Արդյոք պղնձը ժանգոտում է? | Հասկանալով պղնձի կոռոզիան & Պատինա

Քայլեք ցանկացած հին քաղաքում, և դուք կտեսնեք դա՝ պղնձե տանիքների տարբերվող կանաչ պատինան, արձաններ, և ճարտարապետական ​​մանրամասներ.

Այս խորհրդանշական վերդիգրիսը հաճախ շփոթում են ժանգի հետ, բայց դա? Արդյո՞ք պղինձը երկաթի պես ժանգոտում է? Կարճ պատասխանն է՝ ոչ, բայց ամբողջական պատմությունը շատ ավելի նրբերանգ է և գիտականորեն հարուստ.

Պղինձը մարդկության ամենահին և բազմակողմանի մետաղներից մեկն է, օգտագործվել է հազարավոր տարիներ ամեն ինչում՝ էլեկտրական լարերից և սանտեխնիկայից մինչև արվեստի գործեր և մետաղադրամներ.

Դրա դիմացկունությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը այն անփոխարինելի են դարձրել անհամար ծրագրերում. Այնուամենայնիվ, շփոթությունը պահպանվում է այն մասին, թե ինչպես է պղնձը պահում, երբ ենթարկվում է տարրերին.

Այս հոդվածը տալիս է խիստ, պղնձի կոռոզիոն վարքի համապարփակ ուսումնասիրություն.

Մենք կուսումնասիրենք ժանգի քիմիական սահմանումը, պղնձի կոռոզիայի իրական մեխանիզմները, պղնձի կոռոզիայի տարբեր տեսակներ, շրջակա միջավայրի գործոնները, որոնք ազդում են դրա երկարակեցության վրա, և գործնական հետևանքները ճարտարագիտության և դիզայնի համար.

1. Արդյոք պղնձը ժանգոտում է?

Պատասխանն այն է ոչ.

Պղնձ անում է ոչ ժանգը, քանի որ ժանգը կոռոզիայից առաջացող արտադրանք է միայն երկաթի և երկաթի վրա հիմնված համաձուլվածքների վրա, ինչպիսիք են ածխածնային պողպատը և չուգունը.

Ժանգը քիմիապես կազմված է հիդրատացված երկաթի օքսիդներից, առաջին հերթին Fe2O3·nH2O մի քանազոր Fe₃O4, որոնք զարգանում են, երբ երկաթը փոխազդում է թթվածնի և խոնավության հետ.

Ի տարբերություն շատ պաշտպանիչ օքսիդային թաղանթների, որոնք հայտնաբերված են գունավոր մետաղների վրա, ժանգը ծակոտկեն է, փխրուն, և թույլ կցված է հիմքում ընկած մետաղին.

Քանի որ այն փաթիլներով հեռանում է, թարմ երկաթը շարունակաբար ենթարկվում է, թույլ տալով կոռոզիայից խորանալ նյութի մեջ.

Պղնձը սկզբունքորեն այլ կերպ է վարվում.

Ժանգ արտադրելու փոխարեն, պղինձը ենթարկվում է օքսիդացում, աստիճանաբար ձևավորելով պղնձի օքսիդների բարակ մակերեսային շերտեր.

Մթնոլորտային ազդեցության երկարատև ժամանակահատվածներում, այս օքսիդային շերտերը արձագանքում են խոնավության հետ, ածխածնի երկօքսիդ, ծծմբային միացություններ, և շրջակա միջավայրի այլ տարրեր՝ խիտ արտադրելու համար, կայուն մակերեսային ֆիլմ, որը սովորաբար հայտնի է որպես պատինա.

Այս տարբերությունը գունավոր և գունավոր մետաղների կարևորագույն տարբերություններից մեկն է.

Ի տարբերություն ժանգի, պղնձի պատինան ամուր կապված է հիմքի հետ և գործում է որպես բնական պաշտպանիչ ծածկույթ.

Կոռոզիայի արագացման փոխարեն, այն զգալիորեն նվազեցնում է թթվածնի արագությունը, խոնավություն, և աղտոտիչները կարող են հասնել հիմքում ընկած մետաղին.

Արդյունքում, կոռոզիան կտրուկ դանդաղում է այն բանից հետո, երբ պաշտպանիչ շերտը լիովին հաստատվում է.

