Di rastiya zanistiya materyalê û endezyariyê de, şert û merc, oxidation, û rust bi gelemperî bi navgîn têne bikar anîn. Lêbelê, van pêvajoyê, dema têkildar, xwedî taybetmendî û bandorên cûda hene. Têgihîştina cûdahiyên wan ji bo pîşesaziyên ku ji avakirina hewayê re girîng in, ji ber ku ev fenomenan dikarin bi girîngî li dirêjahiya û ewlehiya materyal û strukturan bandor bikin.
Korrozion çi ye?
Kerşkasê kêmasiya materyalên materyalê ye, bi gelemperî metal, ku ji ber reaksiyonên kîmyewî an electrochemîk têne çêkirin. Ew materyalê qels dike û li yekrêziya wan a strukturî bandor dike. Kerrozê dikare bibe sedema têkçûnê heke bêçare bimîne.
Defteration of Taybetmendiyên Materyalê
Dema ku kronîk pêk tê, ew taybetmendiyên laşî yên materyalê diqewimin. Ev di nav de hêz, xuyang, û tewra jî tê de ye. Reaksiyonên electrochemîk ên di navbera metal û hawîrdora wê de dibe sedema vê dejenasyonê.
Cûreyên korozyonê
Di her senaryoyê de korozî ne yek e. Hawîrdor û materyalên cihêreng rê li ber şêwazên cûda yên korozyonê dibin. Li jêr celebên hevbeş hene:
Attackrişa yekgirtî : Ev forma herî gelemperî ya korozyonê ye. Ew pêk tê dema ku tevahiya erdê ya materyalê li hawîrdorek koçberiyê tê xuyang kirin, di encama xirabûnê de jî xirab dibe.
Kulîlkek galvanic : Ev celebê korbûnê diqewime dema ku du metre metsimilar di têkiliya electrolyte de bi hevûdu re têkiliyê ne. Metalek kêm bi rûmet dibe anode û korîdor zûtir dibe.
ecell = E⁰cathode - E⁰Anode - (RT / NF) LN ([Ox] / [Red])
Ecell = potansiyela hucreyê, e0 = potansiyela elektrodê ya standard, r = gazê giyanî, t = germahî, n = hejmara elektronan veguheztin, û f domdar domdar e.
Rêjeya korozyonê α [cl-] e (-δg / rt)
Di vê tevlîbûnê de, δG guhartina li Gibbs Enerjiya belaş e, R Gaza domdar e, û t germahî ye.
Pitandin : Ev formek herêmî ya boriyê ye ku encam diçe holên piçûk an li ser rûyê metal. Meriv dikare tespît bike û dikare bibe sedema têkçûna bilez.
Kulîlkên intergranular : Ev celeb korîdor li ser sînorên genimê metal, bi gelemperî ji ber barîna berfan an avakirina qonaxên cihêreng pêk tê.
Krasiya erosion : Dema ku felqek korokî diqewime li ser rûyek metal di leza bilind de dimeşe, dibe sedema cil û bergên kîmyewî û hilweşîna kîmyewî.
Kevneşopiya Kulîlka Stress : Ev pêk tê dema ku metelek hem ji stresê tensil û hem jî hawîrdora kovî tê qewirandin, rê li ber damezirandin û belavkirina şikestinê dike.
Leaching Selective : Ev celebê korbûnê ji yek hêmanê hilbijartinê ji aloziyekê ve girêdayî ye, ku li pişt avahiyek lawaz, poroh derket.
Materyalên ku ji korozyonê bandor bûne
Korrozion tenê li metalan bandor nake. Materyalên din jî dikarin () Depo:
Metals : Iron, Aluminium, Copper, û alloyên wan herî zêde ji korozyonê bandor dibin.
Ceramics : Her çend kêm hevpar, seramîk dikare bi aloziyên kîmyewî yên bi hawîrdora xwe re têk bibe.
Polymers : li şûna korbûnê, Polymers hilweşînin. Ev qels dibe ku bibe sedema şikestinê, şerkirin, an discolorasyonê.
Oxidation çi ye?
Oxidation pêvajoyek kîmyewî ye ku materyalek elektronan winda dike, bi gelemperî bi oksîjenê reaksiyon dike. Ew beşek ji kîmya rojane ye, bi gelemperî di encama guherînên xuya de mîna reng an texture.
