На головну

МЕХАНІЗМ КОРРОЗИИ КОРПУСУ АВТОМОБІЛЯ

  1. III. МЕХАНІЗМ ФОРМУВАННЯ І РЕАЛІЗАЦІЇ ДЕРЖАВНОЇ КАДРОВОЇ ПОЛІТИКИ, СИСТЕМА ОСВІТИ І ВИХОВАННЯ ФАХІВЦІВ ЗМІ
  2. THORN; Тому, хоча термодинамічно корозія можлива, залізне виріб c хромовим покриттям реально не руйнується під дією корозії.
  3. VI. Основні механізми і етапи реалізації державної політики в галузі забезпечення хімічної і біологічної безпеки
  4. VI. нейрохімічні МЕХАНІЗМИ пластичність і ПАМ'ЯТІ.
  5. VII. Механізм реалізації державної національної політики
  6. а) Прискорення автомобіля.
  7. Абсолютна і диференціальна земельна рента (причини і механізм утворення).

Перш ніж намагатися захиститися від корозії, необхідно відповісти на питання про те, що ж таке корозія металу. У побуті корозією називають появу іржі на поверхні металу. Які ж основні механізми появи іржі?

Необхідно визнати, що до теперішнього часу повної відповіді на це питання немає, а результати проведених досліджень показують, що процес корозії є дуже складним, оскільки на його перебіг впливає велика кількість чинників - хімічний склад металу середовище, в якому він знаходиться температура тиск наявність газів і т. д. з цієї причини в книзі викладено лише самі початкові відомості з теорії корозії, знання яких необхідно для правильної захисту корпусу автомобіля. Більш повне уявлення про механізми корозії читач може почерпнути з рекомендованої літератури.

Корозія заліза (а саме цей процес ми будемо розглядати в подальшому) здійснюється, якщо додатково є, принаймні, ще дві складові електроліт, з яким межує залізо, і інший провідник, також межує з електролітом. Електролітом в звичайних умовах є дощова вода атмосферна волога сніг, дорожня бруд. Другим, по відношенню до кузова автомобіля провідником найчастіше є поверхню землі, атмосфера, якийсь інший зовнішній провідник, розташований поблизу автомобіля. Два провідника (які в даному випадку називаються електродами) занурені в електроліт утворюють так званий гальванічний елемент. Основна властивість гальванічного елемента полягає в тому, що якщо електроди виконані з різних металів, то такий елемент є джерелом напруги. При цьому позитивний, електрод називається анодом негативний - катодом.

Виконайте простий експеримент. У склянці теплої води розчиніть ложку кухонної солі і опустіть дві пластини - одну мідну іншу сталеву. Найпростіший джерело напруги готовий. За допомогою вольтметра можна легко переконатися в тому, що гальванічний елемент створює невелике менш полувольта напруга. Якщо ви продовжите експеримент кілька днів, то помітите як на поверхні стали почне з'являтися іржа Цей простий експеримент наочно демонструє механізм корозії металу. Пояснення цього механізму полягає в наступному.

З курсу фізики відомо, що провідники характеризуються здатністю віддавати електрони в зовнішнє середовище. Наочно можна представити, що кожен провідник оточений хмарою з електронів, які під дією теплової енергія вилітають з нього, а потім, якщо їм ніщо не заважає, під дією електричних сил повертаються в провідник. Якщо метал помістити в електроліт, то позитивні іони металу (т. Е. Ті атоми металу, електрони яких перебувають у зовнішньому середовищі) почнуть переходити в електроліт. В результаті цього метал набуває певний потенціал, який може бути визначений. На практиці потенціал металу визначають по відношенню до спеціального стандартного електроду потенціал якого приймається рівним нулю. Отримана різниця потенціалів між стандартним електродом і металом отримала назву стандартного електродного потенціалу (СЕП).

Нижче наведені електродний потенціал деяких металів, розташовані в порядку зниження їх активності, т. Е. Чим більше негативним є СЕП тим вище активність металу.

Електродний потенціал металів, В

 магній  -2,38    Танталл  -0,34
 алюміній  -1,66    нікель  -0,24
 Марганець  -1,18    молібден  -0,2
 хром  -0,91    свинець  -0,13
 цинк  -0,76    мідь  0,34
 Залізо  -0,44    срібло  0,8
 кадмій  -0,4      

Найбільший інтерес представляє процес корозії заліза в електроліті при наявності менш активного металу. В цьому випадку залізо як більш активний метал є анодом а менш активний - катодом. У гальванічної парі завжди корродіруєт активніший метал - анод.

Корозія анода супроводжується двома видами реакцій - окисної на аноді і відновної на катоді. В

Надалі для визначеності в якості анода розглянемо залізо (Fe), проте все результати щодо його корозії справедливі, принаймні якісно для будь-якого раніше названого металу.

Окислювальна реакція може бути представлена ??як процес при якому атоми заліза віддають два електрона і внаслідок цього перетворюються в позитивно заряджені іони заліза (Fе2+), Які переходять в розчин електроліту в місці контакту його з анодом. Зазначені два електрона повідомляють анода негативний заряд і тим самим викликають струм у напрямку до катода, де з'єднуються з позитивними іонами. Одночасно позитивні іони анода з'єднуються з негативно зарядженими гідроксильних груп (ОН), які завжди присутні в розчині електроліту.