2. Պղնձի կորոզիայի ամբողջական գործընթացը

Պղնձի կոռոզիան հանկարծակի իրադարձություն չէ, այլ աստիճանական էլեկտրաքիմիական փոխակերպում, որը տեղի է ունենում երկար տարիների ընթացքում.

Քանի որ մետաղը փոխազդում է թթվածնի հետ, խոնավություն, ածխածնի երկօքսիդ, և մթնոլորտային աղտոտիչներ, նրա մակերեսը ենթարկվում է մի շարք կանխատեսելի փոփոխությունների.

Բեմ 1: Թարմ մետաղական պղինձ

Նոր արտադրված պղինձը ցուցադրում է վառ կարմրավուն նարնջագույն մետաղական տեսք՝ հարթ, արտացոլող մակերես.

Այս փուլում, մետաղը շատ ռեակտիվ է, քանի որ պաշտպանիչ օքսիդ թաղանթ դեռ չի մշակվել.

Օդի հետ շփումից անմիջապես հետո, թթվածնի մոլեկուլները սկսում են արձագանքել պղնձի մակերեսին.

Չնայած այս ռեակցիան սկսվում է րոպեների ընթացքում, ստացված օքսիդի շերտը սկզբում ունի ընդամենը մի քանի նանոմետր հաստություն և գրեթե անտեսանելի է անզեն աչքով.

Այս գերբարակ օքսիդ թաղանթը ներկայացնում է շրջակա միջավայրի ազդեցությունից պաշտպանության առաջին գիծը.

Բեմ 2: Սկզբնական օքսիդացում

Քանի որ բացահայտումը շարունակվում է, մակերեսը աստիճանաբար ձևավորվում է պղնձի օքսիդ (Cu2O).

Այս օքսիդը հայտնվում է որպես կարմրավուն շագանակագույն թաղանթ և մնում է կոմպակտ և ամուր կապված հիմքում ընկած մետաղի հետ. Ի տարբերություն երկաթի ժանգի, այն չի ճաքում և չի հեռանում.

Փոխարեն, այն ծառայում է որպես պաշտպանիչ պատնեշ, որը դանդաղեցնում է թթվածնի տարածումը պղնձի հիմքում.

Այս փուլում օքսիդացման արագությունը կախված է շրջակա միջավայրի մի քանի գործոններից, ներառյալ ջերմաստիճանը, խոնավությունը, և թթվածնի առկայությունը.

Նորմալ մթնոլորտային պայմաններում, գործընթացը համեմատաբար դանդաղ է և միատեսակ.

Բեմ 3: Մուգ օքսիդի շերտի մշակում

Երկարատև ազդեցության հետ, պղնձի օքսիդի մի մասը հետագայում օքսիդանում է պղնձի օքսիդ (Սելեկետ).

Մակերեւույթի գույնը աստիճանաբար փոխվում է կարմրավուն շագանակագույնից մինչև մուգ շագանակագույն կամ գրեթե սև, վերափոխում, որը սովորաբար նկատվում է բաց պղնձե տանիքի վահանակների վրա, արդյունաբերական սարքավորումներ, և բացօթյա քանդակներ մի քանի տարվա ծառայությունից հետո.

Չնայած արտաքին տեսքը զգալիորեն փոխվում է, օքսիդի շերտը մնում է կպչուն և պաշտպանիչ.

Այս փուլում, կոռոզիայի ներթափանցումը հիմնական մետաղի մեջ մնում է չափազանց սահմանափակ, քանի որ օքսիդի թաղանթը շարունակում է սահմանափակել թթվածնի և խոնավության տեղափոխումը.

Բեմ 4: Պաշտպանիչ կանաչ պատինայի ձևավորում

Բացօթյա միջավայրերում, հատկապես այնտեղ, որտեղ առկա են խոնավություն և մթնոլորտային ածխաթթու գազ, օքսիդային շերտը ենթարկվում է լրացուցիչ քիմիական ռեակցիաների.

Պղնձի միացությունները աստիճանաբար վերածվում են կայուն կորոզիայի արտադրանքի, ինչպիսիք են հիմնական պղնձի կարբոնատ (Cu₂(Օհ)₂CO3), մինչդեռ ծծումբ պարունակող միջավայրերը կարող են նաև արտադրել հիմնական պղնձի սուլֆատ միացություններ.

Քլորիդների բարձր կոնցենտրացիաներով ափամերձ շրջանները կարող են առաջացնել լրացուցիչ պղնձի քլորիդի վրա հիմնված կորոզիայի արտադրանք.