Pêvajoya kîmyewî ya ku di windabûna elektronan de têkildar e
Di oxidation de, naverokek elektronan li yekî din dide. Oksîjen bi gelemperî naveroka ku wan qebûl dike ye. Ev reaksiyon dikare hem di nav materyalên organîk û hundurîn de pêk were, taybetmendiyên wan diguhezin. Reaksiyonek oxidasyonê ya gelemperî dikare wekî:
m → m⁺ + e⁻ were destnîşan kirin
Li vir, 'M ' materyalê (bi gelemperî metalek) ku elektronan winda dike, dibe ku ew bi erênî yên erênî (M⁺) were hesibandin.
Nimûneyên oxidation di jiyana rojane de
Oxidation bandor li materyalên ku em her roj bikar tînin bandor dike. Li vir çend mînakên hevbeş hene:
Rusting of Iron û Steel : Gava ku hesin bi oksîjenê re eleqedar dike, ew rust dike. Wekheviya kîmyewî ya ji bo avakirina rust:
4fe + 3o₂ + 6h₂o → 4fe (oh) ₃
Ev xalîçeya sor-qehweyî metal qels dike.
Tarningivîna zîvîn : Reaksiyonên zîvîn bi kompleksên sulfur li hewayê, avakirina sulfide zîvîn. Wekheviya kîmyewî ye:
2ag + h₂s → Ag₂s + H₂
Ev xalîçeya reş reşikiya zêrîn an kefreya zîvî diherike.
Oxidation di materyalên organîk de
Oxidasyon di organîzmayên zindî de jî diqewime. Lê berevajî metal, bandorên dikarin sûdmend bin:
Li Metabolîzmê xurt bikin : Li saziyên me, oxidation alîkariya şewitandina xwarinê ji bo enerjiyê dike, zûtir e.
Xetereya Kansera Xwendekirî : Hin pêvajoyên oxidation di hucreyan de alîkariyê didin pêşiya belavkirina radîkalên azad ên zirarê, yên ku dikarin xetera penceşêrê kêm bikin.
Rusti rust?
Rust celebek taybetî ya korozyonê ye ku bandor li hesin û alloyên xwe dike, wek Steel. Ew ji hêla rengê sor-qehweyî û nermikek zirav ve tête diyar kirin.
Ev forma korozyonê dema ku hesin ji ber morgê û oksîjenê tê derxistin. Pêvajoya avakirina rust digire gelek gavan pêk tê:
Reaksiyonê Oxidation : Iron di hebûna avê de elektronan winda dike û reaksiyonên oksîjenê dike da ku ionson (II) ions form bike.
FE FE⊃2; ⁺ + 2E⁻
Damezrandina hîdroksiyona hesin : The Fe⊃2; ⁺ ions bi av û oksîjenê re reaksiyon dikin ku hîdroksiyona hesin (II) ava bikin.
Fe⊃2; ⁺ + 2h₂o + O₂ → (oh) ₂
Oxidation of hîdroksiyona hesin : hesin (ii) hîdroksîdê bêtir oxidizes ji bo avakirina hîdroksiyona hesin (III).
4fe (oh) ₂ + o₂ + 2h₂o → 4fe (Oh) ₃
Damezrandina Rust : Iron (III) Hydroxide DEHYDRATES FORM FORM FORM FORM FORMOR FORM FORM FOR FORMOR FORLDOM (III) Oxide-Hydroxide, bi gelemperî wekî rust tê zanîn. Ev rust tevliheviyek tevlihev a oxide û hîdroksides e.
4fe (oh) ₂ → fe₂o₃ · 3h₂o
Condend merc dikarin forma rust pêşve bixin:
Hebûna mîzê : av wek electrolyte tevdigere, ku ji bo rusting reaksiyonên oxidation-ê hewce dike. Humbûnek bilind an rahijandina rasterast a baranê dikare pêvajoyê zûtir bike.
Ragihandina Oxsîjenê û Electrolytes : Oxygen ji bo pêkanîna rust girîng e. Deverên bi hewaya baş an jî hebûna oksîjenê ya bilind pirtir dibin. Salt û acîd jî dikarin çalakiya electrochemîk a metal, bilezkirina pêvajoya rustkirinê zêde bikin.
Faktorên jîngehê : germahî di avakirina rola rolek de dilîze. Germên bilindtir dikarin rêjeyên reaksiyonên kîmyewî zêde bikin, ku bi zûtir rind. Kevneşopên rûyê mîna axê an rûnê dikarin li hemberê metal rûnê zextê bikin, deverên herêmî yên xeternak ji rust.
