Структура металла, взаимодействуя с внешней средой, претерпевает изменения. Происходит окислительно-восстановительная реакция, которая приводит к его разрушению. Процесс протекает самопроизвольно, называется коррозией. Пример такого химического взаимодействия – красно-бурый налет на поверхности железа: ржавчина.
Ежегодно, во всем мире из-за коррозии пропадает четверть произведенного металла. Расходы на восстановление сухопутного и водного транспорта, оборудования, труб многократно превосходят стоимость железа и его сплавов.
Коррозия наносит ощутимый вред биосистеме, загрязняет окружающую среду, оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Невозможно повлиять на естественный процесс, но затормозить скорость реакции вполне реально.
Ранее люди смазывали поверхность металла жирами, сейчас применяются более передовые технологии.
Варианты защиты
Типы защиты металлических изделий от появления ржавчины дифференцируют в зависимости от вида воздействия на его поверхность:
1. Защитные покрытия. Для изоляции от агрессивной атмосферы на металлоконструкцию наносится краска, оксидная пленка, металл.
2. Изменение среды. Добавление ингибиторов в среду, где находится металл или ее деаэрация (удаление кислорода).
3. Протекторная защита. К конструкции присоединяется пленка (протектор) из другого металла, который более активен и при контакте окисляется в первую очередь.
Оптимальный способ защиты подбирается с учетом особенностей и скорости коррозийного разрушения, условий, в которых находится материал. Также на выбор влияет его эффективность и рентабельность. Первенство принадлежит изолирующим и барьерным покрытиям: напылению полимерами, металлами, фосфатированию, оксидированию.
Покрытия из металла. Алюцинк
Для эффективной антикоррозийной защиты предпочтение отдается металлу, обладающему следующими параметрами: жесткость, износостойкость, способность длительное время противостоять коррозии. Такими характеристиками обладает сплав алюминия и цинка.
Комбинация этих металлов была создана в 1972 году, получила название алюцинк (алюмоцинк). Изобретение разработала и получила патент на него сталелитейная компания США Bethlehem Steel. Устойчивость к агрессивной среде алюминия и электрохимические свойства цинка послужили основой для появления нового материала, способного противостоять появлению ржавчины. Позже, коррозийную стойкость состава оценили в странах Азии, Запада и на других континентах.
Многочисленные испытания доказали, что сплав дает отличный результат в борьбе с коррозией. Конгломерат состоит из следующих компонентов:
1. Алюминий – 55%. Устойчив к окислению, выполняет функцию барьерной защиты, способствует прочной сцепке с основой.
2. Цинк – 43%. Благодаря высокому электрохимическому потенциалу, металл защищает участки срезов и царапин, беря на себя негативное атмосферное воздействие, создавая на поверхности преграду в виде окисной пленки. Этим он предохраняет основу от разрушения.
3. Кремний – 1,5%. Соединение с этим элементом обеспечивает дополнительную прочность и адгезию с поверхностью стального листа.
Комбинированное взаимодействие металлов характеризуется высокой степенью коррозийной стойкости, что выгодно отличает алюмоцинк от других покрытий.
Преимущество покрытия
Если сравнивать с другими антикоррозийными составами, алюцинк – бесспорный лидер. Каковы его преимущества:
1. При сравнении с оцинкованным железом нанесение псевдосплава на сталь продлевает срок эксплуатации конструкции во влажном климате в 2 раза, в городской среде – в 4, в промышленных зонах – в 7.
2. Не требует расходов на обслуживание и восстановление, что экономически выгоднее.
3. Кремний в структуре сплава повышает жаростойкость покрытия: оно выдерживает 315 °C.
4. Алюмоцинк обладает теплоотражающими свойствами, понижая температуру в помещении на 45%.
5. Матово-серебристый цвет выглядит привлекательно, не тускнея с течением времени, как это бывает при цинковании. Прочное покрытие устойчиво к повреждениям и царапинам. Поверхность листов легко окрашивается, а отличные адгезивные свойства долго удерживают краску.
За счет особого состава алюцинк обладает высоким коэффициентом коррозийной устойчивости, значительно увеличивая период эксплуатации металлоконструкций.