15.
1.1
1
15.
1.1
1
15.
1.1
1
CZYM SĄ POWŁOKI OCHRONNE?
Powłoka ochronna – warstwa wytworzona na
powierzchni metalu w celu zabezpieczenia go
przed korozją. W zależności od sposobu ochrony
wyróżnia się różne powłoki.
2
15.
1.1
1
WŚRÓD POWŁOK OCHRONNYCH
WYRÓŻNIAMY M.IN.:
Anodowe
Katodowe
Niemetalowe izolujące
Elektrochemiczne
Chemiczne
Metalizacyjne
Zanurzeniowe (ogniowe)
Dyfuzyjne
Kondensacyjne
Tlenkowo-anodowe
3
15.
1.1
1
ZNACZENIE POWŁOK OCHRONNYCH
Powłoki ochronne stosuje się najczęściej na
powierzchniach metalicznych aby uchronić je przed
korozją, działaniem silnych kwasów, zasad i innych
związków mogących uszkodzić strukturę zbiorników i
innych naczyń laboratoryjnych mających
zastosowanie w przemyśle chemicznym.
4
15.
1.1
1
WYMAGANIA DOTYCZĄCE POWŁOK
OCHRONNYCH
Szczelne,
Nieprzepuszczalne,
Powinny posiadać dobrą przyczepność do podłoża i
zdolność krycia powierzchni
5
15.
1.1
1
POWŁOKI ANODOWE
Powłoki anodowe są wykonane z metali o bardziej ujemnym
potencjale elektrochemicznym (mniej szlachetnych) niż metal
chroniony. Pokrywanie metali powłokami anodowymi zapewnia
chronionemu metalowi ochronę katodową, gdyż powłoka z metalu
mniej szlachetnego działa w charakterze anody jako protektor. Jako
przykład powłok anodowych można wymienić cynk i kadm.
Najważniejszym, praktycznym zastosowaniem powłok anodowych
jest pokrywanie stali powłoką cynkową (blachy ocynkowane). W
przypadku pokrywania powierzchni stalowych cynkiem w razie
pojawienia się rysy lub szczeliny tworzy się ogniwo w którym katodą
jest żelazo zaś anodą cynk. W tej sytuacji do roztworu przechodzą
jony cynku a nie jony żelaza. Tak więc w przypadku pokrywania
metali powłokami anodowymi, powłoka pokrywająca nie musi być
idealnie szczelna.
6
15.
1.1
1
POWŁOKI KATODOWE
Powłoki katodowe są wykonane z metali bardziej
szlachetnych niż metal chroniony. Przykładem powłok
katodowych są np. powłoki z miedzi, niklu, chromu, cyny lub
srebra. Powłoka katodowa jest skuteczna tylko wówczas, kiedy
cała powierzchnia stalowa jest nią szczelnie pokryta. Po
utworzeniu szczeliny powstaje mikroogniwo w którym żelazo
jest anodą i ono ulega rozpuszczeniu, co przyspiesza korozję,
a metal szlachetny staje się katodą ogniwa. W rezultacie
uszkodzenia powłoki katodowej szybkość korozji w miejscu
uszkodzenia jest większa niż w przypadku braku powłoki
katodowej.
7
15.
1.1
1
KOROZJA W OBSZARZE
USZKODZENIA POWŁOK
8
15.
1.1
1
NIEMETALICZNE POWŁOKI OCHRONNE
wywoływane są na powierzchni metali przez wytworzenie na
niej związku chemicznego w wyniku zabiegów chemicznych:
- utlenianie mające na celu wytworzenie na chronionym metalu
pasywnych warstewek tlenkowych
- fosforanowanie za pomocą kwasu fosforowego
- chromianowanie za pomocą mieszaniny kwasu chromowego i
siarkowego w wyniku którego tworzą się powłoki chromianowe.
9
15.
1.1
1
Emalie są to otrzymane na bazie szkieł
nieorganicznych powłoki na metalowych podłożach.
Emaliowany wyrób jest materiałem kompozytowym.
Podłoże (metal) nadaje właściwości mechaniczne i
wytrzymałościowe, a powłoka właściwości ochronne
(zapobieganie korozji elektrochemicznej i
chemicznej).
10
15.
1.1
1
POWŁOKI ELEKTROCHEMICZNE
Do regeneracji stalowych części maszyn stosuje się
elektrochemiczne powłoki kompozytowe, które są
konkurencyjne w porównaniu do klasycznych powłok
regeneracyjnych chromowych, żelaznych lub
niklowych.
11
15.
1.1
1
POWŁOKI CHEMICZNE
Chemiczne są otrzymywane w wyniku reakcji chemicznej
metalu z odpowiednimi roztworami bez udziału prądu
elektrycznego.
Do powłok chemicznych należą inhibitory, czyli środki
chemiczne hamujące przebieg procesów niszczenia
materiałów instalacji. Inhibitory mogą zmniejszać szybkość
postępowania korozji poprzez tworzenie warstwy ochronnej na
powierzchni metalu, nie usuwając jednak powstałych przed ich
użyciem skutków korozji - rdzy i osadu. Do oczyszczania
instalacji z tego typu zanieczyszczeń służą inne preparaty
chemiczne.
