Как люди с Древности боролись с ржавчиной? И как мы научились это делать

История антикоррозийных покрытий берет свое начало в древности, когда необходимость защиты металлов и деревянных конструкций от разрушающих воздействий окружающей среды стала очевидной.

Одним из ранних примеров борьбы с воздействием окружающей среды было использование природных смол и масел для покрытия кораблей. Древние египтяне, финикийцы и римляне знали, что вода и соль приводят к разрушению деревянных и металлических конструкций.

Поэтому они покрывали корпуса своих судов и металлические элементы смесью дегтя, смолы и растительных масел. Эти примитивные покрытия создавали барьер между материалом и водой, замедляя процессы гниения и ржавления.

Самый древний корабль, который сохранился до сегодняшних дней - шведский флагман "Ваза". Он затонул в 1628 году, пролежал под водой более 300 лет, а позже был поднят и до сих пор стоит в музее в Швеции. Все благодаря покрытиям, а также слабосолёному, холодному Балтийскому морю, где не обитает живность, питающаяся деревом.

Римляне пошли еще дальше, когда стали применять свинцовые пластины для защиты металлических деталей кораблей и акведуков от разрушения под воздействием воды. Свинец был прочным и устойчивым к коррозии, что делало его ценным материалом для антикоррозийной защиты. Однако этот материал был тяжелым и дорогим, поэтому его использование было ограничено.

Кроме этого - свинец оказался ядовитым. Есть исследования, выдвигающие теорию о том, что именно свинец, из которого римляне строили водопровод, стал одной из причин кризиса и падения Римской Империи - можете погуглить.

Так как корпус корабля выполнялся из дерева, намного более важной задачей была борьба с обрастанием. Известен папирус, датированный 412 г. до н.э., содержащий инструкцию по обработке корпуса корабля. Мышьяк и серу смешивали с маслом и наносили на борт корабля. Для защиты деревянного корпуса применялся также воск, его использовали в горячем виде. Процесс стал известен под названием «энкаустик» или «корабельная краска». Согласно Плинию Старшему, автору «Естественной истории» - крупнейшего энциклопедического сочинения античности, такое покрытие никогда не будет портиться от солнца, ветра и соленой воды.

Во времена средневековья и Великих географических открытий корпуса деревянных кораблей при покраске начали покрывать специальным защитным составом. Туда входил свинцовый сурик (ортоплюмбат свинца) - ядовитое вещество кроваво-красного цвета, а также оксиды меди. Это замедляло нарастание на корпусе судна морской живности и водорослей.

Тем не менее, необходимость разработки антикоррозионных покрытий остро встанет лишь ближе к 19 веку, с развитием металлургии.

XIX век: Появление оцинковки

В XIX веке технологии антикоррозийной защиты значительно продвинулись благодаря ряду новаторских изобретений, связанных с цинкованием. Одна из самых важных фигур в этой области — это Поль Малуэн, французский химик, который в 1742 году впервые описал процесс покрытия железа цинком через горячее погружение. Однако его идея не получила широкого распространения до того момента, как Станислас Сорель в 1837 году разработал и запатентовал технологию горячего цинкования стали.

Несмотря на то, что методу уже скоро будет 300 лет - он до сих пор применяется в автомобильной промышленности и считается одним из лучших способов антикоррозийной защиты.

Сорель предложил погружать железо в расплавленный цинк, создавая защитный слой, который предотвращает окисление металла. Это был значительный прорыв, так как цинковый слой действовал как «жертвенный анод», подвергаясь коррозии первым, тем самым продлевая срок службы стали.

XX век: Появление полимеров и полимочевины

В середине XX века на арену антикоррозийных покрытий вышли полимерные материалы. Например, эпоксидные смолы и полиуретан.

Но одним из самых важных видов антикоррозийного покрытия стало фосфатирование. Этот процесс был изобретён во время Первой мировой войны - в 1918 году. Фосфатирование состоит в образовании на поверхности металла тонкого слоя фосфатов железа, цинка или марганца. Этот слой улучшает адгезию последующих покрытий и обеспечивает базовую защиту от коррозии. Фосфатирование стало широко использоваться в автомобильной промышленности и даже сегодня остаётся одним из ключевых методов подготовки поверхности перед покраской.

Также в конце 20 века для защиты металлов от коррозии стала использоваться полимочевина. Полимочевина — это быстросохнущее эластомерное покрытие, которое применяется в таких сферах, как защита резервуаров, труб и даже мостов. Она обладает исключительной стойкостью к ударам, химическим воздействиям и механическим повреждениям, что делает её идеальной для защиты конструкций, которые подвергаются интенсивной эксплуатации.

Полимочевина достаточно быстро застывает. Мы недавно начали применять ее для защиты металлических конструкций в наших дробеструйных камерах. Она не только защищает поверхности от коррозий, но и от механических повреждений.

Полимочевина, как и полиуретан, наносится с помощью распыления, что позволяет быстро покрывать большие поверхности, создавая равномерный и прочный барьер. Этот материал популярен и в строительстве, и в промышленности, так как его можно наносить практически на любую поверхность, включая металл, бетон и дерево.

Сегодня примером базового подхода в борьбе с коррозией является гальваническая оцинковка, которая также широко используется в производстве автомобилей. Этот метод заключается в нанесении тонкого слоя цинка на поверхность автомобиля для предотвращения ржавления. Оцинковка эффективно защищает кузов автомобиля в течение нескольких лет и используется в комбинации с другими покрытиями, такими как лак и краска.

Гальваническая оцинковка является одним из самых популярных видов антикоррозийного покрытия. Возможно, после фосфатирования. И одним из лучших видов в том числе.

Таким образом, развитие антикоррозийных технологий прошло долгий путь от простых смол и масел до сложных полимерных и металлических покрытий, которые применяются во многих отраслях промышленности.

Наша компания SPK GROUP занимается производством целых линий порошковой окраски. В их составе комплекс оборудования, предназначенный для различных этапов, включающих и антикоррозийную обработку. Мы используем камеры фосфатирования, агрегаты химической подготовки изделий и другие методы.

Если вам интересно, как такое производство выглядит вживую, можете посмотреть ролик на нашем канале. Там мы рассказываем о новой линии покраски, и о том, какие этапы проходит изделие перед реализацией: