Один из методов предотвращения коррозии заключается в добавлении в агрессивную среду химических соединений, называемых ингибиторами. Ингибиторы могут представлять собой неорганические или органические соединения. Однако эти соединения могут быть опасны для здоровья человека и окружающей среды из-за своего токсичного действия. К тому же добыть их может быть сложно и дорого. По этой причине в последние годы предметом многих исследований являются нетоксичные, биосовместимые, безвредные для здоровья человека и окружающей среды ингибиторы коррозии, которые можно легко и дешево получить. Многие исследователи сосредоточились на новом классе ингибиторов, таких как растительные экстракты, экстракты фруктов и овощей и эфирные масла. Растительные экстракты представляют собой наиболее изученный класс этих ингибиторов, называемых зелеными ингибиторами. Защитное действие растительных экстрактов обусловлено адсорбцией их молекул на поверхности металла. Они обеспечивают металл защитной пленкой, блокируя активные центры. Формирование пленки обеспечивает металлической поверхности физический барьер от агрессивных сред и обеспечивает защитный эффект от коррозивных воздействий. Медь — благородный металл, и благодаря этому свойству она устойчива к коррозии. Однако определенные условия могут вызвать коррозию меди, например, загрязненный воздух, окисляющие кислоты, окисляющие соли тяжелых металлов, сернистый аммиак и некоторые соединения серы и аммиака. Поэтому исследование коррозии меди имеет важное значение. В данном обзоре обобщены исследования экстрактов растений, оказывающих ингибирующее действие на коррозию меди.

Изучено адсорбционное и защитное действие малоната натрия и его алкилпроизводных (С2 и С9) на поверхности никеля в нейтральном буферном растворе. Получены изотермы адсорбции малоната и его алкилпроизводных на окисленной поверхности никеля и определены величины свободной энергии адсорбции 0 -DGa , которые лежат в пределах от 51 до 79 кДж/моль. Выявлена зависимость величины защитного эффекта от гидрофобности алкилмалонатов. Чем выше гидрофобность соединения, тем выше величина защитного эффекта. Разработана композиция малоната и лаурата натрия в соотношении 4:1, которая обладает более высоким защитным действием, чем сами малонат и лаурат натрия в отдельности.

В работе коррозионными и электрохимическими методами изучена камерная защита углеродистой стали октадециламином, 1,2,3-бензотриазолом и бинарными ингибиторами на их основе. Показано, что антагонизм защитного действия октадециламина и 1,2,3-бензотриазола при введении их в камеру в виде гомогенизированной смеси, связан в основном с взаимодействием компонентов в навеске ингибитора. С точки зрения практического использования, раздельное введение октадециламина и 1,2,3-бензотриазола в камеру предпочтительнее по сравнению с использованием их гомогенизированной смеси. Оптимальным для защиты углеродистой стали является введение в камеру равных по массе количеств октадециламина и 1,2,3-бензотриазола. Механизм действия бинарного ингибитора блокировочный. При этом, защитное действие изученных камерных ингибиторов связано со стабилизацией пассивного состояния стали.

В работе приведены данные по коррозионной устойчивости покрытий на основе метастабильных фаз вольфрама в системе W–C, получаемых методом химического осаждения из газовой фазы (CVD – chemical vapor deposition) в горячих концентрированных растворах соляной кислоты и сероводорода, имитирующих среды, которые могут находиться в контакте с металлическими поверхностями нефтегазового оборудования при солянокислотной обработке призабойной зоны скважины. Показано, что скорость коррозии покрытий во всех средах не превышает 20 мкм/год, при этом их антикоррозионная способность практически не зависит от их механических характеристик. Также при длительной экспозиции в растворе соляной кислоты показано, что проницаемость покрытий не превышает 0,02%.

В рамках разработки концепции создания «умных» адаптивных полимерных противокоррозионных покрытий изучены закономерности изменения электрохимических свойств многослойных Zn-наполненных покрытий в диапазоне от 23 до 60°C в течение длительной выдержки до 150 суток в 3% NaCl. Показано, что при низких температурах и, следовательно, невысоких скоростях коррозии цинкового (Zn) наполнителя для снижения пористости и создания условий для роста электроизоляционных свойств покрытия. целесообразно использование многослойной конструкции грунтовочного слоя. Активизация процесса самовосстановления в многослойных покрытиях может быть реализована при повышении температуры. Так, уже при 40°C модуль импеданса начинает расти во всем диапазоне частот. Фиксируется рост омической составляющей в высокочастотной (ВЧ) области при одновременном падении емкости и росте модуля угла диэлектрических потерь до 86°, что свидетельствует о повышении гидрофобности материала покрытия. Параллельно наблюдается активация протекторных свойств. Полученные результаты показывают, что оптимизация конструкции покрытия, в частности многослойность, в сочетании с ускорением в нем процессов внутренней диффузии и коррозии, позволяют придать покрытию «умные» свойства за счет реализации роста модуля импеданса и блокировки дефектов корродирующим металлическим дисперсным наполнителем при одновременном существенном продлении периода протекторной защиты.

Для предотвращения коррозии алюминиевых сплавов могут использоваться ингибиторы и покрытия, например, получаемые методом химического оксидирования. Комбинация этих двух методов защиты позволяет получать покрытия с высокими защитными свойствами. В настоящей работе были исследованы ультратонкие ингибированные конверсионные покрытия, которые получали в молибдатных и вольфраматных конвертирующих составах, и их модификациях, в том числе, известными ингибиторами коррозии алюминиевых сплавов. Было показано, что последующая обработка покрытий в растворе ингибитора коррозии в большей степени влияет на покрытия, полученные в растворе на основе фосфорномолибденовой кислоты, чем на покрытия, полученные в растворе на основе молибдата и вольфрамата натрия. Такое отличие, по-видимому, связано со структурой и составом исследуемых покрытий. Среди неорганических модифицирующих добавок наилучший эффект увеличения защитных свойств демонстрирует силикат натрия и тетраборат натрия, а среди органических – танин и 5-метил бензотриазол. Согласно коррозионным испытаниями в камере влажности, наибольшую коррозионную стойкость демонстрируют покрытия, полученные в конвертирующих составах с добавлением силиката натрия.

Проведена количественная оценка, как начальной неоднородности структуры эпоксидных композитов, так и анализ её развития под действием агрессивных сред методом локального рентгеноспектрального анализа распределения частиц неорганических наполнителей. Статистическая обработка профилей локального рентгеноспектрального анализа позволяет ускоренно оценить изменение размеров ID и доли P различных элементов структуры каркаса неорганического наполнителя при воздействии физически и химически активных агрессивных сред. При наполнении системы на основе адаптивной эпоксидно-фенолоформальдегидно-фурановой ЭФФ матрицы оксидом хрома Cr2O3 наблюдается комплексный эффект уменьшения доли P и размера ID.

Металлические конструкции, детали машин и технологического оборудования могут подвергаться коррозии в силу термодинамической неустойчивости некоторых металлов при контакте с внешней средой. Это относится, в первую очередь, к «черным металлам» и проявляется как при их нахождении в естественных условиях, так и в технологических средах. Поэтому в процессе их эксплуатации требуется выполнять контроль их коррозионного поведения и при необходимости использовать защитные меры. Среди методов мониторинга коррозии выделяются методы, основанные на принципах электрохимии, поскольку сам механизм коррозии металлов при контакте с электролитами подчиняется законам электрохимической кинетики. При этом измеряются электрические параметры (потенциал, ток, сопротивление, импеданс), что позволяет легко осуществить это с использованием современной микропроцессорной техники и создавать программно-аппаратные комплексы для исследования и контроля коррозионного состояния металлов. Среди множества методов и принципов интерпретации результатов электрохимических измерений для оценки коррозионного состояния металлов, известных на сегодняшний день, не всегда легко выбрать оптимальный метод для решения конкретной задачи. Особенно это относится к специалистам, связанным с контролем коррозионного состояния объектов, но не имеющих фундаментальной электрохимической подготовки. Данный обзор обобщает основные методы исследования коррозии, основанные на электрохимических измерениях, и показывает их возможности и взаимосвязь используемых параметров. Кроме того, приводится описание программного обеспечения, созданного для реализации описанных методов с использованием потенциостатического комплекса IPC-FRA.

Разработана методология анализа свойств и механизмов действия камерных ингибиторов коррозии по спектрам электрохимического импеданса, адекватно описываемым эквивалентной схемой Мансфельда. Разработанный подход дает возможность:

        – оценки коэффициента и степени защиты металла ингибитором;

        – оценки степени заполнения поверхности блокирующими коррозию слоями;

        – определения доминирующего механизма торможения коррозии.

         Информативность подхода иллюстрируется данными по влиянию на спектры электрохимического импеданса:

        – давления паров октадециламина при камерной обработке меди;

        – камерной обработки стали октадециламином, бензотриазолом и их смесями с различным соотношением компонентов;

        – времени выдержки цинка на воздухе после камерной обработки этилгексановой кислотой.

Проведено исследование коррозионно-электрохимических характеристик высоколегированных сталей 14Х17Н2, 12Х18Н10Т и сплава ХН77ТЮР. Подобран оптимальный, с точки зрения коррозионной стойкости, режим лазерной обработки поверхности. Коррозионно-электрохимические свойства указанных сталей исследовали методом потенциодинамической поляризации в водном боратном буферном растворе (ББР) при pH = 7,4. С целью увеличения коррозионной стойкости исследованные стали подвергались лазерной обработке в атмосфере воздуха или аргона при мощности излучения 4,5 и 17,9 Вт. Показано, что лазерная обработка на воздухе с мощностью 4,5 Вт улучшает коррозионную стойкость стали 12Х18Н10Т и сплава ХН77ТЮР по сравнению с исходными данными в растворе ББР. Для стали 14Х17Н2 оптимальной является обработка на воздухе с мощностью излучения 17,9 Вт.