Металлические покрытия делят на две группы: коррозионностойкие (катодные) и протекторные (анолные). Например, для покрытия сплавов на основе железа в первую группу входят никель, серебро, медь, свинец, хром. Они более электроположительны по отношению к железу, т.е. в электрохимическом ряду напряжений металлов стоят правее железа. Во вторую группу входят цинк, кадмий, алюминий. По отношению к железу они более электроотрицательны, т.е. в ряду напряжений находятся левее железа.
В повседневной жизни человек чаще всего встречается с покрытиями железа цинком и оловом. Листовое железо, покрытое цинком, называют оцинкованным железом, а покрытое оловом – луженое железо или белая жесть. Первое в больших количествах идет на кровли домов, а из второго изготавливают консервные банки.
И то и другое получают главным образом протягиванием листа железа через расплав соответствующего металла. Для большей стойкости водопроводные трубы и арматуру из стали и серого чугуна часто подвергают оцинковыванию также окунанием в расплав данного металла. Это резко повышает срок их службы в холодной воде. Интересно, что в теплой и горячей воде срок службы оцинкованных труб может быть даже меньше, чем неоцинкованных.
Цинкование металла в домашних условиях! Домашняя гальваника! Подробно!
Испытания показали, что оцинкованная жесть при толщине покрытия в 0,03 мм, что соответствует 0,036 г/см2 при покрытии с двух сторон, на крышах домов служит примерно 8 лет. В промышленной атмосфере (в атмосфере больших городов) она же служит всего лишь четыре года. Такое уменьшение срока службы связано с воздействием серной кислоты, содержащейся в воздухе городов.
Покрытия из цинка и олова (так же как и других металлов) защищают железо от коррозии при сохранении сплошности. При нарушении покрывающего слоя (трещины, царапины) коррозия изделия протекает даже более интенсивно, чем без покрытия. Это объясняется «работой» гальванического элемента железо – цинк и железо – олово. Трещины и царапины заполняются влагой и образуются растворы. Поскольку цинк более электроотрицателен, чем железо, то его ионы будут преимущественно переходить в раствор, а остающиеся электроны будут перетекать на более электроположительное железо, делая его катодом:
Анодный процесс Zn – 2e — = Zn 2+
Катодный процесс 2H + + 2е = H2
К железу-катоду будут подходить ионы водорода (вода) и разряжаться, принимая электроны. Образующиеся атомы водорода объединяются в молекулу H2. Таким образом, потоки ионов будут разделены и это облегчает протекание электрохимического процесса. Растворению (коррозии) будет подвергаться цинковое покрытие, а железо до поры до времени будет защищено.
Цинк электрохимически защищает железо от коррозии. На этом принципе основан протекторный метод защиты от коррозии металлических конструкций и аппаратов. Английское слово «претект» – означает защищать, предохранять. При протекторной защите к конструкции, к аппарату через проводник электрического тока присоединяется кусок более электроотрицательного металла. Его можно поместить прямо в паровой котел.
Оцинковка авто. 7- Видов цинка (сравнения и опыты). Ложь или правда ?
При наличии влаги, а точнее в присутствии электролита начнет действовать гальванический элемент. В нем будет растворяться более электроотрицательный металл, а конструкция или аппарат оказываются катодно защищенными. Защита будет действовать до тех пор, пока полностью не растворится анод – более электроотрицательный металл.
При наличии дефектов на белой жести – катодное покрытие, процесс коррозии существенно иной, чем оцинкованного железа:
На аноде Fe – 2e — = Fe 2+
На катоде О2+2H2O+4е = 4ОH —
Поскольку олово электроположительнее железа, то растворению подвергается железо, а катодом становится олово. В результате при коррозии слой олова сохраняется, а под ним железо будет анодом и разрушаться.
Цинк является анодным покрытием серебра
Цинк — самое распространенное антикоррозийное покрытие. Широкое применение для защиты стальных и чугунных изделий обусловлено 2 причинами:
- Высокая природная стойкость самого цинка вследствие образования на цинке в коррозийной среде защитных пленок из продуктов коррозии;
- Высокая анодность защиты стали в атмосферных условиях и в пресной воде при температурах до 70 o C, но при высоких температурах, в агрессивных средах защищает сталь только механически, превращаясь из анодного в катодное покрытие.
Защитные свойства цинковых покрытий определяются как их толщиной, так и методом их нанесения.
Методы нанесения цинка:
Электролитический (гальванический) метод нанесения цинка (холодное оцинкование)
Холодное оцинкование — это нанесение на подготовленную поверхность приемами, используемыми в работе с обычными красками, специального цинксодержащего состава, в результате чего образуется покрытие, обладающее теми же антикоррозийными свойствами, что и полученное методом горячего оцинкования.
Преимуществами данного метода оцинкования по сравнению с горячим оцинкованием являются:
- Отсутствие ограничений по размерам крепежа;
- Высокая адгезия цинкового покрытия с ЛКМ, в т. ч. с порошковыми красками;
- Высокая степень чистоты осажденного цинка обеспечивает повышенную химическую стойкость.
Недостатки метода холодного оцинкования:
А. По сравнению с методом горячего оцинкования и термодиффузионным оцинкованием, низкая толщина покрытия (5-35мкм), что снижает коррозийную устойчивость покрытия, полученного электролитическим методом.
Б. По сравнению с термодиффузным оцинкованием, существует возможность наводораживания и как следствие охрупчивание основного защищаемого материала (водородное охрупчивание)
Горячий метод оцинкования
Горячий способ оцинкования заключается в погружении предварительно подготовленных изделий, после обезжиривания, промывки, травления, в расплавленный цинк при температуре 450 – 480۫C. Образование покрытия основано на хорошем смачивании железа и его сплавов цинком.
Основным преимуществом данного метода оцинкования по сравнению с электролитическим заключается в более высокой коррозийной устойчивости покрытия, поскольку горячий способ позволяет получить покрытие большой толщины (от 40 – 150 мкм).
Недостатки метода горячего оцинкования:
А. По сравнению с методом электролитического оцинкования и термодиффузионным оцинкованием, толщина покрытия на отдельных участках из-за наплывов колеблется в значительных пределах (40 – 150 мкм) и точная регулировка толщины этого покрытия невозможна. Горячий способ не может быть применен для покрытия изделий с точными допусками и в тех случаях, когда высокая температура может изменить свойства крепежа.
Б. По сравнению с термодиффузным оцинкованием, существует возможность наводораживания и как следствие охрупчивание основного защищаемого материала (водородное охрупчивание).
В. Низкая адгезия горячеоцинкованного покрытия с ЛКМ, в т. ч. с порошковыми красками.
Водородное охрупчивание
Как горячее оцинкование, так и электролитическое оцинкование может привести к значительному снижению прочности креплений. Такая ситуация получается при проникновении водорода в металл, что и приводит к водородному охрупчиванию. Это проявляется в образовании внутри стали растрескивания и пористости. Вследствие опасности водородного охрупчивания крепления класса прочности 10.9 и выше не рекомендуется подвергать электролитическому оцинкованию. Прочные крепления следует подвергать температурной обработке сразу же после электролитического оцинкования с целью удаления водорода.
Тем не менее, гарантировать полное удаление водорода с помощью температурной обработки нельзя.
Травление, выполняемое перед горячим оцинкованием, также может привести к проникновению в сталь водорода.
Метод термодиффузионного оцинкования
Термодиффузионное цинковое покрытие является анодным по отношению к стали, обеспечивая электрохимическую защиту стали. Покрытию подвергаются изделия из углеродистой стали стандартного качества, качественной конструкционной углеродистой, низколегированной стали и чугуна.
