5.7 Лакокрасочные защитные покрытия

Компонентам лакокрасочные покрытий являются:

- пленкообразующие вещества. Это вещества, способные образовывать тонкие прочные плёнка. К ним относятся растительные масла, эфиры, целлюлозы, казеин, жидкое стекло;

- растворители плёнкообразующие веществ. Ими являются спирты (этанол, бутанол), ацетон, бензин, скипидар;

- пластификаторы придают покрытию требуемую эластичность, К мим относятся касторовое масло, дибутилфтолат и др.;

- красители и пигменты вводят для придания определённого цвета покрытию. В качестве пигмента применяют охру, титановые и цинковые белила, железный сурик, оксид хрома и т.д. Пигменты повышают стойкость, износостойкость, водонепроницаемость;

- наполнители. Их вводят для снижения стоимости покрытия. К ним относятся мел тальк, каолин;

- катализаторы-сиккативы (магниевые и кобальтовые соли органических жирных кислот). Их вводят в состав композиции для ускорения высыхания масляных плёнок.

На поверхность изделий лакокрасочные покрытия наносят с помощью кисти, путем распыления, окунания и электростатическим методом.

К лакокрасочным покрытиям относятся также лаки, грунтовки, шпаклёвки.

ЛАКИ - растворы плёнкообразующих веществ в органических раство­рителям. Для получения прочного сцепления покрытия с поверхностью изделия используют грунтовки, а для устранения рисок, углублений и т.д. шпаклёвки, состоящие из плёнкообразующего материала, наполнителей, пигментов.

СПОСОБЫ НАНЕСЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ.

1. ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ СПОСОБ.

Рис. 7 Схема установки	1. Ванна с электролитом 2. Источник постоянного тока 3. Анод 4. Катод 5. Слой защитного покрытия

Получение покрытий таким способом основано на пропускании тока через растворы (электролиз). При этом положительно заряженные ионы металлов осаждаются на катоде (изделии) (рис. 7).

В качестве анодов используются в основном металлы покрытия (Zn, Sn, Cu, Ni, Ag и др.), при растворении которых электролит пополняется катионами, разряжающимися на катод. Применяются и нерастворимые аноды (графит, платина и др.).

Главное преимущество гальванического покрытия – это его повышенная коррозийная стойкость, определяемая высокой частотой металла, возможность нанесения покрытия на изделие любой формы.

2. МЕТАЛЛИЗАЦИЯ.

Это распыление расплавленного металла с помощью сжатого воздуха или инертного газа. Для расплавления металла используют пламя газовой горелки. Металлизацию распылением применяют для защиты от коррозии ёмкостей аппаратуры больших габаритов, свай, трубопроводов.

3. ДИФФУЗНОЕ НАСЫЩЕНИЕ.

Например, хромирование стали производится в порошке хрома при повышенной температуре. При этом происходит насыщение поверхностного слоя металла хромом. Такие покрытия не имеют резких границ с защищаемым металлом и обладают хорошей адгезией.

4. ПЛАКИРОВАНИЕ.

Это термохимический способ получения защитного слоя. Покрытие образуется в результате совместной прокатки, горячего прессования, нагрева под давлением двух металлов, один из которых играет роль защитного покрытия. Этот способ используют для изготовления биметаллических листов, ленты, проволоки и т.д. К недостаткам способа следует отнести трудности, связанные со сваркой биметаллических листов.

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ.

ОКСИДИРОВАНИЕ– обработка углеродистых сталей в растворе щёлочи, содержащей окислительные компоненты, при температуре 80^оС (воронение). В этих условиях образуется плёнка, состоящая из оксидаFe₃O₄.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОКСИДИРОВАНИЕ (АНОДИРОВАНИЕ) осуществляется путём анодной поляризации стали в щелочах, а алюминия и тантала в кислых растворах. При электрохимическом оксидировании изделие из металла в гальванической ванне является анодом. Анодные оксидные плёнки отличаются от химических оксидных плёнок большей механической прочностью и твёрдостью. Анодированием можно получать плёнкиAl₂O₂ толщиной до 200 мкм.

АЗОТИРОВАНИЕ– насыщение поверхностного слоя металла азотом. Например, если железо при температуре 600^оС обработать аммиаком, то образуется плёнка нитрида железаFe₄N.

ФОСФАТИРОВАНИЕ – обработка поверхности железа раствором кислых солей ортофосфорной кислоты: «Мажеф»+H₃PO₄. Состав «Мажеф»:Fe(H₂PO₄)₂*Mn(H₂PO₄)₂. Температура раствора - 90^оС. При этом образуется солевая плёнка, состоящая из ортофосфатовFe₃(PO₄)*Mn₃(PO₄)₂, которая пропитывается жировой смазкой.

КОРБОНИЗАЦИЯ– насыщение поверхностей слоя углеродистых сталей атомами углерода. При этом образуется цементный слой, содержащий карбид железаFe₃C.

БОРИРОВАНИЕ- насыщение поверхностей металла атомами бора с образованием боридов типаFeB.

ПРИМЕНЕНИЕ МОДИФИКАТОРОВ ржавчины – в качестве основного компонента ортофосфорная кислота. При этом протекают реакции типа:

и образуется плотная плёнка, состоящая из солей и окислов железа. Эта плёнка является грунтом, на который наносится ЛКП.

ЭМАТАЛИРОВАНИЕ– получение электрохимическим путём непрозрачных эмалевидных плёнок в щавелевокислом электролите, содержащем солиTi, Zr, Th, которые гидролизируются и, включаясь в оксидную плёнку, делают её непрозрачной.