Схематично реакція на аноді може бути записана в наступному вигляді:

Fe + 20Н- = Fe2+ + 2е + 20Н- = Fe (OH)2 + 2е.

Під дією іонів заліза на катоді виникають іони водню (Н+), З якими і з'єднуються електрони анода. Схематично цей процес описується в наступному вигляді:

Н+ + 2е = 2Н = Н2

т. е. на катоді відбувається виділення водню.

Якщо анодний і катодний реакції об'єднуються, вони призводять до загальної реакції корозії

Fе + 2Н20 = Fе (ОН)2 + Н2

Таким чином, залізо в поєднанні з водою і менш активним металом переходить в гідроокис заліза, яка в побуті і називається іржею.

Наявність у воді додаткової солі призводить до підвищення провідності електроліту і, як наслідок, до збільшення швидкості окислення анода. При цьому додатково утворюються хлорне залізо і розчин соляної кислоти. Ось такі умови створюють автолюбителям щозими наші дорожники. Втім, кислотні дощі, які випадають з опадами, також не сприяють довголіттю автомобіля.

Важливою характеристикою корозії є швидкість корозії, яка визначається як глибина проникнення корозії в метал в одиницю часу. Для заліза найбільш характерним є значення швидкості корозії в межах 0,05-0,02 нм / рік. З наведених значень швидкості корозії слід, що при порушенні лакофарбового покриття за 5 років експлуатації автомобіля товщина металу може зменшитися на 0,25-1 мм, т е., По суті справи, якщо не передбачити спеціальних заходів захисту, метал проржавіє, що називається, наскрізь.

Описаний механізм корозії вказує також на основні шляхи боротьби з цим явищем. Кардинальний шлях полягає в усуненні катода або електроліту, однак, цей спосіб і найменш придатний, оскільки автомобіль не може бути ізольований від навколишнього середовища і, зокрема, від поверхні землі. Залишаються два шляхи - ізолювати метал від електроліту за допомогою покриття або перетворити корпус автомобіля з анода в катод.

Перший спосіб відомий всім автолюбителям і широко використовується на практиці, однак він не припиняє корозії як такої, а лише захищає метал від іржавіння. При порушенні лакофарбового покриття корозія починається роз'їдати метал, а повторне нанесення покриття пов'язане з великими часовими і матеріальними витратами (дод. 1, 2).

Найбільш уразливими частинами корпусу автомобіля при цьому є приховані порожнини і щілини, такі, як пороги, внутрішні балки, лонжерони, стійки, внутрішні поверхні дверей, стеля, та практично весь корпус автомобіля (див. Дод. 1). Складна форма прихованих щілин і порожнин ускладнює, а частіше унеможливлює якісну підготовку поверхні під забарвлення і саму забарвлення, а внутрішня напруга вигнутого в цих місцях металу сприяють його інтенсивної корозії. У цих умовах термін служби кузова легкового автомобіля до виходу його з ладу становить 6 років.

Разом з тим, не заперечуючи важливості регулярного відновлення лакофарбового покриття, автор звертає увагу на принципово інший метод захисту корпусу автомобіля від корозії, а саме, повне припинення самого процесу корозії шляхом зміни потенціалу корпусу. Цей метод в літературі називається катодного захистом.

Катодний захист металів заснована на тому, що швидкість корозії пропорційна активності металів, що утворюють гальванічну пару. У звичайних умовах корпус автомобіля є анодом і тому кородує. Якщо ж змінити потенціал корпусу щодо зовнішнього середовища або з допомогою зовнішнього джерела напруги або привівши в контакт з більш активним металом, то сам корпус автомобіля стане катодом і корродировать взагалі не буде (принаймні швидкість корозії зменшиться в сотні разів), а руйнуватися стане анод . Відповідно до способу зміни потенціалу захищається металу розрізняють протекторну і електрохімічний захист. Однак перш ніж розглядати методи захисту, доцільно описати особливості корозії автомобіля в різних умовах його експлуатації.

 



В. В. Бородін | Корозія АВТОМОБІЛЯ на відкритій стоянці

Корозія АВТОМОБІЛЯ при зберіганні У ГАРАЖІ | Корозія для керування автомобілем під | Протекторного захисту ВІД КОРРОЗИИ | Електрохімічного захисту від корозії | ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЕЛЕКТРОХІМІЧНОЇ ЗАХИСТУ КУЗОВА АВТОМОБІЛЯ ВІД КОРРОЗИИ | ПРАВИЛА ВСТАНОВЛЕННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ ПРИСТРОЇВ | електрохімічного захисту | ЗАХИСТ ПОШКОДЖЕНИХ ВНАСЛІДОК АВАРІЇ ЧАСТИН КУЗОВА | ВИСНОВОК | ПРИХОВАНІ ПОРОЖНИНИ кузовів АВТОМОБІЛІВ |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати