В настоящем обзоре представлена электродно-кинетическая модель зарождения питтинговой коррозии алюминия, учитывающая заряд поверхности металла, адсорбцию хлорид-ионов на поверхности оксида, их проникновение через оксидную пленку с помощью кислородных вакансий и инициирование питтинговой коррозии на границе раздела металл/оксид. Показано, что критический потенциал питтингообразования является функцией потенциала тонкого слоя поверхности металла (алюминия), покрытого оксидом, а величина питтингового потенциала бинарного поверхностного легирования связана с изоэлектрической точкой оксида легирующего элемента в бинарном сплаве. Описана электродно-кинетическая модель возникновения питтинга, которая использована для объяснения влияния поверхностного легирования на возникновение питтинга в бинарных сплавах. Предложен метод изменения поверхностного заряда, включающий формирование инородных поверхностных кремнийорганических нанослоев, несущих как отрицательно, так и положительно заряженные группы. Показано, что четыре характеристики (заряд (q), потенциал поверхности (Ψ₁), критический потенциал питтингообразования (Е_пит) и склонность металла к депассивации) зависят от природы ионообменных групп, степени их кислотной диссоциации и ионнохимического взаимодействия с ионами-активаторами.

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 для 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 защитное и пассивирующее действие натриевой соли метиленянтарной кислоты (итаконовой) и её композиции с 2-меркаптобензотиазолом на окисленной поверхности меди и медного сплава МНЖ5-1 в боратном буферном растворе рН 7,4 с добавлением 0,01 М NaCl. Измерения адсорбции итаконата натрия при Е = 0,0 В показали более высокие величины свободной энергии адсорбции на меди (-∆G⁰_a) = 65,4 кДж/моль, чем на сплаве МНЖ5-1 (-∆G⁰_a) = 58,3 кДж/моль. Такие значения (-∆G⁰_a) предполагают хемосорбционное взаимодействие этого органического аниона с окисленной поверхностью электрода. Коррозионные испытания меди и сплава в 0,01 М хлоридном растворе в течение 7 суток показали, что максимальная степень защиты (Z = 90–100%) наблюдается для 3 ммоль/л композиции исследуемого дикарбоксилата с натриевой солью 2-меркаптобензотиазола.

Исследовано влияние циклической электрохимической поляризации на коррозионные свойства оксидно-керамических покрытий, состоящих из оксидов переходных металлов, карбида и нитрида бора. Покрытия наносили методом лазерного сплавления порошковых смесей на поверхности низкоуглеродистой нелегированной стали с помощью оптоволоконного лазера. Полученные покрытия обладают улучшенными триботехническими свойствами. Исследованы состав, состояние поверхности и устойчивость образцов к электрохимической коррозии. Вольтамперные кривые были сняты в нейтральном буферном растворе. Показано, что нитрид бора в составе покрытий приводит к депассивации поверхности стали. Установлена принципиальная возможность повышения коррозионной стойкости образцов с покрытием B₄C-BN-Bi₂O₃-MnO₂ путем циклической поляризации.

Комбинирование конверсионного покрытия с последующим нанесением ингибиторной пленки – эффективный и активно применяемый способ повышения коррозионной стойкости металлоизделий. В данной работе проведено сравнение строения и защитных свойств пленок олеиновой кислоты, формируемых на оксидированной поверхности магния Мг90 из спиртовых растворов и из горячих паров кислоты. Методом эллипсометрии показано, что оба способа приводят к формированию на поверхности тонких, (до 100 нм) слоев, повышающих защитные свойства оксидного покрытия. Максимальный защитный эффект проявила пленка, полученная путем часовой обработки в спиртовом растворе, содержащем 8 мМ кислоты. Вольтамперометрические исследования показали, что такая пленка подавляет анодное растворение. С помощью спектроскопии электрохимического импеданса был определен смешанный блокировочно-активационный механизм защитного действия.

Значительные флуктуации потенциала катодной защиты под действием блуждающих токов приводят к образованию локальных видов коррозии стальных сооружений, эксплуатирующихся в грунтах и морской воде. Флуктуации потенциала, индуцированные источниками как переменного, так и постоянного тока, могут моделироваться циклированием прямоугольной ступени потенциала. В данной работе изучено влияние знакопеременной циклической поляризации (ЦИП) на общую и локальную коррозию углеродистой стали в 3,5% растворе NaCl c боратным буфером (рН 6.7) и без него. Уменьшение потенциала катодного полупериода (Е_кат) ЦИП тормозит общую коррозию и ускоряет локальную коррозию стали в обоих растворах, что связано с увеличением количества водорода в металле. Увеличение продолжительности катодного полупериода ЦИП увеличивает плотность и суммарную площадь питтингов при менее отрицательных значениях Е_кат. При более отрицательных Е_кат увеличение продолжительности катодной поляризации снижает интенсивность локальной коррозии стали в небуферированном хлоридном растворе. Этот эффект объяснен блокированием центров зарождения питтингов на поверхности металла слоем продуктов растворения стали, образующихся в приэлектродном слое электролита с высоким рН.

Изучено влияние солей Fe(III) на защиту низкоуглеродистой стали в растворах серной и фосфорной кислот (20 и 60°С) ингибиторами коррозии (ВНПП-2, ИНВОЛ-2 м. А, катапин А, катапин БПВ, ПКУ-Э, Солинг м. З, Солинг м. Л и NORUST CM 150 C). Все исследованные индивидуальные ингибиторы коррозии не могут обеспечить эффективной защиты стали в 2 М H₂SO₄ и 2 M H₃PO₄ в случае накопления в них существенных количеств солей Fe(III). В 2 М H₃PO₄, содержащей фосфат Fe(III), эффективную защиту стали можно получить, используя в качестве ингибитора коррозии композицию 2 г·л^-1 ВНПП-2+0,5 мМ KNCS+200 мМ уротропина. Эта же композиция защищает сталь в 1 М H₂SO₄+1 М H₃PO₄ (20 и 60°С) при накоплении в ней до 0,10 M катионов Fe(III). Растворы смеси H₂SO₄+H₃PO₄, ингибированные композицией 2 г·л^-1 ВНПП-2+0,5 мМ KNCS+200 мМ уротропина, могут стать альтернативой ингибированным растворам индивидуальной H₂SO₄ в случае потенциального накопления в них сульфата Fe(III).

Исследовано влияние поверхностной обработки титана на образование наноструктуры оксидного слоя. Данный слой формировали электрохимическим окислением в кислом растворе, содержащем фторид-ионы. Средствами спектроскопии электрохимического импеданса, циклической вольтамперометрии и атомной силовой микроскопии изучены структуры и свойства полученных на поверхности титана оксидов. Предварительное образование на поверхности титана подслоя гидрида не позволяет обеспечить формирования регулярной нанотрубчатой структуры оксида.

Проведены исследования применения полимеризуемых и алкоксидных гелей для формирования пористых покрытий на металлах. Отмечены основные принципы построения полимеризуемых гелей и их преимущества перед частичными гелями, которые получают из высокодисперсных оксидов металлов. С помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии проведены исследования морфологии и химического состава модифицированной с помощью гелей поверхности стальных и магниевых сплавов. Установлено, что при взаимодействии стироль-акриловой дисперсии с магниевым сплавом на его поверхности формируется пористая структура, состоящая из магнийорганических и полимерных структур. На поверхности низкоуглеродистой стали образуется равномерное полимерное покрытие с хорошей адгезией к подложке. Рассмотрен механизм формирования пористых структур диоксида титана на поверхности стали, полученных с помощью золь-гель технологии. Показано, что включение органосиланов в состав пористого геля диоксида титана значительно повышают механическую прочность покрытия и его адгезию к поверхности стали.

Исследовано влияние смесевых ингибиторов на основе октановой кислоты и соединений азота с отрицательной степенью окисления на коррозионные свойства оксидно-керамического покрытия состава B₄C–BN–Bi₂O₃–MnO₂. Покрытие синтезировали путем лазерного спекания порошковой смеси на поверхности низкоуглеродистой нелегированной стали. В результате лазерной обработки на поверхности металла образуется оксидно-керамический слой, который обладает антифрикционными свойствами и высокой твердостью. Исследован фазовый состав и рельеф поверхности полученного композита. Установлено снижение коррозионной стойкости полученного композита в условиях электрохимической коррозии в среде нейтрального буферного раствора по сравнению с необработанной сталью. Для повышения коррозионной стойкости был применен метод ингибиторной обработки. В качестве ингибиторов применялись следующие композиции: октановая кислота, октановая кислота–гексаметилентетрамин, октановая кислота–гидразин-гидрат и октановая кислота–2,4-динитрофенилгидразин. Ингибиторы наносились методами пропитки с последующим нагревом образцов до 120°C. Все исследованные смесевые ингибиторы повысили коррозионную стойкость материала к электрохимической коррозии в нейтральном боратном буферном растворе.