ТУ-София ф-л Пловдив

катедра Химия

студент:.......Найден Милков Исапов

специалност:...АИУТ..

група:...31а..фак. :.340102...

П Р О Т О К О Л 5

Тема на упражнението:

Защита на металите от корозия чрез нанасяне на метални покрития

дата: 13.12.2004г.

преподавател:.........................

Защитно-декоративните метални покрития, нанесени върху изделия от ралзични метали и метални сплави, намират голямо приложение в практиката.

Известни са различни методи за нанасяне на метални покрития: горещо метализиране, пулверизационен метод (шоопиране), дифузионни методи (алитиране, силициране, термохромиране, термопоцинковане и др.), плакиране и галванизиране. Според защитното си действие всички метални покрития се делят на две основни групи: анодни и катодни.

Анодни метални покрития са цинковите и кадмиевите. Покритията от тези по-активни метали защитават техническото желязо от електрохимична корозия (Е_покр < Е_мет). Но те нямат редица важни физико-механични и химични свойства и желания декоративен вид. При контакт с корозионна среда кородира металът на защитното покритие, а основният метал се запазва дори и при нарушена цялост на покритието. Ето защо в практиката се препоръчва този вид покрития да се отлагат с по-голяма дебелина.

Катодни метални покрития са медните, никеловите, хромовите, калаените и тези от благородни метали. Те защитават техническото желязо от корозия само при условие че са качествени (плътни, без пори и драскотини) (Е_покр > Е_мет). При нарушаване целостта на катодните покрития под влияние на корозионната среда се образува макрокорозионен галваничен елемент, в който техническото желязо се явява анод и бързо кородира. Основни изисквания към този вид покрития са: да имат добро сцепление с основния метал и необходимата дебелина, да са плътни непорести.

Галваничният метод е намерил широко разпространение поради редица предимства: минимален разход на метали и енергия, много точно регулиране на дебелината на покритията, които освен това имат добра адхезия към основния метал, малка порестост, висока корозионна устойчивост и хубав външен вид. Металните покрития се нанасят по галваничния метод чрез електролиза на воден разтвор, съдържащ йони на отлагания метал. Електролизата се извършва при определена плътност на тока, която се изразява с формулата

,

където i плътност на тока, A/dm²;

I големината на тока, А;

S пълната повърхност на образеца, dm².

Способността на електролита за галванизиране да оказва влияние върху разпределението на тока се нарича разсейвателна способност. Този термин обикновено се използва за оценка на способността на електролита да дава равномерни метални покрития.

Образецът, върху който предстои да бъде отложено галванично покритие, предварително обработен, се потапя в електролита и чрез катодната шина се свързва с отрицателния полюс на токоизправителя.

В електролита са потопени два електрода аноди, свързани с положителния полюс. Анодите могат да бъдат разтворими, които компенсират разхода на метални йони в електролита, и неразтворими (неръждаема стомана, графити и др.), при които се налага често коригиране на електролита.

В хода на електролизния процес разтворимите аноди се окисляват и отдават в електролита положително заредени метални йони: М ne Mⁿ⁺, с което се поддържа постоянна концентрация на метални йони в електролита.

Под действието на постоянен електричен ток (с напрежение 2-12 V) йоните на метала в разтвора се електронеутрализират върху катода до метал: Mⁿ⁺ + ne M, който се отлага върху образеца във вид на покритие. За получаване на блестящи покрития в електролита за галванизиране се внасят различни органични и неорганични добавки блясъкообразуватели.

Електрохимично поцинковане на стомана. Извършва се в кисели и алкални електролити, които биват цианидни и цинкатни. Цианидните електролити имат висока реазсейвателна способност и от тях се отлагат равномерни ситнокристални покрития, включително и върху силно профилирани детайли, но те са токсични.

Сулфатните електролити са прости по състав, не са токсични, имат голяма производителност и стабилност, но поради малката поляризация тяхната разсейвателна способност е ниска, което води до получаване на покрития с по-едрокристална структура. Те се използват за поцинковане на детайли с проста конфигурация.