Preview

Коррозия: защита материалов и методы исследований

Расширенный поиск
№ 2 (2025)
Скачать выпуск PDF
1-23 15
Аннотация

Представлен обзор исследований о мигрирующих ингибиторах коррозии (МИК) для защиты стальной арматуры в бетоне при воздействии хлоридов. Рассмотрены четыре группы МИК: (1) неорганические МИК; (2) органические МИК, в т.ч. электромиграционные ингибиторы коррозии (ЭМИК); (3) смешанные МИК (смесь неорганических и органических МИК); (4) органические МИК с гидрофобными компонентами. Неорганические МИК были изучены одними из первых. Они не получили широкого распространения по причине невысокой проникающей способности, взаимодействия с цементным камнем и возможного негативного влияния на экологию. Органические МИК хорошо изучены и коммерчески доступны, особенно МИК на основе аминов и аминоспиртов. В большинстве случаев такие МИК эффективно снижают скорость коррозии как для новых бетонов, которые не подвергались действию хлоридов до обработки ингибитором, так и для содержащих хлориды конструкций. В единичных исследованиях сообщается также об их незначительной эффективности. Смеси органических и неорганических компонентов в МИК часто обладают синергетическим эффектом, который повышает антикоррозионное          действие. Модификация         органических       МИК гидрофобизирующими компонентами усиливает эффективность за счет дополнительного влияния на бетонное покрытие. В целом, использование МИК представляет собой перспективный и развивающийся подход к продлению срока службы железобетонных конструкций, подверженных воздействию хлоридов.

24-50 3
Аннотация

Cupressus – один из нескольких родов вечнозеленых хвойных деревьев семейства Cupressaceae, имеющих общее название кипарис. Эффективность экстракта Cupressus macrocarpa (CME) в качестве ингибитора коррозии для Al в среде 1 M HCl была исследована с использованием гравиметрических методов (по потере массы образцов), потенциодинамической поляризации (ПДП), электрохимической импедансной спектроскопии (ЭИС) и электрохимической частотной модуляции (ЭЧМ). Химический состав CME замедляет скорость коррозии Al и демонстрирует высокую эффективность ингибирования. Кроме того, результаты исследования показали возрастание ингибирующей способности экстракта при различных концентрациях, времени погружения и температуре. Для описания адсорбционного поведения экстракта на поверхности Al было протестировано уравнение Темкина. Исследование ПДП показало, что экстракт СМЕ действует как ингибитор коррозии смешанного типа. Согласно ЭИС, сопротивление переноса заряда (Rct) возросла, а емкость двойного слоя (Cdl) снизилась. Экстракт адсорбируется на поверхности Al, охватывая большую площадь поверхности Al и, следовательно, ингибирующий эффект возрастает. Адсорбция экстракта на поверхности Al является спонтанной, согласно кинетическим и термодинамическим характеристикам, и стабильной. CME ингибирует коррозионный процесс на поверхности Al посредством физической или химической адсорбции. Согласно полученным данным, CME может применяться в качестве ингибитора коррозии для Al в 1 M HCl.

51-69 14
Аннотация

Получены результаты четырех одногодовых испытаний типовых металлов на 3-х коррозионных станциях Вьетнама с сельской, городской и морской атмосферой. На каждой коррозионной станции образцы устанавливали в двух направлениях: в не морской атмосфере на юг и на север, в морской атмосфере к морю и от моря. Начало каждой экспозиции соответствовало началу сезона года. Показано отличие одногодовых коррозионных потерь металлов в зависимости от ориентации образцов и начала экспозиции. Для каждой коррозионной станции определены категории коррозионной агрессивности атмосферы по отношении к каждому металлу. Показано, что коррозионная агрессивность атмосферы в каждом месте не является однозначной по отношению ко всем металлам.

70-79 6
Аннотация

В работе рассмотрено влияние добавок бензоата натрия (БН) к известным ингибиторам коррозии меди – 1,2,3-бензотриазолу (БТА) и лаурату натрия (ЛН) в нейтральных хлоридных растворах. Показано, что добавление БН к этим соединениям повышает защитные свойства БТА и ЛН на медном сплаве МНЖ5-1. Из результатов поляризационных измерений следует резкое смещение потенциала локальной депассивации в положительную сторону при совместном применении БТА с БН при их эквимолярном соотношении. По результатам коррозионных испытаний обе изучаемые эквимолярные композиции с БН защищают медный сплав от коррозии в 3%-ном растворе хлорида натрия.

80-90 3
Аннотация

Спектроскопия электрохимического импеданса представляет собой метод исследования различных свойств покрытий, включая конверсионные покрытия на алюминиевых сплавах. Этот метод позволяет анализировать процессы коррозии и механизмы защиты, предоставляя информацию о структуре и свойствах покрытий. Бесхроматные технологии получения покрытия методом химического оксидирования продолжают развиваться, поэтому понимание того, какие характеристики будут иметь покрытия на различных алюминиевых сплавах в зависимости от состава конвертирующего раствора и модифицирующих добавок является актуальной задачей. В данной статье с помощью метода электрохимического импеданса были исследованы ингибированные и неингибированные бесхроматные конверсионные покрытия ИФХАНАЛ-3, модифицированные 1,2,3 бензотриазолом и толилтриазолом (5-метилбензотриазолом). Было показано, что модифицирующие добавки по-разному влияют на покрытия на сплавах Д16 и В95Т3, что, вероятно, связано с различным содержанием легирующих элементов и, в первую очередь, с количеством меди в составе сплавов. При этом последующее наполнение покрытий в растворе ингибитора коррозии показывает наибольший эффект для модифицированных покрытий, если исходное покрытие обладало большей равномерности, согласно рассчитанным параметрам импеданса.