Այս ռեակցիաները ստեղծում են տարբերվող կանաչ կամ կապույտ-կանաչ պատինա, որը կապված է պատմական պղնձե կառույցների հետ.

Հակառակ տարածված կարծիքի, այս կանաչ մակերեսն է ոչ նյութական ձախողման նշան. Փոխարեն, այն ներկայացնում է հասուն պաշտպանիչ շերտը, որը զգալիորեն նվազեցնում է ապագա կոռոզիայի մակարդակը.

Լիովին մշակվելուց հետո, պատինան գործում է որպես արդյունավետ բնապահպանական խոչընդոտ, սահմանափակելով թթվածնի տարածումը, խոնավություն, և հիմքում ընկած մետաղի նկատմամբ աղտոտող նյութերը.

Բնական պաթինայի ձևավորման համար պահանջվող ժամանակը շատ տարբեր է.

Մաքուր գյուղական միջավայրերում, ամբողջական զարգացումը կարող է պահանջել մի քանի տասնամյակ, մինչդեռ արդյունաբերական կամ ծովային մթնոլորտը հաճախ արագացնում է գործընթացը ավելի բարձր խոնավության և ռեակտիվ միացությունների ավելի մեծ կոնցենտրացիաների պատճառով.

Բեմ 5: Մակերեւութային երկարաժամկետ կայունություն

Պաթինայի լրիվ հասունացումից հետո, պղինձը թեւակոխում է ծառայության նկատելի կայուն փուլ.

Կոռոզիայի արագությունը զգալիորեն նվազում է, քանի որ խիտ մակերեսային թաղանթը գործում է որպես ինքնասպասարկման պաշտպանիչ պատնեշ.

Փոքր քերծվածքները կամ տեղայնացված վնասը սովորաբար վերականգնվում են բնական ճանապարհով՝ շարունակական օքսիդացման և պատինայի աճի միջոցով, թույլ տալով պաշտպանիչ շերտը ժամանակի ընթացքում վերականգնվել.

Այս ինքնապաշտպանական վարքագիծը հիմնական պատճառներից մեկն է, որ պղինձը լայնորեն օգտագործվում է երկարաժամկետ ենթակառուցվածքի և պահանջկոտ ինժեներական կիրառությունների համար:.

Ճարտարապետական ​​երեսպատում, տանիքի համակարգեր, Ծովային բաղադրիչներ, He երմափոխանակիչներ, սանտեխնիկական համակարգեր, և ճշգրիտ արդյունաբերական ձուլվածքները կարող են պահպանել հիանալի կառուցվածքային ամբողջականություն շատ տասնամյակների ընթացքում նվազագույն սպասարկումով.

3. Պղնձի կոռոզիայի տեսակները

Չնայած պղինձը հայտնի է իր հիանալի կոռոզիոն դիմադրությամբ, այն լիովին պաշտպանված չէ դեգրադացիայից.

Միատեսակ մթնոլորտային կոռոզիա

Միատեսակ մթնոլորտային կոռոզիան պղնձի կոռոզիայի ամենատարածված և ամենաքիչ վնասակար ձևն է.

Դա տեղի է ունենում, երբ ամբողջ բաց մակերեսը աստիճանաբար արձագանքում է թթվածնի հետ, խոնավություն, ածխածնի երկօքսիդ, և հետք մթնոլորտային աղտոտիչներ.

Մետաղի մեջ խորը թափանցելու փոխարեն, ռեակցիան ձևավորում է բարակ օքսիդ թաղանթ, որը դանդաղորեն վերածվում է կայուն կանաչ գույնի.

Քանի որ կոռոզիայից արտադրանքները մնում են սերտորեն կապված ենթաշերտի հետ, նրանք արդյունավետորեն պաշտպանում են հիմքում ընկած պղինձը հետագա բնապահպանական հարձակումներից.

Այս կանխատեսելի կորոզիայի պահվածքը բացատրում է, թե ինչու է պղնձե տանիքը, ճարտարապետական ​​ճակատներ, հուշարձաններ, իսկ բացօթյա քանդակները կարող են կառուցվածքային առումով կայուն մնալ ավելի քան մեկ դար՝ նվազագույն սպասարկմամբ.

Գալվանական կոռոզիայից

Գալվանական կոռոզիան տեղի է ունենում, երբ պղինձը էլեկտրականորեն կապված է ավելի ակտիվ մետաղի հետ, մինչդեռ երկուսն էլ ենթարկվում են էլեկտրոլիտի, ինչպիսին է անձրևաջրերը:, ծովի ջուր, կամ արդյունաբերական կոնդենսատ.