Суть технологии термодиффузионного оцинкования состоит в том, что антикоррозийное покрытие формируется в результате насыщения цинком поверхности металлических изделий в порошковой среде при температуре 290-450 o C, причем выбор температурного режима зависит от типа стальных изделий от типа стальных изделий и марки стали. Такая технология позволяет получить любую толщину покрытия в диапазоне от 6 до 110 микрон по требованию заказчика без изменения технологического процесса. Процесс происходит в закрытом контейнере с добавлением к обрабатываемым деталям специальной насыщающей смеси. Пассивация (финишная обработка деталей) является обязательной частью процесса термодиффузионного оцинкования. Пассивация предназначена для предотвращения образования белых продуктов коррозии на поверхностях, подвергаемым воздействию атмосфер с высокой влажностью, соленой воды, морских атмосфер или циклам конденсации и высыхания.
Преимущества метода термодиффузионного оцинкования по сравнению с методом горячего оцинкования:
- Возможность получения покрытия на резьбовых деталях и деталях сложной формы равномерного по толщине и точно повторяющего конфигурацию изделия. Плюсом также является отсутствие каких-либо наплывов цинка в местах углублений или соединений. Данное преимущество исключает необходимость снимать покрытие с внутренней резьбовых частей(гайка), как это делается после обработки горячим цинком.
- Антикоррозийная стойкость в 1,5-2 раза выше, чем при электролитическом оцинковании.
- Отсутствие водородного охрупчивания позволяет использовать термодиффузионное покрытие для оцинковывания крепежа с высоким классом прочности 10.9 и выше без риска снижения качественных характеристик изделия, что важно, когда изделие используется в ответственных конструкциях.
- Высокая адгезия цинкового покрытия с ЛКМ, в т. ч. с порошковыми красками.
- Высокая точность нанесения покрытия позволяет применять термодиффузионное оцинкование для покрытия изделий с точными допусками, например с мелкими диаметрами.
- Высокая износостойкость покрытия позволяет сохранять качество изделия, подвергаемого частой сборке-разборке.
Преимущества метода термодиффузионного оцинкования по сравнению с электролитическим (гальваническим) методом:
- Антикоррозийная стойкость в 3-5 раз выше, чем при горячем оцинковании.
- Отсутствие водородного охрупчивания.
Другие методы оцинкования
DACROMET 320 («Dacral», «Geomet»)
Цинконаполненные покрытия под названием «Dacromet 320» (Дакромет 320) были разработаны фирмой «Diamond Shamrock Corp.» (США). Покрытие наносится методом погружения деталей в суспензию цинковых частиц в водном растворе органических и неорганических компонентов. После удаления излишков суспензии центрифугированием для окончательного формирования покрытия детали подвергаются ступенчатому нагреву, начиная с 80 o С и до завершающей температуры 300°С.
Особенность покрытия «Дакромет 320» заключается в наличии цинковых частичек микронных размеров в виде хлопьев, предварительно обработанных в хроматном растворе и плотно связанных между собой неорганическим связующим. Толщина сухого покрытия составляет 8-10 мкм. Покрытие имеет серебристо-серый вид и, благодаря наличию в системе хроматов, обладает высокой коррозионной стойкостью — порядка 500 в нейтральном соляном тумане, что незначительно превышает антикоррозийную устойчивость изделий, полученных электролитическим способом.
Преимущества метода относительно методов электролитического и горячего оцинкования заключается в отсутствие водородного охрупчивания. Данный метод не обладает преимуществами относительно термодиффузионного оцинкования.
Цинкламельные покрытия
Система ламельного цинкового покрытия включает в себя базовый слой, состоящий из тонких алюминиевых и цинковых чешуек (ламелей) и, при необходимости, один или несколько дополнительных слоев, придающих покрытию специальные свойства: фрикционные, коррозионную и химическую стойкость, цвет и другие.