91-108 2
Аннотация

Проведены диффузионные исследования проникновения растворов фосфорной кислоты, диметилсульфоксида и метилэтилкетона в модифицированные эпоксиды аминного отверждения. Обнаружена зона изменения флуоресценции полимера под действием внутренних напряжений возникающих при набухании в фосфорной кислоте. Показано, что при различных спектральных условиях наблюдения флуоресценции эпоксидных биндеров и адаптивных композитов при воздействии фосфорной кислоты или диметилсульфоксида возможно цифровизирование МФИ для проведения последующего мультифрактального анализа.

109-121 7
Аннотация

Представлены данные об окислительно-восстановительных свойствах растворов минеральных кислот (H2SO4, HCl, H3PO4) и их смесей (H2SO4 +H3PO4, HCl+H3PO4), содержащих катионы Fe(III) и Fe(II) суммарной концентрацией 0.1 M. Для этих систем в диапазоне температур 20−95°С методом потенциометрии платинового электрода измерены значения электродных потенциалов редокс пары Fe(III)/Fe(II). В исследованных растворах полученные зависимости значений величины редокс потенциала систем от относительного содержания в них катионов Fe(III) и Fe(II) плохо описываются уравнением Нернста. Причиной наблюдаемого отклонения является неэквивалентное комплексообразование потенциалопределяющих частиц − катионов Fe(III) и Fe(II) с анионами, присутствующими в растворе вследствие диссоциации кислот. В такой системе активная концентрация катионов Fe(III) и Fe(II) изменяется не равноценно, что отражается на редокс потенциале системы. Отклонение окислительновосстановительных свойств системы от нернстеновской зависимости тем сильнее, чем выше комплексообразующая способность лигандов, генерируемых кислотой. Наибольшее отклонение экспериментально определенных значений величины электродного потенциала редокс пары Fe(III)/Fe(II) от рассчитанных с помощью уравнения Нернста на основании справочной величины стандартного электродного потенциала этой редокс пары (E°Fe(III)/ Fe(II) = 0.771 В (25°С)) наблюдается в средах, содержащих H3PO4.

122-147 13
Аннотация

Коррозия конструкционных металлических материалов в жидких высокотемпературных солевых расплавах является ключевой проблемой для многих современных и перспективных технологий: атомной энергетики, получение методами электролиза металлов и сплавов, в том числе, редкоземельных, полупроводников, наноструктурированных материалов и углеродных нанотрубок, солнечной энергетики, высокотемпературных накопителей тепловой энергии. Расплавы галогенидных солей обладают высокой коррозионной агрессивностью к конструкционным материалам, а процесс коррозии носит преимущественно окислительно-восстановительный характер. Поэтому электрохимические методы коррозионного мониторинга широко применяются для изучения процессов и контроля технологических процессов в солевых расплавах. Определение окислительно-восстановительного потенциала высокотемпературных солевых расплавов является основным методом контроля коррозии конструкционных материалов, примесей в расплавах и продуктов деления атомов. Широко применяются динамические электрохимические методы исследований и контроля коррозии вольтамперометрия, импедансная спектроскопия и другие. Электрохимические приборы и программное обеспечение, разработанные в ИФХЭ РАН, могут применяться для научных исследований и контроля множества технологических процессов, в том числе для мониторинга коррозионного состояния конструкционных материалов в солевых расплавах.

148-168 8
Аннотация

В статье рассматривается возможность гидрофобизации поверхности металлов и сплавов, как способ замедления их коррозии в агрессивной среде. Эффективность гидрофобной обработки во многом зависит от природы металла, гидрофобного реагента и растворителя. В некоторых случаях возможна пассивация металлов. Формирование тонкого гидрофобного защитного покрытия на металлах осуществляется не только из органических, но и водных растворов, в которых важную роль играет хемосорбция гидрофобного агента. Показана возможность повышения устойчивости гидрофобной поверхности алюминиевого сплава АМг6 и его пассивного состояния при обработке водным раствором олеилсаркозината натрия с добавлением в него аминоэтиламинопропилтриметоксисилана. Рассмотрены способы гидрофобизации меди и ее зашита триазолами, тиазолами и смесевыми ингибиторами коррозии на их основе, а также алкантиолами.

169-177 3
Аннотация

Медь и её сплавы широко применяются в промышленности благодаря высокой электропроводности, теплопроводности и пластичности. Однако в некоторых нейтральных средах медь подвергается коррозии, что ухудшает её функциональные свойства и сокращает срок службы. Перспективным методом защиты является создание супергидрофобных (СГФ) покрытий, поэтому нами исследовано формирование СГФ-покрытий на меди с использованием алкилмалоновых кислот (АМК) в качестве экологически безопасных гидрофобизаторов. Поверхность меди предварительно структурировали методом лазерной абляции для создания полимодальной шероховатости, после чего модифицировали растворами АМК с длиной алкила C13 и C16. Полученные покрытия демонстрировали СГФ свойства с краевыми углами смачивания (Θc), сопоставимыми с покрытиями на основе стеариновой кислоты (C17). Дополнительная отмывка в изопропаноле с ультразвуковой обработкой увеличивала Θc для АМК, но не влияла на стеариновую кислоту (CK). Испытания в условиях конденсации влаги и в хлоридных растворах подтвердили высокую защитную эффективность покрытий на основе АМК C16, близкую к СК. Установлено, что повышение температуры раствора гидрофобизатора до 60°C или добавление малых концентраций ингибиторов коррозии (например, 0,1 ммоль/л 1,2,3-бензотриазола) увеличивает стабильность СГФ-покрытий. Результаты показывают, что алкилмалоновые кислоты могут служить эффективной и экологичной альтернативой традиционным гидрофобизаторам меди.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.