Straturi protectoare pe baza de compusi anorganici

^{Straturi protectoare pe baza de compusi anorganici}

^{Acoperirea cu straturi de compusi anorganici, realizata controlat pe cale chimica si electrochimica constituie o metoda de protectie a metalelor fata de diferite medii corosive. Procedeul se bazeaza fie pe conversia stratului metalic superficial in produsi greu solubil ai metalului ( oxizi, fosfati, cromati, nitruiri, etc., ) fie pe aplicarea unei mase pe baza de silicati pe suprafata metalului, fie prin placarea constructiilor metalice cu produse ceramice.}

^{Straturile pe baza de compusi anorganici realizeaza mai multe deziderente:}

1. ^{Fosfatarea fontei si a otelurilor nealiate sau slab aliate consta in formarea unei pelicule protectoare de fosfat stabil, pe cale chimica sau electrochimica.}

^{Acoperirile prin fosfatare se aplica pe otel, zinc, cadmiu, magneziu su aluminiu in mai multe tipuri:}

^{Calea chimica utilizeaza o solutie de fosfati de mangan si fier, in care se cufunda piesa la temperatura de 980 C .}

^{Schema generala simplificata a reactiei de fosfatare este urmatoarea:}

^{Calea electrochimica utilizeaza curent continuu sau alternativ iar electrolitul contine acid fosforic, oxid de zinc si fosfat trisodic. In perioada anodica a curentului alternativ are loc dizolvarea fierului iar in cea catodica degajarea hidrogenului.}

2. ^{Oxidarea consta in formarea unor pelicule de oxizi pe suprafata metalului, prin chimice si electrochimice, in scopul maririi rezistentei la coroziune.}

^{Oxidarea metalelor feroase pe cale chimica ( brunare) se realizeaza prin reactia dintre aliaj si hidroxidul de sodiu in prezenta unui oxidant ( NaNO2 sau MnO2)}

^{Tabel . . . Conditii de oxidare chimica alcalina a aliajelor feroase.}

^{Oxidarea chimica alcalina se executa in cuve de otel, prevazute cu un sistem de incalzire si o instalatie de ventilatie.}

^{In urma tratamentului pe suprafata pieselor se formeaza o pelicula uniforma, aderenta si continua, constituita din oxizi, ponderea cea mai mare avand-o Fe3O4}

^{Obtinerea straturilor de oxizi pe piese din aliaje feroase se pateu realiza si pe cale electrochimica.}

^{Piesa de protejat se introduce ca anod intr-o baie alcalina, unde are loc oxidarea anodica a suprafetei sale. Se obtin pelicule negre, protectoare de calitate decat cele realizate pe cale chimica.}

^{Oxidarea chimica acida a otelului se efectueaza in solutii de acid fosforic in prezenta unui oxidant.}

^{In tabelul . . . . sunt prezentate conditiile de obtinere a peliculelor de oxizi pe aceasta cale.}

^{Tabelul . . . conditii pentru oxidarea chimica acida a otelului.}

^{Oxidarea aluminiului si aliajelor sale este un proces de prelucrare a suprafetelor in scop protector, decorativ, pentru a crea o izolatie electrica buna sau ca substrat pentru acoperirile prin vopsire. Se poate realiza prin procedee chimice si electrochimice.}

^{In tabelul . . .. se prezinta compozitia diferitilor electroliti si regimul lor de lucru.}

^{Tabelul . . . . . Conditii pentru oxidare anodica a aluminiului si a aliajelor de aluminiu.}

3. ^{Cromatarea suprafetelor metalice neferoase ( zinc, aluminiu, magneziu, cadmiu) consta in tratarea suprafetelor metalice cu solutii acide de bicromat de potasiu sau ci acid cromic, in urma careia se obtine un strat de cromati mixti alcalini.}

^{Mecanismul acoperiri prin cromatare este legat de dizolvarea metalului, care are loc simultan cu reducerea ionilor de cromi hexavalent.}

^{Cromatarea aluminiului se face in mediu de acid cromic si acid clorhidric. Pe suprafata metalului se sedimenteaza oxizi amorfi, conform reactiei:}

^{Se obtin pelicule neporoase cu aspect decorativ si cu rezistente excelenta la amprentele digitale.}

4. ^{Emailarea aparaturii chimice este destinata in principal protectiei anticorosive a otelului si fontelor in contact cu medii agresive.}

^{Emailul este o masa sticloasa opaca, obtinuta prin topirea rocilor naturale cu fondanti care contribuie la scaderea temperaturii de topire si cu oxizii care confera aderenta si culoare stratului de email. Emailul este casant putin elastic si prezinta un coeficient de dilatare termica mult mai mic decat a otelului.}

^{Figura . . . prezinta influenta CaO asupra aderentei emailului la otel. Aderenta se explica prin interactiunile chimice metal oxigen, care apar la suprafata de contact metal - email.}

