Aby wiedzieć, jak uniknąć korozji, ważne jest, aby wiedzieć, czym jest korozja i dlaczego występuje. Korozja to naturalny proces, w którym metal ulega stopniowej degradacji w wyniku reakcji elektrochemicznych (lub chemicznych) z otoczeniem.

Reakcje te powodują, że metale rafinowane dążą do uzyskania formy o większej stabilności lub niższej energii wewnętrznej, którą jest zwykle ich wersja tlenkowa, wodorotlenkowa lub siarczkowa (dlatego mówi się, że metal utlenia się). Korozja występuje również w materiałach niemetalicznych, takich jak ceramika i polimery, ale jest inna i często nazywana jest degradacją.

Korozja jest procesem ludzkiego wroga, ponieważ uszkodzenia te niszczą materiały, zmieniają ich kolor i osłabiają, zwiększając możliwość pęknięcia i zwiększając koszty ich naprawy i wymiany.

Z tego powodu w materiałoznawstwie istnieją całe dziedziny poświęcone zapobieganiu temu zjawisku, takie jak inżynieria korozji. Metody zapobiegania korozji są zróżnicowane i zależą od materiałów, których to dotyczy.

Metody unikania korozji

Po pierwsze, należy wziąć pod uwagę, że nie wszystkie metale korodują z tą samą prędkością, a niektóre z nich w ogóle nie korodują naturalnie, jak w przypadku stali nierdzewnej, złota i platyny.

Dzieje się tak, ponieważ istnieją materiały, dla których korozja jest niekorzystna termodynamicznie (to znaczy nie osiągają większej stabilności w procesach, które do tego prowadzą) lub ponieważ mają tak wolną kinetykę reakcji, że efekty korozji wymagają czasu.

Mimo to w przypadku pierwiastków korodujących istnieje szereg metod zapobiegania temu naturalnemu procesowi i zapewniania im dłuższej żywotności:

Ocynkowany

Jest to metoda zapobiegania korozji, w której stop żelaza i stali zostaje pokryty cienką warstwą cynku. Celem tej metody jest spowodowanie, aby atomy cynku powłoki reagowały z cząsteczkami powietrza, utleniając i opóźniając korozję części, którą pokrywają.

Ta metodologia zamienia cynk w anodę galwaniczną lub anodę protektorową, narażając go na degradację korozyjną, aby zaoszczędzić cenniejszy materiał.

Cynkowanie można osiągnąć poprzez zanurzanie części metalowych w stopionym cynku w wysokich temperaturach, a także w cieńszych warstwach niż galwanizacja.

Ta ostatnia to metodologia, która chroni najbardziej, ponieważ cynk jest wiązany z metalem w procesach elektrochemicznych, a nie tylko w procesach mechanicznych, takich jak zanurzenie.

Farby i pokrowce

Nakładanie farb, blach i emalii to kolejny sposób na dodanie warstwy ochronnej do metali podatnych na korozję. Te substancje lub warstwy tworzą barierę z materiału antykorozyjnego, który znajduje się między szkodliwym środowiskiem a materiałem konstrukcyjnym.

Inne powłoki mają specyficzne właściwości, które czynią je inhibitorami korozji lub antykorozyjnymi. Są one najpierw dodawane do cieczy lub gazów, a następnie jako warstwa na metalu.

Te związki chemiczne są szeroko stosowane w przemyśle, zwłaszcza w rurach transportujących płyny; Ponadto można je dodawać do wody i czynników chłodniczych, aby nie powodowały korozji urządzeń i rur, przez które przechodzą.

Anodowanie

Jest to procedura pasywacji elektrolitycznej; to znaczy proces, w wyniku którego na powierzchni metalowego elementu tworzy się nieco obojętna warstwa. Proces ten służy do zwiększenia grubości naturalnej warstwy tlenku, którą ten materiał ma na swojej powierzchni.

Ten proces ma tę wielką zaletę, że nie tylko zapewnia ochronę przed korozją i tarciem, ale także zapewnia lepszą przyczepność warstw farby i klejów niż surowy materiał.

Pomimo zmian i ewolucji w czasie, proces ten jest zwykle przeprowadzany poprzez wprowadzenie przedmiotu aluminiowego do roztworu elektrolitu i przepuszczenie przez niego prądu stałego.

Ten prąd spowoduje, że anoda aluminiowa uwolni wodór i tlen, wytwarzając tlenek glinu, który zwiąże się z nią, zwiększając grubość jej warstwy powierzchniowej.

Anodowanie powoduje zmiany mikroskopijnej tekstury powierzchni oraz struktury krystalicznej metalu, powodując generowanie w nim dużej porowatości.

Dlatego pomimo poprawy wytrzymałości i odporności na korozję metalu, może on również uczynić go bardziej kruchym, oprócz zmniejszenia jego odporności na wysokie temperatury.

Biofilmy

Biofilmy to grupy mikroorganizmów, które łączą się w warstwę na powierzchni, zachowując się jak hydrożel, ale nadal stanowią żywą społeczność bakterii lub innych mikroorganizmów.

Chociaż formacje te są często związane z korozją, w ostatnich latach nastąpił rozwój stosowania biofilmów bakteryjnych do ochrony metali w środowiskach silnie korozyjnych.

Ponadto odkryto biofilmy o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych, które powstrzymują działanie bakterii redukujących siarczany.

Pod wrażeniem obecnych systemów

W tych bardzo dużych konstrukcjach lub tam, gdzie rezystywność elektrolitów jest wysoka, anody galwaniczne nie są w stanie wygenerować wystarczającego prądu do ochrony całej powierzchni, dlatego stosuje się system ochrony katodowej przez prądy odciśnięte.

Systemy te składają się z anod podłączonych do źródła prądu stałego, głównie transformatora-prostownika podłączonego do źródła prądu przemiennego.

Metoda ta jest stosowana głównie w frachtowcach i innych statkach, które wymagają wysokiego poziomu ochrony na większej powierzchni ich konstrukcji, takich jak śruby napędowe, stery i inne części, od których zależy nawigacja.

Referencias

1. Wikipedia. (s.f.). Corrosion. Obtenido de en.wikipedia.org
2. Balance, T. (s.f.). Corrosion Protection for Metals. Obtenido de thebalance.com
3. Eoncoat. (s.f.). Corrosion Prevention Methods. Obtenido de eoncoat.com
4. MetalSuperMarkets. (s.f.). How to Prevent Corrosion. Obtenido de metalsupermarkets.com
5. Corrosionpedia. (s.f.). Impressed Current Cathodic Protection (ICCP). Obtenido de corrosionpedia.com