Cudahiyên di navbera kerr û rûkê de
| rûkeniya | rust | û | rust |
| Binavî | Defakirina materyalan ji ber reaksiyonên kîmyewî an electrochemîk ên bi jîngehê re | Pêvajoya kîmyewî ya ku materyalek elektronan winda dike, bi gelemperî tevlî oksîjenê dibe | Forma taybetî ya korozyonê bandor li alavên hesin û hesin |
| O | Termê herî berfireh, formên cûrbecûr yên hilweşîna materyalê vedihewîne | Celebek taybetî ya reaksiyonê kîmyewî | Hilbera taybetî ya oxidasyona hesin |
| Materyalên bandor kirin | Materyalên cûrbecûr tevî metal, seramîk, û polîmer | Hem madeyên organîk û hundurîn | Bi taybetî hesin û alloyên wê |
| Faktorên jîngehê | Electrolyte hewce dike | Hewceyê oksîjenê ye an ajokerek din oxidize | Hem oksîjen û hem jî mêze hewce dike |
| Wer | Dikare encamên cûrbecûr encam bibe | Oxide hilberîne | Oxîdên hesin û hîdroksides pêk tîne |
| Pêvajoya kîmyewî | Bi gelemperî veguhestina elektronan di navbera materyal û jîngehê de pêk tê | Windakirina elektronan, bi gelemperî ji oksîjenê re | Iron bi oksîjen û avê re bertek nîşan dide |
| Xuyabûnî | Formên cûrbecûr (mînak, piting, pîvandin) | Dikare bi materyalê ve xuyang an nedîtî be | Rengê sor-sor-qehweyî |
| Tesîr | Bi gelemperî ji taybetmendiyên maddî xeternak e | Dikare bi kêrhatî be (mînak, pişkên parastinê) an zirardar | Her gav ji materyalên hesin-ê zirarê dike |
| Bandora aborî | Li ser pîşesaziyên cûda girîng e | Li gorî çarçoveyê diguhere | Di pîşesaziyên hesin-karanîna de girîng e |
Bandora koroziyê, oxidation, û rust
Kulîlk, oxidation, û rust ji encamên dûr-gihîştî yên ku ji hilweşîna materyalan dirêjtir dibin. Ew dikarin bibin sedema windahiyên aborî yên girîng, xetereyên ewlehiyê çêdikin, û tewra hawîrdorê jî zirarê dikin.
Encamên aborî
Mesrefên ku bi korpozion, oxidation û rust re têkildar in. Li gorî lêkolînek ji hêla NACE International, lêçûna gerdûnî ya gerdûnî salane ye, ku salane 3,5 mîlyon dolarî ye, ku ji% 3.4 ê GDP-ê cîhanê ye.
Van lêçûnan ev in:
Mesrefên rasterast ên şûna an tamîrkirina materyal û strukturên coroded
Mesrefên nerasterê yên wekî windakirina hilberînê, zirara jîngehê, û dozê
Mesrefên lênêrînê ji bo pêşîlêgirtina pêşîlêgirtina korozyon û kontrolkirina kontrolê
Pîşesaziyên ku herî zêde ji korbûnê bandor bûne ev in:
Petrol û gaz
Veguhestin (otomatîk, aerospace, rêwî, û marine)
Binesaziya (bircên, bîhn û avahiyan)
Nebatên hilberîn û hilberînê
Fikarên ewlehiyê
Kulîlk, oxidasyon, û rust dikare lihevhatina yekdestiya avahiyan, wesayîtan û binesaziyê lihev bike. Vê xirabûnê dikare bibe sedema têkçûnên karesatê, li xetereyê xistin.
Hin mînakên xetereyên ewlehiyê yên ku ji sedema korbûnê ve dibin:
Hilberîna bircan an avahiyên ji ber ku ji nû ve zindî ya zindî ya qels
Têkçûna boriyên pipelines, rê li ber lepên neftê an gazên gazê dibe
Malfiroşkirina pêkhateyên krîtîk ên li balafirgehê an wesayîtan
Konteynirkirina ava vexwarinê ji pêlavên korîdandî
Encamên jîngehê
Kulîlk, oxidation, û rust dikare encamên hawîrdorên girîng jî hebe. Dema ku strukturên corroded têk diçin, ew dikarin materyalên xeternak li hawîrdorê berdin.
Bo nimûne:
Tankên hilanîna corroded dikarin hilberên kîmyewî an petroleum, axa konteyner û ava behrê derxînin
Kulîlkên metal ên rustkirî dikarin metalên giran li ekosîstan bigirin
Daxuyaniya binesaziyê dikare bibe sedema bêserûberiyê, zêdebûna gazên gazê ya sereke
Stratejiyên pêşîlêgirtin û mitîngê
Pêşîlêgirtin û xemgîniya korbûnê, oxidation, û rust hewceyê nêzîkatiyek pir-rû hewce dike. Ev tê de hilbijartina materyalê ya lênêrîn, fikrên sêwiranê, dermankirinên parastinê, kontrola jîngehê, û çavdêriya birêkûpêk.
Hilbijartina Materyal û Sêwiranê
Yek ji awayên herî bandorker ji bo pêşîgirtina korbûnê ye ku bi karanîna materyalên ku bi xwezayî li gorî wê ne. Hin mînakên alloyên berxwedanê yên korozyonê hene:
Van materyalan li ser rûyê xwe pişkek parastinê ya parastinê ava dikin, ku alîkariya pêşîlêgirtina pêştir dike.
Sêwiranê di kêmkirina korbûnê de rolek girîng jî dilîze. Divê endezyar:
Li ser kemikên hişk û xalîçeyan dûr bikin ku materyalên korbûnê çêdibe
Daxuyaniya rastîn bicîh bikin da ku pêşî li avê bigirin
Dema ku gengaz be, li şûna girêdanên wergirtî yên welded bikar bînin
Kêmasiyên parastinê û dermankirin
Serlêdana Kêmasiyên Parastinê û Dermanên li ser rûyê erdê dikare alîkariyê bide pêşîlêgirtina korbûnê. Hin rêbazên hevbeş ev in:
Paint û rûnên : Ev di navbera metal û jîngehê de astengiyek biafirînin, pêşî li pêşîlêgirtina li ser nûnerên korosive.
Galvanizing : Ev tê de navgîniya hesin an steel bi pêvekek zincê, ku qurbana korîdoran biparêze da ku metal binirxîne.
Electroplating : Ew qonaxek nermîn a metalek pêbawer-berxwedêr, wek kronî an nîkel, li ser rûyê metalek din.
Anodizing : Ev pêvajoyek li ser rûyê metalên mîna aluminiumê qonaxek oxide.
Passivation : Ew tê de têgînek dermankirina metalek bi çareseriyek kîmyewî heye ku avakirina avakirina pişkek parastinê ya parastinê zêde bike.
Kontrola jîngehê
Kontrolkirina jîngehê dikare alîkariya kêmkirina lêçûnên li ser nûnerên koroyî bike. Hin stratejî hene:
Astengên kêmbûna kêmbûna kêmkirina zeviyê li hewayê
Germahiya germkirinê ji bo ku ji dilopên zehfî dûr nekeve ku meriv dikare korbûnê bilezîne
Bi karanîna dehumidifiers, konteynerên hewayê, an germên ku jîngehê kontrol bikin
Materyalên hilanîna li deverên zuwa, xweş-hewayê ji madeyên korokî dûr in
Monitoravdêriya Kerr û Berpirsiyariyê
Monitoringavdêriya birêkûpêk û çavdêriyê dikare alîkariya tespîtkirina pêşîn bike, destûrê dide destwerdana demdirêj. Ev pêk tê:
Vîdyoya çavdêriya nîşanên ji bo nîşanên korozyonê, wekî discoloration, piting, an flaking
Bikaranîna rêbazên ceribandina ne-hilweşîner, wek pîvandina ultrasonic ultrasonic an radyografî, bêyî ku zirarê bide materyalê
Danûstendina tomarên berfireh ên encamên teftîşê da ku pêşkeftina korozyonê bi demê re bişopînin
Pêşkeftinên di pêşîlêgirtin û teknolojiya korozyonê de
Wekî ku şerê dijî korbûnê berdewam dike, lêkolîner û endezyaran ji bo pêşîgirtin û kêmkirina bandorên xwe, çareseriyên nûjen pêşve diçin. Van pêşangehan ji pêlavên performansa bilind-ê heya pergalên çavdêriya rastîn û materyalên nûjen têne rêz kirin.
Pêşkeftina kozikên performansa bilind
Yek devera pêşkeftina girîng pêşveçûna kemikên parastinê yên pêşkeftî ye. Van kincan berxwedanek çêtir ji bo korpozion, cil û bergê kîmyewî peyda dikin. Hin mînakên balkêş ev in:
Kevirên Epoxy û Polonethane : Van adhesion, durustî, berxwedan û berxwedan û kîmyewî pêşkêş dikin. Ew bi berfirehî di serlêdanên pîşesazî û marîneyê de têne bikar anîn.
Fluoropolymer Coatings : Ji bo Berxwedana Kîmyewî ya Xweser û Taybetmendiyên Kîmyewî yên Derketinê, Kevirên Fluoropolymer, wek Ptfe (Teflon), ji bo hawîrdora hişk îdeal in.
Kevirên Xweser ên Bio-Inspired : Van kaxezên nûjen taybetmendiyên xweser ên organîzmayên zindî mimkin. Ew kapsulên mîkroskopî yên ku bi çêkirina nûnerên qenciyê têne dagirtin dema ku coating zirardar in, destûr didin ku ew tamîr bikin.
Parastina Cathodîk û Teknolojiyên Kerrê Kerr
Parastina catodîk ji bo pêşîlêgirtina korozyonê di nav strukturên metal de rêbazek baş-avakirin e. Ew tê de serlêdana elektrîkê ya piçûk a li ser metal, çêkirina wê kategoriyê di hucreyek electrokîmîkal de çê dike. Ev pêşî li metal ji korbûnê digire.
Inhibên korrosion madeyên ku, dema ku li hawîrdorek kerrî lê zêde kirin, rêjeya koroziyê kêm bikin. Ew bi avakirina fîlimek parastinê ya li ser rûyê metal an bi guhartina kîmya ya jîngehê ve dixebitin.
Pêşketinên vê dawiyê di van teknolojî de ev in:
Pergalên parastina cathodîk ên heyî yên ku hêza rojê an çavkaniyên enerjiyê yên nûvekirî bikar tînin bandor kir
Insibitors organîkên organîk ên ku ji ekstraktên nebatê û çavkaniyên din ên ekolojîk têne derxistin
Kevirên hişmend ên ku enfeksiyonên koroziyê bicîh dikin û dema ku hewce ne, wan azad bikin
Monitoringavdêriya rastîn û pergalên hişyariya destpêkê yên rastîn
Ji bo pêşîgirtina têkçûnên karesatê, pêşîgirtina korozyonê girîng e. Pergalên çavdêrîkirina yên rastîn Sensor bikar tînin ku bi domdarî pîvana cûrbecûr pîvandinên cuda yên bi koroziyonê, wek:
Potansiyela electrochemical
Corrosion niha
Faktorên jîngehê (germahî, humidity, ph)
Van pergalan dikarin operatorên hişyar bikin dema ku rêjeyên korbûnê ji astên qebûlkirî derbas dikin, destûr didin ku destwerdana demdirêj. Hin pergalên pêşkeftî jî algorîtmayên fêrbûna makîneyê bikar tînin da ku rêjeyên korozyonê li ser daneyên dîrokî texmîn bikin.
Materyalên nû û teknîkên ji bo pêşîlêgirtina korozyonê di hawîrdora marine de
Jîngehên marine bi taybetî gava ku ew tê pêşîlêgirtina koroziyonê tê hesibandin. Kombînasyona ava vexwarinê, fînansek biyolojîkî, û stresê mekanîkî dikare bi lez û bez jî materyalên herî zexm hilweşîne.
Lekolînwanan ji bo çareserkirina van pirsgirêkan, materyal û teknîkên nû pêşve diçin, wek:
Alloyên Respeserkirina Custosion-ê ku di astên mezin ên Chromium, Nickel, û Molybdenum de hene
Materyalên berhevkirî yên ku hêza metemên bi berxwedana korozyonê ya polîmeran re hevber dikin
Kevirên Nanostrastured ên ku qada super-hîdrofobîk diafirînin, pêşî li avê digirin û ji materyalên din ên korokî yên ji adet
Rêbazên Kontrolê yên Kontrolê ElectroChemic, yên wekî bandorkeriya katodîk a heyî û anodên qurbanî bandor kirin
Xelasî
Korrozion, oxidation, û rust bi pêvajoyên diyarkirî ve girêdayî ne ku dikarin bi girîngî li gorî materyal û strukturan bandor bikin. Dema ku Oxidation reaksiyonek kîmyewî ya berfireh e, bi taybetî jî bi taybetî materyalên hilweşîne, û rust tenê bi hesin û alloyên xwe bandor dike.
Têgihîştina van cûdahiyan ji bo domandina ewlehî û dirêjahiya malên cihêreng girîng e. Lêkolîna domdar di zanistiya koroziyê de armanc dike ku stratejî û teknolojiyên pêşîlêgirtina nû pêşve bixin da ku van pirsgirêkên domdar şer bikin.
