Մետաղների կոռոզիան բնական պրոցես է, որը հանգեցնում է մետաղների քայքայման՝ զգալի մարտահրավերներ առաջացնելով արդյունաբերական միջավայրում: Այս հոդվածը ուսումնասիրում է կոռոզիայի հետևում ընկած գիտությունը, դրա ազդեցությունը տարբեր մետաղների վրա և արդյունավետ կանխարգելիչ միջոցառումներ:
Գիտությունը մետաղի կոռոզիայի հետևում
Մետաղների կոռոզիան քիմիական ռեակցիա է, որը տեղի է ունենում, երբ մետաղները ենթարկվում են շրջակա միջավայրի գործոնների, ինչպիսիք են խոնավությունը, թթվածինը և որոշ քիմիական նյութեր: Մետաղների կոռոզիայի ամենատարածված ձևը երկաթի և պողպատի ժանգոտումն է: Երբ երկաթը ենթարկվում է թթվածնի և խոնավության, այն ենթարկվում է մի շարք քիմիական ռեակցիաների, որոնք հանգեցնում են երկաթի օքսիդի ձևավորմանը, որը սովորաբար հայտնի է որպես ժանգ:
Այս գործընթացը տեղի է ունենում մետաղների էլեկտրաքիմիական բնույթի պատճառով, որտեղ էլեկտրոնները տեղափոխվում են տարբեր մետաղների ատոմների միջև: Էլեկտրոլիտի, օրինակ՝ ջրի կամ իոնների առկայությունը շրջակա միջավայրում հեշտացնում է այդ էլեկտրոնների փոխանցումը և արագացնում կոռոզիայի գործընթացը:
Կոռոզիան կարող է առաջանալ նաև այլ մեխանիզմներով, այդ թվում՝
- Գալվանական կոռոզիա, որը տեղի է ունենում, երբ երկու տարբեր մետաղներ շփվում են էլեկտրոլիտի առկայության դեպքում, ինչը հանգեցնում է պակաս ազնիվ մետաղի արագացված կոռոզիայի:
- Փոսային կոռոզիա, որտեղ տեղայնացված վնաս է տեղի ունենում մետաղի մակերեսի վրա, որը հաճախ հանգեցնում է փոքր փոսերի կամ խառնարանների առաջացման:
- Ճեղքերի կոռոզիա, որը տեղի է ունենում սահմանափակ տարածություններում կամ ճեղքերում, որտեղ լճացած պայմանները ստեղծում են իդեալական միջավայր կոռոզիայի համար:
- Սթրեսային կոռոզիայից ճեղքվածք, որը մի երևույթ է, երբ առաձգական լարվածության և քայքայիչ միջավայրի համակցումը հանգեցնում է մետաղի ճեղքմանը:
Կոռոզիայի ազդեցությունը տարբեր մետաղների վրա
Կոռոզիան կարող է ունենալ տարբեր ազդեցություններ տարբեր տեսակի մետաղների վրա, որոնցից ոմանք ավելի ենթակա են կոռոզիայից, քան մյուսները: Օրինակ:
- Երկաթ և պողպատ. Այս մետաղները շատ զգայուն են կոռոզիայից, ընդ որում ժանգի ձևավորումը սովորական խնդիր է, հատկապես խոնավ կամ ծովային միջավայրերում:
- Ալյումին. Թեև ալյումինը, բնականաբար, կոռոզիակայուն է բարակ պաշտպանիչ օքսիդի շերտի ձևավորման պատճառով, որոշ միջավայրեր դեռ կարող են հանգեցնել փոսերի կամ գալվանական կոռոզիայի:
- Պղինձ: Պղինձը հակված է կոռոզիայից մի տեսակի, որը հայտնի է որպես պատինայի ձևավորում, որտեղ ժամանակի ընթացքում այն ձևավորում է կանաչավուն թաղանթ՝ մթնոլորտային տարրերի ազդեցության պատճառով:
