее экономичными и экологичными на сегодняшний день являются методы безвоздушного распыления и электростатического напыления порошков.

Метод нанесения оказывает значительное влияние на срок службы покрытия. Так, срок службы покрытий желтой алкидной эмалью ПФ-115 при нанесения в электрополе-12 лет, пневмораспылением-11 лет, безвоздушным распылением-10 лет, струйным обливом-9 лет, а окунанием-8 лет.

Пневматическое распыление-один из наиболее распространенных способов окраски. Его достоинства - универсальность, относительно высокая производительность, простота технического осуществления, достаточно хорошее качество получаемых покрытий. Особенно хорош этот способ для нанесения быстросохнущих ЛКМ - эфироцеллюлозных, перхлорвиниловых, полиакрилатных и др. Недостатки пневматического распыления - неэкономичность, повышенная пожарная опасность, плохие санитарно-гигиенические условия труда персонала при ручном варианте нанесения. Так, потери ЛКМ в зависимости то сложности окрашиваемых изделий составляют 25-55%. Кроме того, этот способ связан с большим расходом растворителей для доведения ЛКМ до требуемой относительно небольшой вязкости. Сущность способа пневматического распыления заключается в образовании аэрозоля путем дробления жидкого ЛКМ струей сжатого газа (обычно воздуха). Образующийся аэрозоль движется в направлении газовой струи и при ударе о деталь коагулирует; капли сливаются, образуя на поверхности слой жидкого лака или краски. Для распыления материала применяют форсунки с кольцевым газовым каналом и наружным смешением жидкости и газа. Распыление происходит при скорости истечения газа W>300-450 м / с. При этом давление газа при выходе из форсунки должно быть не менее 0,19 МПа. Обычно для хорошего распыления применяют несколько большее давление, а именно 0,2-0,6 МПа. Оптимальные значения вязкости ЛКМ составляют 17-35 с по вискозиметру ВЗ-4. В этих условиях образуются аэрозольные частички диаметром 6-80 мкм.

Качество покрытий во многом зависит от правильного выбора технологических режимов нанесения ЛКМ. Наиболее важными параметрами являются: давление и расход сжатого воздуха, соотношение объемов воздуха и распыляемого ЛКМ, расстояние от краскораспылителя до окрашиваемого изделия. Высокое давление воздуха, подаваемого на распылитель (более 0,5-0,6 МПа), благоприятствует распылению, однако вызывает повышенный унос материала. Вследствие быстрого испарения растворителей покрытия нередко получаются матовыми, при медленном высыхании ЛКМ возможно сдувание жидкого слоя краски с поверхности. Низкое давление воздуха (менее 0,20 МПа) способствует образованию грубодисперсного аэроэоля, что также неблагоприятно сказывается на формировании покрытия.

Распыление удовлетворительно идет при соотношениях расходов воздуха и краски 0,3 - 0,6. Оптимальное расстояние от кромки распылителя до окрашиваемого объекта составляет 200-400 мм. Распыление рекомендуется проводить при температуре не ниже 18-20 С и влажности окружающего воздуха не более 65%.

Для нанесения ЛКМ применяют ручные краскораспылители марок: КР-10, КРУ-1М, ЗИЛ, ГАЗ, О-37А и др. Их производительность по краске от 4 до 30 кг/ч при расходе воздуха от 2000 до 22000 л/ч. Краскораспылители имеют сменные сопла. Например, в комплект краскораспылителя О-37А входит 3 сопла с диаметрами отверстия 0,4; 0,6 и 1,2 мм. Производительность их при окраске в ручном режиме от 100 до 500 м2/ч. Скорость перемещения краскораспылителя относительно окрашиваемой поверхности: для ручных распылителей 15-20 м/мин, для автоматических 30-60 м/мин при расчетной ширине полосы 0,4-0,6 и коэффициенте перекрытия 0,7-0,8.

Форма струи может быть круглой или овальной, вытянутой в горизонтальном или вертикальном направлении.

Питание распылителей сжатым воздухом производится от индивидуального компрессора при малых объемах работ или от общей заводской сети. Обязательна очистка подаваемого воздуха от влаги, масла и механических загрязнений в масловодоотделителе. ЛКМ может подаваться в распылитель из стакана, помещенного на краскораспылителе, из красконагнетательного бака, установленного на рабочем месте, или из системы централизованной подачи (при поточных способах окраски) под давлением 0,02-0,2 МПа.

Дефекты покрытий: потеки, матовость, волнистость, сорность и др.

При пневмораспылении температура ЛКМ при выходе из сопла форсунки резко снижается. Понижение температуры при испарении растворителей зависит от их летучести, теплоты парообразования и давления при распылении, влияющего на суммарную поверхность аэрозольных частиц. Так, при распылении нитратцеллюлозных красок при 200 С и давлении 0,4-0,5 МПа температура факела снижается до 6-80 С. Снижение температуры в зоне распыления и частичное улетучивание растворителей приводит к значительному повышению вязкости распыленного материала, что неблагоприятно сказывается на его растекании. Поэтому нередко приходится наносить лаки и краски с заведомо более низкой вязкостью, чем это требуется из условий распыления.

Снижение вязкости ЛКМ может быть достигнуто их нагреванием или подогревом покрываемой поверхности. Оптимальные температуры нагрева ЛКМ составляют 55-700 С. Одновременно нагревают и воздух, поступающий на распыление. Из экономических соображений более целесообразно нагревать материалы, содержащие дорогие и дефицитные растворители, например нитратцеллюлозные лаки и эмали. Не рекомендуется нагревать высокореакционные ЛКМ. Способы отвержения покрытий: тепловое отвержение покрытий (конвективный, индукционный и терморадиационный способы), отвержение покрытий под действием УФ излучения и радиационное отвержение покрытий.

Органические защитные покрытия

В сильно агрессивных средах химической промышленности противокоррозионные органические покрытия используются в виде футеровок листовыми полимерными материалами (резина, неопрен, винипласт, тефлон, фаолит, полиизобутилен, полиэтилен и т.п.). Толстослойные (не менее 3 мм) покрытия из перечисленных материалов представляют надежный диффузионный барьер, что позволяет обеспечить долговременную защиту металлов как в щелочных, так и в кислых средах. Однако, относительно высокая стоимость и низкие механические характеристики сдерживают расширение области применения органических защитных покрытий из листовых полимерных материалов.

Также достаточно широко применяют для защиты от коррозии жидкие полимерные материалы - резиновые клеи, битумные и резиновые мастики, герметики и замазки.

4.2 Электрохимическая защита

Электрохимическая защита - это совокупность методов уменьшения скорости коррозии за счет изменения электродного потенциала. Различают катодную, протекторную, анодную защиту и электродренаж.

Впервые электрохимическую протекторную защиту применил английский ученый Хемфри Деви в 1824 г. Для предотвращения коррозии медной обшивки корпусов кораблей, прикрепленной к каркасу стальными гвоздями, он использовал цинковые пластины. Однако при этом хотя и приостановилось разрушение обшивки и гвоздей, но зато началось интенсивное обрастание днища, т.к. резко уменьшилась концентрация токсичных соединений меди в поверхностном слое. Это снизило скорость судов, и метод был забыт и только через столетие стал использоваться для защиты стальных корпусов судов, портовых сооружений, трубопроводов и т.п.

Электрохимическая защита используется для предотвращения только электрохимической коррозии в природных и технологических средах с высокой электропроводностью.

4.2.1 Катодная защита