Химические и антикоррозионные свойства

Главная » Архив библиотека » Прочее » Химические и антикоррозионные свойства

Из книги Сайфуллина Р.С.

"Комбинированные и антикоррозионные свойства"

Комбинированные электрохимические покрытия (КЭП) могут быть достаточно химически и коррозионно-стойкими покрытиями, так как частицы второй фазы, являясь анодом или катодом относительно матрицы, изменяют электрохимические свойства последней. Кроме того, эти частицы сами достаточно химически стойкие и могут защищать металл от коррозии благодаря экранирующему действию. Внедрение в покрытия ингибиторов коррозии также может ослабить коррозионное разрушение матрицы.

КЭП с повышенной коррозионной стойкостью получают в том случае, если матрицей служит никель. Это в первую очередь тонкие покрытия, содержащие включения электрохимически нейтральных веществ, обеспечивающих на последующем, завершающем хромовом покрытии множество мельчайших пор. Эти поры способствуют равномерному распределению очагов коррозии на поверхности и предупреждают проникновение коррозии в глубь покрытия. Крупных очагов коррозии, проникающих до основы (сталь) и дающих ржавые пятна, в этом случае не наблюдается. 

Другой вид покрытий с повышенной химической стойкостью - никель-палладий. В нем частицы палладия (содержание его меньше 1 вес. %) играют роль катодного протектора. При анодной поляризации это покрытие пассивируется по известному принципу анодной защиты. Покрытия, легко пассивирующиеся в окислительных средах, могут быть созданы внедрением и других, более дешевых, чем палладий, катодных присадок (Cu, Ag, графит, электропроводящие оксиды металлов, например Fe3O4, MnO2) в матрицы никеля, кобальта, железа, хрома и неосаждаемых из водных растворов металлов - бериллия, алюминия, титана и ванадия.

Жаростойкость КЭП на основе меди повышается в 2 раза при введенный в него корунда. Повышенная стойкость (при 800° С) наблюдается и для подобных металлургических композиций.

Включения в цинковые покрытия частиц металлов заметно изменяют его коррозионную стойкость. Многие металлы относительно цинка (нормальный электродный потенциал которого равен -0,76 в) в электрохимическом отношении являются катодами, включения их будут ускорять коррозию цинка. Покрытия цинком из сульфатного электролита с включениями сурьмы растворяются в разбавленной серной кислоте в 1,5-2 раза быстрее, чем чистые. Коррозионные испытания в воде в течение 5 часов при 65° С показали, что потери массы чистых осадков и образцов, содержащих сурьму и висмут, составляют соответственно 3,8; 5,7; 8,1 мг.

Особенно быстрорастворимые цинковые покрытия получаются из щелочного электролита, содержащего порошки никеля карбонильного марки ПНК-1 (ГОСТ 9722-61, d = l-5 мкм).Осадки с 4-12 вес. % никеля растворялись в 3%-ном растворе H2SO4 в 13-20 раз быстрее, чем чистые покрытия. Такие покрытия применяют в качестве временных.

Включения более крупных частиц порошка никеля электролитического (марка ПНЭ, d = 5-15 мкм)в количестве 0,4-1,0 вес. % совершенно не изменяют скорости растворения цинковых покрытий. Карбонильный никель содержит до 0,3% углерода, а электролитический - 0,001 %.

При использовании электролитического порошка никеля, полученного лабораторным путем, образуются осадки, скорость растворения которых в кислоте в 2-2,5 раза меньше, чем чистых покрытий. Такие покрытия получаются из щелочных электролитов, содержащих 5-50 г/л порошка никеля. Они высококачественны, содержат всего 0,02-0,14 вес. % никеля. 

Повышенная стойкость их к кислотам объясняется, видимо, экранирующим или ингибирующим действием порошка. Такой порошок содержит примеси сульфида.

Принцип повышения коррозионной стойкости гальванических покрытий внедрением в них частиц второй фазы использован также при получении нетемнеющих от сероводорода серебряных покрытий. Известен способ повышения защитной способности серебряных покрытий от потемнения осаждением на них тонких прозрачных пленок основных соединений некоторых неосаждаемых металлов (бериллия, магния, алюминия, титана и др.). 

При этом покрытия получают в две стадии: сначала осаждают серебряное покрытие, а затем его подвергают катодной обработке. Новый способ позволяет получать такие покрытия в один этап, во время электролитического осаждения серебра из растворов, содержащих как ионы серебра, так и ионы указанных выше металлов. Последние за счет защелачивания образуют в околокатодном пространстве нерастворимые соединения, которые в качестве второй фазы внедряются в растущее серебряное покрытие. Защелачивание происходит от разряда на катоде ионов водорода или растворенного в электролите кислорода.