Классификация покрытий
Хотя эта классификация может быть признана несколько необоснованной, но она весьма удобна как с научной, так и с практической позиции. Такое
представление может также быть взято за основу для инженеров, которым при решении задач защиты установок требуются некие общие критерии выбора. Эти критерии включают обеспечение коррозионной защиты прочными покрытиями трбуемой толщины, получаемыми сравнительно дешевым процессом при сравнительно низких технологических затратах. Характеристики разных видов таких покрытий показали: только четыре вида металлических покрытий обеспечивают надежную коррозионную защиту стали; электролитически осажденные, полученные при горячем погружении, напыленные, плакированные.
Число металлов, которые в принципе можно использовать в качестве покрытий, весьма велико, но на практике оно весьма существенно ограничено их стоимостью. На рис. 1 представлены стоимости 12 простых металлов. Можно отметить, что для наиболее дешевых существует тенденция использования их в качестве основы или конструкционного основного материала; для наиболее дорогих - применения только в качестве покрытий; металлы с промежуточной стоимостью, такие как никель, могут использоваться в обоих качествах в зависимости от экономических и технических требований.
Ясно, что только вследствие экономических причин золото мало применяется, хотя оно чрезвычайно стойко к потускнению наряду с хорошо известной внешней эстетичностью, что и определяет его уникальное место. Аналогично, железо и его сплавы как наиболее простые из используемых в общих конструкционных целях защищают разными методами. Следует отметить, что стали, покрытые алюминием, могут давать широкую комбинацию свойств, но имеют узкую область применения исключительно из-за трудностей получения продукта с разными толщинами покрытий при приемлемых ценах, так как утопический образец стали с электролитическим алюминием должен еще быть получен на коммерческом уровне с приемлемой ценой.
Взаимосвязь покрытие - основа
Металлы можно классифицировать и так: окисляющиеся или "жертвенные", благородные или "нежертвенные", инертные.
Первая и вторая категории относятся к металлическим покрытиям, а третья - только к неметаллическим защитным покрытиям, поэтому мы ее отбросим. Хотя с термодинамических позиций в идеальных условиях потенциальные возможности такой взаимосвязи могут показаться достаточно ясными, на практике возникают разные возможности и перед конструкторами, чьи глубинные знания тонкостей науки о коррозии минимальны, могут вставать серьезные проблемы. Положение может быть пояснено кратко и просто: окисляющееся покрытие будет защищать основу как жертвенное, давая хороший электролитический контакт в местах острых кромок, дефектных областей или пор; благородное покрытие не может давать хорошей жертвенной защиты основы, давая при ее обнажении в местах нарушения сплошности покрытия идеальные ситуации для локальной коррозии. Неуверенность возникает не только для таких пар металлов как кадмиевое покрытие на стали (где термодинамические потенциалы очень близки, и, соответственно, разница в их поляризации настолько мала, что в коррозионной паре полярность может изменяться), но и для таких металлов как цинк или алюминий, используемых в качестве жертвенных покрытий. Они могут принимать значительно больший потенциал, переставая вследствие этого быть жертвенными. В основном, существуют две причины указанной смены полярности: окисляющийся металл может пассивироваться, смещая свой потенциал в сторону большего "благородства"; благородный металл может растворяться в виде сложных ионов, понижая таким образом потенциал окислительного растворения металла.
Незначительные изменения в среде, обычно в присутствии или отсутствии хлоридов, сульфатов, нитратов и т.д. могут значительно изменить относительный потенциал пары: более чем на 1 В .