5. Другие виды покрытий

5.1. Покрытия полимерами

Весьма эффективным методом защиты от воздействия окружающей среды деталей, изделий, конструкций являются пленки из полимерных смол. Применяемые для этой цели полимеры весьма разнообразны: полиэтилен, полиизобутилен, полистирол, фторопласты, эпоксидные смолы и др. Полимерные пленки могут иметь толщину в несколько миллиметров. Их наносят из расплава или суспензии кистью, окунанием или газопламенным напылением.

В химической промышленности покрытие резиной (гуммирование) или эбонитом широко используется как средство защиты от коррозии различных аппаратов, трубопроводов, различных емкостей. Эти покрытия химически стойки к соляной, плавиковой, уксусной кислотам любой концентрации до 65 ⁰С, к 50 % -ной серной кислоте, 75 % -ной фосфорной, растворам щелочей, солей. Концентрированные кислоты (азотная, серная), перекиси разрушают резину и эбонит. Гуммированию могут быть подвергнуты различная химическая аппаратура, цистерны, центрифуги, детали (вентили, трубы, колена и др.).

5.2. Эмалевые покрытия

В современной технике наряду с жаростойкими материалами большое внимание уделяется покрытиям, которые эффективно защищают металлы и сплавы от высокотемпературной коррозии в агрессивных средах (горячие газы, расплавы). В качестве таких покрытий используются как металлы, так и неметаллы (кремний, бор), оксиды, композиции на основе оксидов, силикаты, эмали, ситаллы, керметы (керамико-металлические композиции).

Наиболее распространены эмалевые покрытия, применяемые для защиты черных металлов, алюминия и его сплавов. Это обусловлено простотой их получения, высокой химической стойкостью и относительно невысокой стоимостью. Другие

защитные покрытия не конкурируют по объемам производства с эмалевыми покрытиями, однако они определяют уровень технического прогресса в той или иной отрасли промышленности, техники.

Широкое применение в последние годы нашли ситалловые покрытия, которые отличаются от эмалей большей прочностью, повышенной твердостью, устойчивостью к истиранию, температурным перепадам. Ситалловые покрытия представляют собой композиции, содержащие оксиды лития, титана, циркония, фосфора, сульфид железа и др. Процесс получения таких покрытий заключается в обжиге наносимых композиций при тем­пературе 800 – 900 ⁰С и затем выдержке при более низких температурах 550 – 750 ⁰С (для формирования структуры ситалла). Ведущая роль в получении жаростойких и тугоплавких защитных покрытий отводится кремнию и алюминию. Получают разнообразные по свойствам покрытия из композиций: Si - Cr, Si - В, Si - Al, Si - Al - Cr, Si - Ti - Cr, Si - Cr - Ni, Si - В - Cr, Al - Ni, Al - Cr и др. Покрытия такого типа получают методом диффузионного насыщения при высоких температурах в металлических расплавах, расплавах солей, порошковых смесях, газовых средах.

В современной технике в качестве жаростойких защитных покрытий широко применяются керметы: Ni - MgO, Ni - А1₂Оз, Ni - ТiO₂, Cr - A1₂O₃, Cr - ZrO₂, Al - AI₂O₃, Cu - SiO₂, и др. Они очень устойчивы к окислению при высоких температурах. Покрытия керметами наносят плазменным методом. Перспективно использование в качестве покрытий соединений некоторых металлов (Ti, Zr, Cr, Ni и др.) с азотом, бором, кремнием, алюминием и др. Для этих соединений характерны высокие температуры плавления; так, например, нитриды титана (TiN), циркония (ZrN), бориды ( TiB₂, ZrB₂) имеют температуры плавления выше 2700 ⁰С. Такие покрытия получают из газовой фазы в соответствии с реакциями:

1500 ⁰С

2TiCl₄ + N₂  4H₂ — 2TiN + 8HCl (5.1)

1000 – 1300 ⁰С

TiCl₄ + 2 ВСl₃ + 5 Н₂  TiB₂ + 10 НС1 (5.2)

Создание этих покрытий в ряде случаев наиболее эффективное, а иногда и единственно возможное средство решения сложных технических проблем.