Цинкламельное покрытие наносят на предварительно подготовленную поверхность деталей путем окунания в высокодисперсную суспензию цинкового и алюминиевого порошков, имеющих форму чешуек, в связующем материале или ее напыления с последующим нагревом деталей до 240°С для сушки и отверждения. Сформировавшееся базовое покрытие содержит более 70 % цинкового и до 10 % алюминиевого порошка, а также связующий органический материал. Оно состоит из множества слоев алюминиевых и цинковых частиц толщиной менее микрометра и шириной около 10 мкм, расположенных параллельно друг другу и покрываемой поверхности, соединенных связующим компонентом. Коррозионная стойкость покрытий свыше 700 часов в нейтральном соляном тумане, что незначительно превышает антикоррозийную устойчивость изделий, полученных электролитическим способом.
Цинкламельное покрытие
Цинкламельное покрытие
Электролитическое оцинкование + пассивирование
- Свежие записи
- Где находится датчик температуры охлаждающей жидкости на ЯМЗ 534?
- Эффект Холла и измерение величин датчиками Холла
- Датчик холла на ВАЗ 2109 инжектор: устройство и функции
- Датчик глубины в телефонах Samsung: что это такое и для чего нужен?
- Последствия неисправности датчика распредвала и как ее обнаружить
Источник: ollimpia.ru
Цинк покрыт серебром. Какое это покрытие — анодное или катодное? Почему? Какое из металлов будет коррозировать во влажном воздухе в случае разрушения покрытия? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.
Каков состав продуктов коррозии?
Найди верный ответ на вопрос ✅ «Цинк покрыт серебром. Какое это покрытие — анодное или катодное? Почему? Какое из металлов будет коррозировать во влажном воздухе в случае . » по предмету Химия, а если ответа нет или никто не дал верного ответа, то воспользуйся поиском и попробуй найти ответ среди похожих вопросов.
Новые вопросы по химии
Что произойдёт с железом при взаимодействии с водой? 3 класс.
C8h18 формула глюкозы
1. Цинк растворили в концентрированной азотной кислоте. Полученный газ растворили в горячей воде. В ходе этого взаимодействия образовался бесцветный газ. Он легко окисляется кислородом воздуха до образования бурого газа.
Закончите формулы. H2+CuO= Na+HCl =
Что такое макроэлементы и ультромикроэлементы?
Главная » Химия » Цинк покрыт серебром. Какое это покрытие — анодное или катодное? Почему? Какое из металлов будет коррозировать во влажном воздухе в случае разрушения покрытия? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.
Источник: urokam.net
Выбор покрытия
1. Нанесение защитных металлических покрытий – один из самых распространенных методов борьбы с коррозией. Эти покрытия не только защищают от коррозии, но и придают их поверхности ряд ценных физико-механических свойств: твердость, износоустойчивость, электропроводность, паяемость, отражательную способность, обеспечивают изделиям декоративную отделку и т. д. По способу защитного действия металлические покрытия делят на катодные и анодные.
Катодные покрытия имеют более положительный, а анодные — более электроотрицательный электродные потенциалы по сравнению с потенциалом металла, на который они нанесены. Так, например, медь, никель, серебро, золото, осажденные на сталь, являются катодными покрытиями, а цинк и кадмий по отношению к этой же стали – анодными покрытиями. 2.
Задание: Выбрать покрытие в зависимости от назначения и условий эксплуатации готового изделия и обосновать свой выбор. А так же выбрать толщину покрытия, технологию получения покрытия. Деталь сложной конфигурации из стали А12. Покрытия для защиты от коррозии деталей механизма, работающих в условиях смазки, электроизоляционное. Условия эксплуатации- Чукотка.
Марка: А12 (заменитель: А20) Класс: Сталь конструкционная повышенной обрабатываемости Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1414-75 , ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток ГОСТ 1414-75 , ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 1414-75 , ГОСТ 14955-77. Использование в промышленности: оси, валики, втулки, зубчатые колеса, шестерни, пальцы, винты, болты и другие малонагруженные мелкие детали сложной формы, обрабатываемые на станках-автоматах, и к которым предъявляются повышенные требования по качеству поверхности и точности
Условия в Чукотке являются умеренными.
Источник: studfile.net