C của một số phả hân cực
3.3.BẢO VỆ KIMLOẠI CHỐNG ĂN MỊN3.3.BẢO VỆ KIM LOẠI CHỐNG ĂN MỊN
3.3.BẢO VỆ KIM LOẠI CHỐNG ĂN MỊN 3.3.1.Bảo vệ kim loại chống ăn mịn hĩa học : 3.3.1.Bảo vệ kim loại chống ăn mịn hĩa học :
11 1
Dùng các nguyên tố hợp kim Dùng các nguyên tố hợp kim
chặt, nhiệt độ nĩng chảy cao...) với thành phần xác định pha thêm vào kim loại nền để nâng cao khả năng chống
chặt, nhiệt độ nĩng chảy cao...) với thành phần xác định pha thêm vào kim loại nền để nâng cao khả năng chống
a)
a)Ăn mịn cục bộ do chảy rối của chất lỏng trong ống ngưng b)Ăn m
Hình 3.10- Ăn mịn - mài mịn
b)
ịn mài mịn do sự sủi bọt ở nước làm lạnh trong xylanh
i, Cr...), các lớp phủ phi kim loại
g mơi trường này là dương.
rong mơi trường trung tính đã loạüi bỏ ơxy.
ể cho kim loại. Do vậy phải tìm mọi
ách vào nhiệt độ, áp suất
uối của dung dịch. Loại trừ ơxy bằng cách :
O2 + Na2SO 2Na2SO4
Í nhiệt độ cao dùng hyđrazin để loại trừ nguy cơ tạo thành muối trong dung dịch,
3N2H4 N2 + 4NH3 ï :
-Đun nĩng dung dịch hoặc nước để ơxy thốt ra.
ìn trong khí quyển :
2-Sử dụng các lớp phủ bảo vệ :
Sử dụng các lớp phủ bảo vệ bằng kim loại (Al, S (các lớp men chịu nhiệt).
3-Xử lý mơi trường :
Bằng cách tạo ra xung quanh chi tiết mơi trường cĩ tính chất bảo vệ trên nguyên tắc : tạo ra mơi trường cĩ khả năng loại trừ các hiện tượng ăn mịn, cĩ nghĩa là thế đẳng nhiệt, đẳng áp của kim loại tron
3.3.2.Bảo vệ kim loại chống ăn mịn điện hố :
1-Xử lý mơi trường :
Tìm mọi biện pháp để loại bỏ cấu tử ăn mịn ra khỏi mơi trường làm việc của chi tiết. Hầu hết các kim loại đều bền t
a-Chống ăn mịn trong nước :
Ơxy hồ tan trong nước gây ăn mịn đáng k
c khử ơxy trong các dung dịch. Độ hồ tan của ơxy phụ thuộc
riêng phần của ơxy và nồng độ m
- Sử dụng các phản ứng hố học : o 3 O2 + N2H4 o2H2O + N2 Ơ theo phản ứng sau : o - Sử dụng các phương pháp vật ly
-Xử lý chân khơng, dung dịch hoặc nước, cĩ thể giảm nồng độ ơxy đến rất thấp. b-Chống ăn mo
Trong khơng gian kín nếu độ ẩm tương đối nhỏ hơn 50% sẽ chống được ăn mịn. Ta
ïc hợp chất khơng tan kết tủa trên bề mặt kim loại :
+ + 6e Cr2O3 + 5H2O
rên bề mặt kim loại.
: hấp phụ lên bề mặt mặt kim loại làm chậm tốc độ ăn
hất làm chậm ăn mịn ta dùng khái niệm "hệ số tác dụng sử dụng các chất hút ẩm (silicagen), dùng chất ức chế bay hơi, tạo màng trên bề mặt kim loại sẽ chống được ăn mịn tốt.
2-Bảo vệ kim loại bằng các chất làm chậm ăn mịn (chất ức chế)
Chất ức chế ăn mịn là các hợp chất khi được pha thêm vào mơi trường ăn mịn với lượng rất nhỏ nhưng tác dụng làm chậm rõ rệt tốc độ ăn mịn. Tác dụng kìm hãm tốc độ ăn mịn của chất ức chế cĩ thể là :
- Tạo thành ca
2CrO42- + 10H o
- Do hấp phụ thành một lớp đơn phân tử t Cĩ hai loại chất ức chế ăn mịn :
- Ức chế thụ động : làm cho kim loại trở về trạng thái thụ động hố và khơng bị ăn mịn.
- Ức chế khơng thụ động mịn.
Để đánh giá hiệu quả của c bảo vệ Z" : Z = O LC O P p P . 100% (3.5)
PO và PLC là tổn thất trọng lượng kim loại trong dung dịch khơng cĩ và cĩ chất làm
3.3.
ûc bền ồ thị Pourbaix. Phương pháp này thường dùng
tectơ : (anơt hy sinh)
Kim loại cần bảo vệ được nối với một kim loại khác cĩ điện thế điện cực âm hơn. Kim loại này gọi là protectơ hay anơt hy sinh. Phương pháp này chủ yếu dùng để bảo vệ
ác cơng trình bằng thép. Số lượng protectơ phụ thuộc vào mật độ dịng bảo vệ cần thiết, diện tích và thời gian bảo vệ.
Vật liệu làm protectơ thường dùng là các kim loại và hợp kim Mg, Al, Zn...Các yêu ầu của vật liệu làm protectơ :
- Cĩ điện thế điện cực âm hơn so với kim loại cần bảo vệ.
- Cĩ dung lượng cao và ổn định. Dung lượng Q (A.h/kg) là điện lượng do một đơn ị khối lượng protectơ sản sinh ra, nĩ đặc trưng cho khả năng làm việc lâu dài theo thời ian của protectơ.
- Cĩ độ phân cực anơt nhỏ để đảm bảo xác suất bảo vệ cao. chậm ăn mịn.
3.Bảo vệ điện hố
Để bảo vệ điện hố ta phải thay đổi điện thế điện cực của kim loại đến khu vư ăn mịn hoặc khu vực thụ động của đ
trong mơi trường dẫn điện, ion như : trong đất, nước ...Nếu làm thay đổi điện thế điện cực kim loại chuyển về phía dương hơn so với điện thế ăn mịn cho đến khi kim loại rơi vào vùng thụ động gọi là bảo vệ anơt. Nếu điện thế điện cực chuyển về phía âm hơn so với điện thế ăn mịn thì phản ứng anốt hồ tan kim loại bị chậm lại hay ngừng hẳn gọi là bảo vệ catơt.
1-Bảo vệ catơt :
a-Bảo vệ catốt bằng pro
c
c
v g
Nhơm, kẽm và hợp kim của chúng chủ yếu dùng trong nước biển. Magiê và hợp im dùng bảo vệ trong đất. Trong nước ngọt dùng Mg, Zn và hợp kim của chúng.
-Bảo vệ catơt bằng dịng điện ngồi :
Xét mạch chỉnh lưu và điện cực phụ để bảo vệ đường ống dưới đất. Khi chưa cĩ ịng điện ngồi thì điện thế điện cực kin loại bị ăn mịn sẽ làEam với tốc độ ăn mịn ơng ứng là iam . Khi cĩ dịng điện ngồi ta dịch chuyển được điện thế điện cực tới giá ị E1 thì tốc độ ăn ịn i/
am < iam và kim loại được bảo vệ một phần. Nếu chuyển điện thế iện cực đến bằng điện thế cân bằng của quá trình ơxy hĩa kim loại E//cb thì tốc độ ăn ịn = 0 và kim loại được bảo vệ hồn tồn. Dịng điện ngồi là dịng một chiều được hỉnh lưu từ điện lưới.
)Thiết bị cần bảo vệ 2)Chất bọc protector )Protector Zn 4)Dụng cụ kiểm tra
2)Lớp phủ bê tơng 3)Protector Zn k b d tư tr đ iam c 1 3 1)Ống dẫn bằng thép
Hình 3.12- Bảo vệ catốt bằng protector
Hình 3.11 - Bảo vệ tàu thuỷ bằng protector
Điện cực phụ thơng dụng là anơt khơng tan: gang, graphit, hợp kim chì cĩ 1%Ag,
kể.
ộ bền cơ học bảo đảm và dễ chế tạo.
ï thành thấp hơn. dịng điện ngồi thường dùng cho các diện tích rất lớn.
ệ catơt thường dùng kết hợp các lớp bảo vệ cách điện : sơn,
này chỉ dùng để bảo vệ các kim loại cĩ thể bị heo hình. Khi bảo vệ anơt, phải nâng điện thế ăn
ìy dùng để bảo vệ các bồn lớn chứa axit bằng thép khơng rỉ. Bảo vệ