12
15.
1.1
1
DZIAŁANIE INHIBITORÓW
Inhibitory powodują powstawanie na powierzchni materiału
warstwy ochronnej (tzw. proces pasywacji). Warstwa pasywna
narażona jest na przerwanie w wyniku ruchu wody w instalacji.
Dlatego potrzebna jest odpowiednia ilość inhibitora, aby taką
uszkodzoną warstwę natychmiast uzupełnić. Gdy zabraknie
preparatu, w miejscu uszkodzenia powierzchni pasywnej
tworzy się mikroogniwo i rozpoczyna się korozja.
13
15.
1.1
1
POWŁOKI METALIZACYJNE
Otrzymywane na powierzchni metalu metodą metalizacji natryskowej.
Wytwarzanie powłok cynkowych metodą metalizacji natryskowej polega
na stapianiu materiału powłokotwórczego w strumieniu gorącego gazu
(pistolety płomieniowe, plazmowe, detonacyjne) lub w łuku elektrycznym
(pistolety łukowe) i unoszeniu stopionych cząstek przez strumień gazu w
kierunku pokrywanej powierzchni. Uzyskana powłoka jest adhezyjnie lub
adhezyjno-dyfuzyjnie związana z podłożem.
14
15.
1.1
1
POWŁOKI OGNIOWE
Zanurzeniowe (ogniowe) powłoki ochronne otrzymywane są
przez zanurzenie chronionego wyrobu metalowego w innym
roztopionym metalu chroniącym. Najczęściej stosowanymi
powłokami ogniowymi są powłoki cynkowe na wyrobach
stalowych. Stanowią one ochronę anodową (aktywną) co
oznacza, że po uszkodzeniu ciągłości powłoki podłoże nadal
jest chronione.
15
15.
1.1
1
POWŁOKI DYFUZYJNE
Metoda metalizacji dyfuzyjnej polega na dyfuzyjnem nasycaniu
wartstw wierzchnich stali pierwiastkami metalicznymi w
wysokich temperaturach (850-1100 st. C). Powstają warstwy
bardzo dobrze zespolone z podłożem złożone z różnych faz z
udziałem metalu nasycającego powierzchnię (fazy
międzymetaliczne, węgliki złożone). Stosowane w celu
podniesienia odporności na wysokotemperaturową korozję
chemiczną i zużycie.
16
15.
1.1
1
POWŁOKI GALWANICZNE
Powłoki elektrolityczne nakłada się w procesach elektrolizy na
podłoże przewodzące prąd elektryczny. Odpowiednio
oczyszczone, odtłuszczone i pozbawione warstwy tlenków
wyroby metalowe przeznaczone do nakładania powłok
zanurzane są w roztworze elektrolitu zawierającego jony
metalu powłokowego. W czasie przepływu prądu stałego przez
elektrolit jony metalu przemieszczają się w kierunku
pokrywanego podłoża (katody) i wydzielają na nim tworząc
powłokę.
17
15.
1.1
1
DO WAŻNIEJSZYCH WYMAGAŃ STAWIANYCH
POWŁOKOM GALWANICZNYM NALEŻĄ:
dobra przyczepność (adhezja) powłoki do podłoża,
szczelność, czyli jak najmniejsza porowatość, co ma
szczególne znaczenie dla powłok katodowych,
drobnokrystaliczna struktura,
odpowiednia, minimalna grubość dla danych warunków
użytkowania,
18
15.
1.1
1
RODZAJE POWŁOK GALWANICZNYCH
Powłoki cynkowe,
Powłoki chromowe,
Powłoki niklowe,
Powłoki żelazne
19
15.
1.1
1
POWŁOKI STOPOWE
Elektrolityczne powłoki stopowe posiadają bardzo specyficzne własności i są
stosowane przy szczególnych wymaganiach, których nie mogą spełniać
pojedyncze metale, jak np. duża twardość i żaroodporność lub specyficzne
własności przeciwcierne czy mały opór przejścia, bądź duża odporność na
ścieranie.
Wyróżniamy następujące rodzaje:
Powłoki mosiężne,
Powłoki brązowe,
Powłoki wolfram-kobalt i wolfram- nikiel,
Powłoki niklowo-żelazowe
20
15.
1.1
1
PRZYKŁADY ZASTOSOWANIA POWŁOK
OCHRONNYCH:
●
naprawa opon górniczych i
przemysłowych
●
regeneracja wygładzarki i
maszyn do obróbki końcowej
●
podajniki wibracyjne
●
oczyszczalnie ścieków
●
regeneracja powłok
gumowych
●
statki, łodzie, zabudowy
samochodów
●
urządzenia komunalne, sita
●
automatyka i robotyka
●
powłoki na skrzynie
ładunkowe pikapów
●
pompy, cyklony, wirniki
●
instalacje nadmorskie i
nabrzeżne
●
krążniki, rolki
21
15.
1.1
1
22
Dziękujemy za uwagę!!!