^{Figura . . influenta CaO asupra aderentei emailului la oxid.}

^{Emailurile dupa modurile de utilizare se clasifica in: emailuri de grund si emailuri antiacide de acoperire. Emailul de grund se aplica direct pe suprafata metalului ca strat intermediar sub straturi de email de acoperire si indeplineste urmatoarele conditii:}

^{imbunatateste aderente emailului de acoperire la metal;}

^{izoleaza stratul protector de email;}

^{creeaza un strat elastic care preia tensiunile interne datorate variatiilor bruste de temperatura.}

^{Emailul de acoperire se aplica peste emailul de grund. Este rezistent la acizi minerali si organici, la solutii de saruri la agenti gazosi ( Cl2, HCl, SO2 ), la substante organice.}

^{In solutii alcaline are loc o dizolvare continua a diferitilor componenti din email, deci corosiunea creste mult in timp.}

^{Emailarea se realizeaza in modul urmator: pe suprafata metalului curatita si incalzita la 650 - 8000C se aplica prin pulverizare emailul de grund ( sub forma de pulbere). Se arde stratul in cuptor la 880 - 9900C pentru vitrificare. Dupa racire pe acest strat se aplica un curent de acoperire rezistent la acizi minerali si organici, la gaze fierbinti si la alcani. Operatia se repeta aplicandu-se straturi noi de email de acoperire pana la atingerea grosimii dorite.}

^{Prepararea stratului de email deteriorat nu se poate face prin aplicarea de email pe zonele defecte ( emailarea locala). Se cunosc urmatoarele procedee:}

^{prepararea cu ajutorul unor cimenturi si materiale plastice;}

^{plombarea cu aur;}

^{aplicarea unor depuneri de tantal cu garnitura de teflon;}

5. ^{Acoperirile cu sticla se aplica pe otel si aliaje pe baza de nichel. Se utilizeaza oteluri cu proprietati speciale si cu un continut redus de gaze.}

^{Uneori se aplica     doua cantitati de sticla: o sticla boro - silicica pentru a face o buna legatura cu metalul si o sticla cu continut mare de silice, rezistenta la actiunea acizilor.}

^{Acoperirea cu sticla     trebuie sa izoleze complet metalul de actiune a agentului agresiv intrucat nu exista nici o posibilitate de protectie suplimentara.}

6. ^{Captusirea cu materiale ceramice a instalatiilor si aparatelor care vin in contact cu agentii agresivi, in conditii de determinari inalte este larg utilizat in industria chimica.}

^{In functie de tipul si dimensiunile aparatelor, captusirea se realizeaza caramizi antiacide, placi ceramice si blocuri refractare si antiacide fasonate.}

^{Pentru instalatiile care lucreaza la temperaturi foarte inalte in medii agresive se folosesc acoperiri refractare speciale, pa baza de siliciuri de molibden si wolfram, care in timpul exploatarii trec in structuri de forma MO5 Si3 si W5Si3.}

^{Dina amestecul format din compusi neoxidici sub forma de pulbere fin dispersata si sticla, presat la cald in forma de grafit se obtine un material refractar, anticorosiv, folosit la protejarea instalatiilor metalice, care vin in contact cu gazele fierbinti agresive sau cu solutii acide concentrate la temperaturi inalte.}

^{Materialele ceramo - metalice obtinute prin combinarea produsilor neoxidici sau a oxizilor metalici cu un metal sau un aliaj metalic au o buna rezistenta chimica si termica.}

^{Beschtaunitul, adezitele si tufurile vulcanice sunt folosite la captusirea aparatelor care vin in contact cu acizi minerali si gaze agresive la temperaturi pana la 9000C.}

^{Rocile topite ( diabaz, bazalt), turnate sub forme de placi si caramizi sunt aplicate pe metal, pentru captusirea antiacida si refractara a autoclavelor, a bailor de electroliza a rezervoarelor a morilor cu bile din industria sticlei si materialelor plastice.}

^{La captusirea instalatiilor cu materiale ceramice se folosesc alianti cimenturile.}

^{Pentru a asigura o buna comportare in contact cu agentii chimici sau elaborati chituri si cimenturi anticorosive ci lianti de natura organica.}

^{Straturi pe baza de compusi organici}

^{Materialele organice folosite pentru protectia anticorosiva sunt: polimerii, masele bituminoase, asfaltul. Protectia cu straturi organice se realizeaza prin tehnica peliculogena prin captusire, placare, infasurare.}

^{Acoperirea cu materiale organice consta in depunerea unui strat sau a unei pelicule de material organic, cu stabilitatea chimica ridicata pe un suport metalic feros sau neferos, in scopul protejarii lui anticorosive.}

^{Acoperire organica mai poate asigura, in functie de compozitia ei chimica, diferite proprietati speciale ca: izolarea termica si electrica, rezistenta la abraziune, frictiune inalta sau scazuta a suprafetei, culoarea codificata, autolubrifiante.}

^{Materialele organice folosite pentru protejare metalelor impotriva corosiunii sunt: polimerii, elastiomerii, mase bituminoase, asfalt. aplicarea lor pe suprafata metalelor se face prin pelicule, captuseli, placari si infasurari de protectie.}