- •190302 «Вагоны»
- •190303 «Электрический транспорт железных дорог»
- •101800 «Электроснабжение железных дорог»
- •Лекция 1. Электродные потенциалы и электродвижущие силы. Характеристика хит
- •1. Электродный потенциал металла.
- •2. Классификация химических источников тока (хит).
- •3. Электрохимические характеристики источников тока
- •Лекция 2. Первичные гальванические элементы
- •1. Гальванический элемент Вольта и Якоби-Даниэля.
- •2. «Сухой» элемент Лекланше. «Сухие» элементы новой конструкции.
- •3. Щелочные (алкалические) марганцово-цинковые и медноокисные
- •4. Ртутно-цинковые и серебряно-цинковые щелочные элементы
- •Лекция 3. Аккумуляторы
- •1. Основные понятия. Электрические характеристики и классификация аккумуляторов.
- •2. Свинцовые аккумуляторы
- •3. Щелочные аккумуляторы
- •4. Стартерные батареи
- •5. Аккумуляторы с расплавленным и твёрдым электролитом
- •6. Применение аккумуляторов на железнодорожном транспорте
- •Лекция 4. Топливные элементы
- •1. Основные понятия
- •Устройство топливных элементов (тэ). Водородно-кислородные элементы с различными электролитами.
- •3. Установки с электрохимическим генератором
- •4. Применение топливных элементов
- •Лекция 5. Коррозия. Теоретические вопросы в области коррозии
- •Определение коррозии и значение коррозионной проблемы
- •2. Прямые и косвенные потери от коррозии.
- •3. Причины возникновения коррозии.
- •4. Химическая коррозия
- •5. Электрохимическая коррозия
- •6. Влияние водородного показателя среды на скорость коррозии.
- •7. Оценка коррозионной стойкости металлов.
- •Лекция 6. Коррозия металлов в различных средах
- •Контактная коррозия.
- •2. Атмосферная коррозия
- •3. Грунтовая коррозия
- •3.1. Защита металлов от грунтовой коррозии.
- •4. Коррозия под действием блуждающих токов
- •5. Морская коррозия металлов
- •Лекция 7. Виды коррозии и техника борьбы с коррозией
- •Равномерная коррозия.
- •2. Питтинговая коррозия
- •2.1. Механизм питтинговой коррозии.
- •2.2. Влияние различных факторов на питтинговую коррозию.
- •2.3. Предупреждение питтинговой коррозии
- •3. Щелевая коррозия
- •3.1. Механизм щелевой коррозии
- •4. Нитевидная коррозия
- •5. Межкристаллитная коррозия
- •Механизм мкк
- •5.2. Влияние различных факторов на мкк
- •5.3. Предупреждение мкк
- •6. Ножевая коррозия
- •7. Избирательная коррозия
- •7.1. Обесцинкование латуней.
- •8. Графитизация чугуна
- •9. Коррозия под напряжением
- •10. Водородная хрупкость. Наводораживание
- •11. Коррозионная усталость и её предупреждение
- •Лекция 8. Способы защиты металлов и сплавов от коррозии. Защитные покрытия
- •1. Защита металлов от коррозии поверхностными тонкослойными
- •2. Фосфатные и оксидные защитные плёнки.
- •2.1. Фосфатирование
- •2.2. Оксидирование
- •3. Анодирование
- •4. Гальванические покрытия
- •5. Жаростойкие защитные покрытия
- •5.1. Термодиффузионный метод покрытия.
- •5.2. Горячий метод или метод погружения в расплавленный металл
- •5.3. Металлизация напылением
- •5.4. Плакирование – термомеханический способ
- •6. Неметаллические покрытия
- •1. Катодная и анодная защиты
- •2. Протекторная защита
- •3. Защита от коррозии под действием блуждающих токов.
- •Лекция 10. Ингибиторы коррозии металлов. Упаковочные материалы
- •1. Механизм ингибирования коррозии
- •Классификация ингибиторов. Адсорбционные и пассивирующие ингибиторы
- •3. Ингибиторы кислотной коррозии металлов
- •Ингибиторы коррозии в нейтральных средах
- •Упаковочные материалы для металлоизделий на бумажной основе
- •Заключение
- •Список литературы
Лекция 8. Способы защиты металлов и сплавов от коррозии. Защитные покрытия
План
Защита металлов от коррозии поверхностными тонкослойными покрытиями.
Фосфатные и оксидные защитные плёнки.
Фосфатирование.
Оксидирование.
Анодирование металлов
Гальванические покрытия.
Жаростойкие защитные покрытия.
Термодиффузионный метод покрытия.
Горячий метод или метод погружения в расплавленный металл
Металлизация напылением
Плакирование – термомеханический метод.
Неметаллические покрытия.
1. Защита металлов от коррозии поверхностными тонкослойными
покрытиями.
Защитное покрытие должно быть сплошным, равномерно распределенным по всей поверхности, непроницаемым для окружающей среды, иметь высокую прочность сцепления с металлом, быть твёрдым и износостойким. Коэффициент теплового расширения покрытия должен быть близким к коэффициентам расширения защищаемого металла.
Для получения качественного покрытия необходимо тщательно подготовить поверхность изделий, удалить жировые, оксидные и другие загрязнения, ухудшающие прочность сцепления покрытия с поверхностью защищаемого металла. Это осуществляется механической обработкой, обезжириванием и травлением. К рассматриваемым покрытиям относятся неорганические защитные плёнки, гальванопокрытия и лакокрасочные покрытия. Выбор того или иного покрытия зависит от срока эксплуатации изделий, скорости коррозии.
2. Фосфатные и оксидные защитные плёнки.
Большинство металлов в атмосферных условиях покрыты оксидными плёнками. Однако эти плёнки не всегда обеспечивают защиту от коррозии.
Методами химической и электрохимической обработки можно создать на поверхности фосфатные или оксидные покрытия, которые обладают высокой адсорбционной способностью, электроизоляционными свойствами, повышенной твёрдостью и износостойкостью.
2.1. Фосфатирование
Технология фосфатирования достаточно проста. Фосфатирование применяют для чёрных и цветных металлов, оно состоит в образовании малорастворимых фосфатов железа, марганца или цинка. Метод основан на свойствах солей фосфорной кислоты.
При взаимодействии металла с фосфорной кислотой первоначально образуются дигидрофосфаты: Ме + 2Н3РО4 = Ме(Н2РО4)2 + Н2.
При снижении концентрации фосфорной кислоты получают вторичные и третичные соли:
Ме(Н2РО4)2 = МеНРО4 + Н3РО4; 3Ме(Н2РО4)2 = Ме3(РО4)2 + 4Н3РО4.
В образовании фосфатной плёнки участвуют продукты взаимодействия фосфорной кислоты с металлом и веществами, входящими в состав раствора для фосфатирования. Выпадающие в осадок ди- и трифосфаты кристаллизуются на поверхности стального изделия, образуя плотную кристаллическую плёнку.
Фосфатирование заканчивается после того, как вся поверхность покроется сплошной плёнкой и выделение водорода прекратится. Фосфатные плёнки обладают хорошей адгезией, они являются хорошим грунтом для нанесения лакокрасочных покрытий и пропитывающих смазок. Фосфатирование используют для изделий, которые эксплуатируются в морской воде. Недостатком фосфатных плёнок является их низкая прочность и эластичность, а также короткий срок эксплуатации.