- Չժանգոտվող պողպատ: Այս համաձուլվածքը պարունակում է քրոմ, որը կազմում է պաշտպանիչ շերտ՝ ապահովելով կոռոզիայից դիմադրություն: Այնուամենայնիվ, որոշ պայմաններ կարող են հանգեցնել տեղայնացված կոռոզիայի, ինչպիսիք են ճեղքերը կամ փոսային կոռոզիան:
- Ցինկ: Ցինկը հաճախ օգտագործվում է որպես զոհաբերական ծածկույթ՝ այլ մետաղները կոռոզիայից պաշտպանելու համար: Այն ստեղծում է ցինկի օքսիդի պաշտպանիչ շերտ, որն օգնում է կանխել հիմքում ընկած մետաղի կոռոզիան:
- Արույր և բրոնզ. Այս համաձուլվածքները ենթակա են ցինկացման՝ կոռոզիայի մի ձև, որտեղ համաձուլվածքի ցինկի բաղադրիչը տարրալվացվում է, ինչը հանգեցնում է կառուցվածքի թուլացման:
Կանխարգելիչ միջոցառումներ և կոռոզիայից վերահսկում
Մետաղների կոռոզիայից վերահսկելը և կանխելը կարևոր է արդյունաբերական կիրառություններում՝ նյութերի և սարքավորումների երկարակեցությունն ու արդյունավետությունն ապահովելու համար: Որոշ արդյունավետ կանխարգելիչ միջոցառումներ ներառում են.
- Պաշտպանիչ ծածկույթներ. ծածկույթների կիրառումը, ինչպիսիք են ներկերը, ծածկույթները կամ պոլիմերային թաղանթները, կարող են գործել որպես խոչընդոտ՝ մետաղի մակերեսի և քայքայիչ տարրերի միջև շփումը կանխելու համար:
- Գալվանական պաշտպանություն. զոհաբերական անոդների կամ տպավորված հոսանքի համակարգերի օգտագործումը կարող է ապահովել կաթոդիկ պաշտպանություն՝ դժվար միջավայրերում մետաղական կառույցների կոռոզիայից կանխելու համար:
- Նյութերի ընտրություն. Կոռոզիոն դիմացկուն համաձուլվածքների կամ մետաղների ընտրությունը՝ հիմնվելով հատուկ բնապահպանական պայմանների վրա, կարող է օգնել մեղմել կոռոզիայի ազդեցությունը:
- Շրջակա միջավայրի հսկողություն. շրջակա միջավայրի գործոնների կարգավորումը, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, խոնավությունը և քիմիական ազդեցությունը, կարող են օգնել նվազագույնի հասցնել կոռոզիայի հավանականությունը:
- Կանոնավոր սպասարկում. Կոռոզիայի վաղ նշանները հայտնաբերելու և վերացնելու համար ստուգումների և սպասարկման ժամանակացույցերի իրականացումը կարող է կանխել սարքավորումների և ենթակառուցվածքների ծախսատար վնասները:
Եզրակացություն
Մետաղների կոռոզիան զգալի մարտահրավերներ է ստեղծում արդյունաբերության մեջ, որտեղ տարածված է մետաղների և արդյունաբերական նյութերի օգտագործումը: Կոռոզիայի հետևում ընկած գիտությունը, տարբեր մետաղների վրա դրա ազդեցությունը և արդյունավետ կանխարգելիչ միջոցառումները շատ կարևոր են արդյունաբերական սարքավորումների և ենթակառուցվածքների ամրությունն ու հուսալիությունը ապահովելու համար:
Կոռոզիայի դեմ պայքարի ակտիվ ռազմավարություններ իրականացնելով և կոռոզիոն դիմացկուն նյութերի և տեխնոլոգիաների առաջընթացի մասին տեղեկացված մնալով, արդյունաբերությունները կարող են նվազագույնի հասցնել կոռոզիայի ազդեցությունը և երկարացնել իրենց ակտիվների շահագործման ժամկետը: