Korozyondan Kaçınılması: Ana Yöntemler
Korozyonun nasıl önleneceğini bilmek, korozyonun ne olduğunu ve neden üretildiğini bilmek önemlidir. Korozyona, metalin ortamdaki elektrokimyasal (veya kimyasal) reaksiyonların bir sonucu olarak giderek kötüleştiği doğal süreç denir.
Bu reaksiyonlar, rafine metallerin genellikle oksit, hidroksit veya kükürt versiyonları olan daha büyük bir stabilite veya daha küçük iç enerji formuna ulaşmalarına neden olur (bu nedenle metalin oksitlendiği söylenir). Korozyon, seramik ve polimerler gibi metalik olmayan malzemelerde de meydana gelir, ancak farklıdır ve genellikle bozulma olarak adlandırılır.
Korozyon, insanın düşmanıdır, çünkü bu hasarlar malzemeleri bozar, renklerini değiştirir ve zayıflatır, parçalanma olasılığını arttırır ve tamir edip değiştirerek maliyetleri arttırır.
Bu nedenle, örneğin, aşınma mühendisliği gibi bu olgunun önlenmesine adanan malzeme biliminde bütün alanlar bulunmaktadır. Korozyonu önleme yöntemleri değişkendir ve etkilenen malzemelere bağlı olacaktır.
Korozyonu önleme yöntemleri
Öncelikle, tüm metallerin aynı hızda paslanmadığı ve bazılarının paslanmaz çelik, altın ve platin gibi doğal olarak paslanma özelliğine sahip olmadığı dikkate alınmalıdır.
Bu, aşınmanın termodinamik olarak elverişli olmadığı (yani, buna yol açan işlemlerle daha fazla stabiliteye ulaşamadıkları) veya aşınma etkilerinin ortaya çıkması için çok yavaş bir reaksiyon kinetiğine sahip oldukları için meydana gelir.
Buna rağmen, aşındıran elementler için, bu doğal süreci önlemek ve daha uzun ömür sağlamak için bir dizi yöntem vardır:
galvanize
Bir demir ve çelik alaşımının ince bir çinko tabakası ile kaplandığı korozyon önleme yöntemidir. Bu yöntemin amacı, kaplamanın çinko atomlarının, hava molekülleri ile reaksiyona girmesini, kapladıkları parçanın korozyonunu oksitlemesini ve geciktirmesini sağlamaktır.
Bu metodoloji çinkoyu galvanik bir anot veya kurban anot haline dönüştürür ve böylece daha değerli malzeme tasarrufu için korozyon bozulmasına maruz kalmasına neden olur.
Galvanizleme, metal parçaların erimiş çinkoya yüksek sıcaklıklarda ve ayrıca elektrogalvanizasyon ile elde edilen daha ince tabakalara daldırılmasıyla elde edilebilir.
Bu sonuncusu daha fazla koruyan metodolojidir, çünkü çinko metale sadece daldırmadaki gibi mekanik işlemlerle değil, elektrokimyasal işlemlerle de bağlanır.
Boya ve kaplama
Boyaların, metal plakaların ve emayelerin uygulanması, korozyona eğilimli metallere koruyucu bir tabaka eklemenin başka bir yoludur. Bu maddeler veya katmanlar, zararlı çevre ile yapı malzemesi arasında duran bir antikorozif madde bariyeri oluşturur.
Diğer eşler korozyon önleyici veya antikorozif yapan spesifik özelliklere sahiptir. Bunlar önce sıvılara veya gazlara eklenir, daha sonra metal üzerinde bir tabaka halinde eklenirler.
Bu kimyasal bileşikler sanayide, özellikle de sıvı taşıyan borularda yaygın olarak kullanılmaktadır; Ek olarak, içinden geçtikleri ekipman ve borularda korozyon oluşturmamasını sağlamak için su ve soğutucu akışkanlara eklenebilirler.
anodizing
Bir elektrolitik pasivasyon prosedürüdür; başka bir deyişle, etkisiz bir filmin metalik bir elemanın yüzeyinin üzerinde oluşturulduğu işlemdir. Bu işlem, bu malzemenin yüzeyinde bulunan doğal oksit tabakasının kalınlığını arttırmak için kullanılır.
Bu işlem sadece korozyon ve sürtünmeye karşı koruma sağlamakla kalmaz, aynı zamanda boya ve yapıştırıcı tabakaları için çıplak malzemeden daha fazla yapışma sağlar.
Zaman içinde yaşanan değişiklik ve gelişmelere rağmen, bu işlem genellikle alüminyum bir elektrolitik çözelti içine sokularak ve içinden doğrudan bir akım geçirilerek gerçekleştirilir.
Bu akım alüminyum anotun hidrojen ve oksijeni serbest bırakmasına neden olacak ve böylece yüzey katmanının kalınlığını arttırmak için kendisine yapışacak alüminyum oksit üretecektir.
Eloksallaştırma, yüzeyin mikroskobik yapısında ve metalin kristal yapısında değişiklik yaparak, içinde yüksek gözenekliliğin oluşmasına neden olur.
Bu nedenle, metalin korozyona dayanımını ve direncini arttırmasına rağmen, yüksek sıcaklıklara karşı direncini azaltmanın yanı sıra, onu daha kırılganlaştırabilir.
biyofilm
Biyofilmler, bir yüzeyde bir tabaka halinde birleşen, hidrojel gibi davranan, ancak yaşayan bir bakteri topluluğunu veya diğer mikroorganizmaları temsil eden mikroorganizma gruplarıdır.
Bu oluşumlar çoğu zaman korozyonla ilişkilendirilse de, son yıllarda son derece korozif ortamlarda metalleri korumak için bakteriyel biyofilm kullanımında bir gelişme olmuştur.
Ek olarak, sülfat azaltan bakterilerin etkilerini durduran antimikrobiyal özelliklere sahip biyofilmler keşfedilmiştir.
Basılı akış sistemleri
Çok büyük yapılarda veya elektrolit direncinin yüksek olduğu yerlerde, galvanik anotlar tüm yüzeyi korumak için yeterli akım üretemez, bu nedenle basılı bir katodik koruma sistemi kullanılır.
Bu sistemler, bir doğrudan akım güç kaynağına bağlı anotlardan, çoğunlukla alternatif bir akım kaynağına bağlı bir transformatör-redresöründen oluşur.
Bu yöntem, esas olarak, pervaneleri, dümenleri ve navigasyonun bağlı olduğu diğer bölümleri gibi yapısının daha geniş bir alanında yüksek düzeyde koruma gerektiren yük gemilerinde ve diğer gemilerde kullanılır.
Çevre koşullarındaki değişiklikler
Son olarak, metalik malzemenin bulunduğu çevresel koşulların değiştirilmesiyle korozyon hızı durdurulabilir veya azaltılabilir.
Sıvının ve gazlardaki kükürt, klorür ve oksijenin nemi ve içeriği, bir malzemenin ömrünü artırmak için düşük seviyelerde tutulmalı ve daha az tuzlu su ve / veya sert su kullanılması olumlu bir etkiye sahiptir.