Քանի որ պղինձը համեմատաբար ազնիվ է գալվանական շարքում, պակաս ազնիվ մետաղը դառնում է անոդ և նախընտրելիորեն կոռոզիայի է ենթարկվում.

Նյութեր, ինչպիսիք են ածխածնային պողպատը, ցինկ, ալյումին, և մագնեզիումը հատկապես զգայուն են, երբ ուղղակիորեն զուգակցվում են պղնձի հետ.

Սխալ համակցությունները կարող են արագացնել հարակից բաղադրիչների կոռոզիան, չնայած որ պղինձն ինքնին մնում է հիմնականում անփոփոխ.

Էլեկտրամեկուսացում, դիէլեկտրական կցամասեր, և նյութերի զգույշ ընտրությունը, հետևաբար, կարևոր է տարբեր մետաղների միացման ժամանակ.

Փոսային կոռոզիա

Փոսային կոռոզիան հարձակման տեղայնացված ձև է, որը բնութագրվում է մետաղի մակերեսի վրա փոքր, բայց խորը խոռոչների ձևավորմամբ:.

Չնայած պղինձը ընդհանուր առմամբ դիմացկուն է փոսից, ջրի անբարենպաստ քիմիա, ներառյալ ցածր pH, քլորիդների բարձր կոնցենտրացիան, լուծված թթվածնի բարձրացում, կամ լճացած ջուր - կարող է առաջացնել պաշտպանիչ օքսիդի թաղանթի տեղայնացված քայքայումը.

Քանի որ փոսերը կարող են խորը թափանցել՝ միաժամանակ թողնելով մակերեսի մեծ մասը անձեռնմխելի, դրանք դժվար է հայտնաբերել սովորական ստուգման ժամանակ.

Սանտեխնիկական համակարգերում, He երմափոխանակիչներ, և հովացման սարքավորումներ, Չմշակված փոսային կոռոզիան կարող է ի վերջո առաջացնել արտահոսք կամ ճնշման կորուստ.

Էրոզիա-Կոռոզիա

Պղինձը բացառապես լավ է գործում նորմալ աշխատանքային պայմաններում հոսող հեղուկների մեջ.

Սակայն, չափազանց բարձր հոսքի արագություններ, կասեցված հղկող մասնիկներ, կամ տուրբուլենտ հոսքը կարող է աստիճանաբար հեռացնել պաշտպանիչ օքսիդ ֆիլմը մակերեսից.

Այս պաշտպանիչ շերտի կրկնակի հեռացումը թարմ մետաղը ենթարկում է շարունակական կոռոզիայի, ինչը հանգեցնում է պատերի արագ նոսրացմանը.

Այս համակցված մեխանիկական և էլեկտրաքիմիական դեգրադացիան հայտնի է որպես էրոզիա-կոռոզիա.

Երևույթը հատկապես կարևոր է պոմպի շարժիչների մեջ, Կոնդենսատորի խողովակներ, ծովային խողովակաշար, փականներ, և հիդրավլիկ համակարգեր, որտեղ հեղուկի արագությունը բարձր է.

Պատշաճ հիդրավլիկ դիզայն, հոսքի ավելի հարթ ուղիներ, և համաձուլվածքների համապատասխան ընտրությունը զգալիորեն նվազեցնում է էրոզիոն-կոռոզիոն ռիսկը.

Սթրեսի կոռոզիայից ճեղքումը (Շալվար)

Սթրեսային կոռոզիայից ճաքը զարգանում է, երբ առաձգական սթրեսը և քայքայիչ միջավայրը միաժամանակ գործում են զգայուն նյութերի վրա.

Մաքուր պղինձը գերազանց դիմադրություն է ցույց տալիս SCC-ին, սակայն որոշ պղնձի համաձուլվածքներ, հատկապես որոշ արույրներ, որոնք ենթարկվում են ամոնիակ պարունակող միջավայրի ազդեցությանը, կարող են ճեղքվել պատմականորեն հայտնի որպես մեխանիզմի միջոցով: սեզոնի ճեղքում.

Արտադրության մնացորդային սթրեսներ, սառը աշխատանք, կամ արտաքին բեռնումը կարող է արագացնել ճաքերի սկիզբը. Սթրեսից ազատման պատշաճ ջերմային բուժումը և համաձուլվածքների համապատասխան ընտրությունը արդյունավետ կանխարգելիչ միջոցներ են.

Մանրէաբանական ազդեցությամբ կոռոզիա (MIC)

Որոշ արդյունաբերական ջրային համակարգերում, միկրոօրգանիզմները կարող են ազդել կոռոզիայի վրա՝ փոխելով տեղական քիմիական պայմանները կամ արտադրելով քայքայիչ նյութափոխանակության կողմնակի արտադրանքներ.

Չնայած պղինձն ունի բնական հակամանրէային հատկություններ, որոնք արգելակում են բակտերիաների աճը, բիոֆիլմերը դեռ կարող են զարգանալ լճացման պայմաններում.

Այս տեղայնացված կենսաբանական միջավայրերը կարող են մեծացնել փոսերի կամ ներքևի կոռոզիայի հավանականությունը.

MIC-ն առավել հաճախ հանդիպում է հովացման ջրի համակարգերում, ծովային օբյեկտներ, և արդյունաբերական գործընթացների սարքավորումներ, որտեղ ջրի որակի կառավարումը բավարար չէ.

4. Գործոններ, որոնք ազդում են պղնձի կոռոզիայի վրա

Պղնձի կոռոզիան կարգավորվում է ոչ միայն բուն նյութով, այլ նաև շրջակա միջավայրով և սպասարկման պայմաններով.

Պղնձի օքսիդացման արագությունը և ստացված կոռոզիայից պաշտպանիչ մնալը կամ տեղայնացումը կախված է բազմաթիվ փոխազդող գործոններից:.

Մթնոլորտային միջավայր

Շրջակա միջավայրի ազդեցությունը պղնձի կորոզիայի վարքագծի առաջնային որոշիչներից մեկն է.

Մաքուր գյուղական միջավայրում, օքսիդացումն ընթանում է դանդաղ, թույլ տալով խիտ պաշտպանիչ պատին զարգանալ մի քանի տասնամյակների ընթացքում.

Ի հակադրություն, ափամերձ շրջաններում պղնձը ենթարկվում է քլորիդով հարուստ աղի, մինչդեռ արդյունաբերական քաղաքները ներմուծում են ծծմբի երկօքսիդ և ազոտի օքսիդներ, որոնք արագացնում են մետաղի մակերեսի քիմիական ռեակցիաները.

Խոնավությունը նույնպես կարևոր դեր է խաղում, քանի որ խոնավությունն ապահովում է էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի համար անհրաժեշտ էլեկտրոլիտը.

Հաճախակի թաց-չոր հեծանիվը սովորաբար արագացնում է պատինայի ձևավորումն ավելի արագ, քան անընդհատ չոր միջավայրերը.

Ջրի քիմիա

Երբ պղինձը գործում է սանտեխնիկայի համակարգերում, He երմափոխանակիչներ, կոնդենսատորներ, կամ հովացման սխեմաներ, ջրի որակը դառնում է կոռոզիայի վրա ազդող գերիշխող գործոնը.

Ցածր pH-ով ագրեսիվ ջուր, ավելորդ լուծված թթվածին, քլորիդների բարձր կոնցենտրացիաներ, կամ ամոնիակի բարձր պարունակությունը կարող է ապակայունացնել պաշտպանիչ օքսիդի շերտը.

Ընդհակառակ, հավասարակշռված քիմիայով ջուրը նպաստում է կայուն պասիվ թաղանթի ձևավորմանը, որը զգալիորեն երկարացնում է ծառայության ժամկետը.

Ջրի արագությունը նույնքան կարևոր է. Չափավոր հոսքը օգնում է պահպանել մաքուր մակերեսները, մինչդեռ լճացած ջուրը խթանում է տեղայնացված կոռոզիան և կենսաբանական աճը.

Չափազանց բարձր հոսքի արագությունը կարող է առաջացնել էրոզիա-կոռոզիա՝ մեխանիկորեն հեռացնելով պաշտպանիչ թաղանթները.

Ջերմաստիճան

Ջերմաստիճանը ազդում է կոռոզիայի հետ կապված գրեթե բոլոր էլեկտրաքիմիական ռեակցիաների վրա.

Ավելի բարձր ջերմաստիճանները սովորաբար մեծացնում են ռեակցիայի կինետիկան, արագացնել օքսիդի ձևավորումը, և կարող է փոխել կոռոզիոն արտադրանքի կազմը.

Ջերմափոխանակիչներում, կաթսաներ, և արդյունաբերական վերամշակման սարքավորումներ, բարձր աշխատանքային ջերմաստիճանը պահանջում է մանրակրկիտ դիտարկել համաձուլվածքների ընտրությունը և ջրի քիմիան.

Ջերմային ցիկլը կարող է նաև ստեղծել դիֆերենցիալ ընդարձակման լարումներ, որոնք ազդում են կոռոզիայի երկարաժամկետ աշխատանքի վրա.

Մթնոլորտային աղտոտիչներ

Արդյունաբերական արտանետումները զգալիորեն ազդում են բաց պղնձի արտաքին տեսքի և կոռոզիոն վարքի վրա.

Ծծումբ պարունակող գազերը նպաստում են պղնձի սուլֆատի միացությունների առաջացմանը, մինչդեռ ածխաթթու գազը նպաստում է հիմնական պղնձի կարբոնատի զարգացմանը.

Ափամերձ քլորիդային հանքավայրերը կարող են արտադրել պղնձի քլորիդներ, որոնք փոփոխում են պատինայի կազմը և գույնը.

Քանի որ բնապահպանական կանոնակարգերը նվազեցրել են ծծմբի արտանետումները ամբողջ աշխարհում, Ժամանակակից պղնձե կառույցների վրա ձևավորված բնական պատինան հաճախ տարբերվում է պատմական շինությունների վրա նկատվածից.

Կապ տարբեր մետաղների հետ

Պղնձի համեմատաբար ազնիվ էլեկտրաքիմիական ներուժը գալվանական համատեղելիությունը դարձնում է դիզայնի կարևոր նկատառում.

Ուղղակի շփում ալյումինի հետ, ցինկապատ պողպատ, Ածխածնի պողպատ, կամ մագնեզիումը խոնավ միջավայրում կարող է ստեղծել գալվանական բջիջներ, որոնք արագացնում են պակաս ազնիվ նյութի կոռոզիան.

Համատեղ ձևավորում, մեկուսիչ լվացարաններ, դիէլեկտրական միություններ, և համատեղելի ամրացնող նյութերը լայնորեն օգտագործվում են ինժեներական համակարգերում գալվանական կոռոզիան նվազագույնի հասցնելու համար.

Մակերեւույթի վիճակը և արտադրության մեթոդը

Մակերեւույթի սկզբնական վիճակը ազդում է պաշտպանիչ թաղանթների արագ զարգացման վրա.

Բարձր փայլեցված պղինձը սովորաբար ավելի միատեսակ է օքսիդանում, քան կոպիտ կամ խիստ մշակված մակերեսները.

Մակերեւութային աղտոտիչներ, հաստոցների մնացորդներ, կամ ներկառուցված օտար մասնիկները կարող են խաթարել օքսիդի ձևավորումը և ստեղծել տեղայնացված կոռոզիայի վայրեր.

Արտադրական գործընթացներ, ինչպիսիք են ձուլումը, դավաճանություն, շարժակազմ, վերամբարձ, և եռակցումը կարող է նաև ազդել հացահատիկի կառուցվածքի և մնացորդային սթրեսների վրա, անուղղակիորեն ազդելով երկարաժամկետ կոռոզիայի վրա.

5. Արդյո՞ք կանաչ պատինան նշանակում է, որ պղինձը վնասված է?

Ոչ, կանաչ պատինան չի նշանակում, որ պղինձը վնասված է. Փաստորեն, Պղնձի վրա կանաչ պատինան պաշտպանության նշան է, ոչ դեգրադացիա. Ահա թե ինչու:

Պատինայի պաշտպանիչ բնությունը

Patina շերտի կառուցվածքը

Պղնձի վրա կանաչ պատինան բազմաշերտ կառույց է:

Patina որպես ճարտարապետական ​​առանձնահատկություն

Կանաչ պատինան ոչ միայն պաշտպանիչ է, այլև բարձր է գնահատվում իր էսթետիկ հատկությունների համար. Խորհրդանշական օրինակները ներառում են:

• Ազատության արձան (Նյու Յորք): Պղնձե արձանը զարգացրեց իր կանաչ պատին 20-30 տարիներ.
  Պաթինան մոտավորապես 0.1 մմ հաստությամբ և երկար ժամանակ պաշտպանել է արձանը 130 տարիներ.
• Եվրոպական տաճարների պղնձե տանիքներ: Շատ պատմական շենքեր ունեն պղնձե տանիքներ, որոնք դարերի ընթացքում զարգացրել են գեղեցիկ կանաչ պատիններ.
• Հասարակական շենքերի տանիքներ: Հասարակական շենքերի պղնձե տանիքը հաճախ ձևավորում է պատին, որը և՛ պաշտպանիչ է, և՛ էսթետիկորեն հաճելի:.

6. Պղնձի տարբեր համաձուլվածքների կոռոզիոն դիմադրություն

Թեև բոլոր պղնձի համաձուլվածքները կոռոզիոն դիմադրության աստիճան են ժառանգում հենց պղնձից, լեգիրման տարրերը զգալիորեն ազդում են տարբեր միջավայրերում կատարողականի վրա.

7. Պղինձ ընդդեմ. Երկաթ: Կոռոզիոն վարքագծի համեմատական ​​վերլուծություն

Պղինձը և երկաթը ներկայացնում են կոռոզիոն վարքի երկու սկզբունքորեն տարբեր մոտեցումներ.

Մինչդեռ երկու մետաղներն էլ ենթարկվում են էլեկտրաքիմիական ռեակցիաների, երբ ենթարկվում են թթվածնի և խոնավության, դրանց կոռոզիոն արտադրանքի բնույթը որոշում է՝ կոռոզիան դառնում է կործանարար կամ պաշտպանիչ.

8. Ինչպես կանխել պղնձի կոռոզիան

Չնայած պղինձը բնականաբար կոռոզիակայուն է, պատշաճ ինժեներական պրակտիկա դեռևս պահանջվում է ծառայության ժամկետը առավելագույնի հասցնելու համար, հատկապես ագրեսիվ միջավայրերում, ինչպիսիք են ծովային համակարգերը, քիմիական վերամշակման օբյեկտներ, և արդյունաբերական ջրային շղթաներ.

Ընտրեք համապատասխան պղնձի խառնուրդ

Նյութերի ընտրությունը կոռոզիայի դեմ պայքարի առաջին և ամենակարևոր ռազմավարությունն է.

Պղնձի տարբեր համաձուլվածքներ ապահովում են շրջակա միջավայրի դիմադրության տարբեր մակարդակներ:

• Մաքուր պղինձ իդեալական է էլեկտրական ծրագրերի և ընդհանուր մթնոլորտային ազդեցության համար.
• Գուպրոնիկելի համաձուլվածքներ ապահովել ծովի ջրի ակնառու դիմադրություն.
• Ալյումինե բրոնզ ապահովում է ծովային էրոզիայի գերազանց դիմադրություն, կավիտացիա, եւ հագնել.
• Սիլիկոնային բրոնզ ապահովում է հիանալի կոռոզիոն դիմադրություն ճարտարապետական ​​և արդյունաբերական բաղադրիչների համար.

Գործնական սպասարկման միջավայրի վրա հիմնված խառնուրդ ընտրելը կանխում է վաղաժամ ձախողումը և նվազեցնում պահպանման պահանջները.

Վերահսկել շրջակա միջավայրի պայմանները

Կոռոզիայի արագությունը հաճախ կարելի է նվազեցնել՝ վերահսկելով ազդեցության պայմանները.

Կարևոր հսկողության միջոցառումները ներառում են:

• Ջրի պատշաճ քիմիայի պահպանում.
• Քլորիդների կոնցենտրացիայի վերահսկում.
• Լճացած ջրային գոտիների կանխարգելում.
• Հոսքի ավելորդ արագության նվազեցում.
• Արդյունաբերական աղտոտիչների ազդեցության սահմանափակում.
• Խուսափեք անհարկի խոնավության կուտակումից.

Սառեցման համակարգերում և տեխնոլոգիական սարքավորումներում, ջրի մաքրման ծրագրերը հատկապես կարևոր են, քանի որ քիմիական անհավասարակշռությունը կարող է վնասել այլապես կոռոզիակայուն պղնձի համաձուլվածքները.

Կանխել գալվանական կոռոզիայից

Պղնձի շատ խափանումներն առաջանում են ոչ թե հենց պղնձի, այլ տարբեր մետաղների հետ ոչ պատշաճ շփման պատճառով.

Երբ պղինձը շփվում է ալյումինի հետ, ցինկ, մագնեզիում, կամ ածխածնային պողպատից խոնավ միջավայրում, կարող է առաջանալ էլեկտրաքիմիական բջիջ. Ավելի քիչ ազնիվ մետաղը դառնում է անոդ և ավելի արագ կոռոզիայից.

Կանխարգելման ընդհանուր մեթոդները ներառում են:

• Դիէլեկտրիկ մեկուսացման բաղադրիչների օգտագործումը.
• Համատեղելի ամրացումների ընտրություն.
• Միացման կետերում պաշտպանիչ ծածկույթների կիրառում.
• Խոնավ միջավայրում մետաղի հետ մետաղի անմիջական շփումից խուսափելը.

Համակարգի ճիշտ ձևավորումը հաճախ ավելի արդյունավետ է, քան միայն մակերեսային մշակումը.

Կիրառել պաշտպանիչ մակերևույթի բուժում

Չնայած պղինձը բնականաբար պաշտպանիչ պատինա է կազմում, Հատուկ կիրառությունների համար կարող են պահանջվել լրացուցիչ մակերեսային մշակումներ.

Պատշաճ ձևավորում և սպասարկում

Լավ ինժեներական դիզայնը զգալիորեն ազդում է պղնձի կոռոզիայի վրա.

Առաջարկվող պրակտիկաները ներառում են:

• Խուսափեք սուր անկյուններից, որտեղ կուտակվում են ավանդներ.
• Դրենաժային համակարգերի նախագծում` ջրի լճացումը կանխելու համար.
• Ներքին հոսքի հարթ անցուղիների պահպանում.
• Քիմիական կամ ծովային ջրի ազդեցության տակ գտնվող տարածքների ստուգում.
• Կրիտիկական սարքավորումների կոռոզիայի մակարդակի մոնիտորինգ.

Պղնձի բնական կոռոզիոն դիմադրությունը առավելություն է տալիս, բայց ճիշտ ձևավորումն ապահովում է առավելությունների լիարժեք իրականացումը.

9. Արդյո՞ք պղնձի կոռոզիան ազդում է էլեկտրական հաղորդունակության վրա?

Պղինձը լայնորեն համարվում է որպես նախընտրելի էլեկտրական հաղորդիչ՝ իր գերազանց էլեկտրական հաղորդունակության պատճառով, բարձր ճկունություն, եւ երկարաժամկետ հուսալիություն.

Սակայն, Այն ենթադրությունը, որ պղնձի կոռոզիան չի ազդում էլեկտրական աշխատանքի վրա, ճիշտ չէ.

Պղնձի կոռոզիան կարող է ազդել էլեկտրական հաղորդունակության վրա, հատկապես կոնտակտային միջերեսներում, միացման կետեր, և բարձր ընթացիկ հավելվածներ.

Ազդեցության աստիճանը կախված է ձևավորված կորոզիայի արտադրանքի տեսակից, կոռոզիոն շերտի հաստությունը, շրջակա միջավայրի պայմանները, և արդյոք ախտահարված մակերեսը մաս է կազմում հոսանքի հիմնական ուղու.

Ինչպես են պղնձի կորոզիայի արտադրանքները ազդում էլեկտրական հաղորդունակության վրա

Պղնձի կոռոզիան մեկ քիմիական ռեակցիա չէ. Տարբեր միջավայրեր արտադրում են տարբեր կոռոզիոն միացություններ, և յուրաքանչյուր միացություն տարբեր ազդեցություն ունի էլեկտրական աշխատանքի վրա.

Հիմնական կետն այն է բաց պղնձի վրա բարակ օքսիդ թաղանթը սովորաբար քիչ ազդեցություն ունի ընթացիկ հոսքի վրա, բայց էլեկտրական միջերեսների կոռոզիոն շերտերը կարող են մեծ ազդեցություն ունենալ.

Պղնձի կոռոզիայի ազդեցությունը էլեկտրական կոնտակտների վրա

Էլեկտրական կոնտակտները պահանջում են չափազանց ցածր դիմադրություն՝ արդյունավետ ընթացիկ փոխանցում ապահովելու համար.

Նույնիսկ շատ բարակ կոռոզիոն թաղանթը կարող է խանգարել մետաղի հետ մետաղի շփմանը, քանի որ հոսանքը պետք է անցնի ավելի բարձր դիմադրողական պատնեշի միջով, այլ ոչ թե ուղղակիորեն պղնձի միջով:.

Ազդեցությունը տատանվում է՝ կախված շփման նյութից և պաշտպանության եղանակից.

Պահանջկոտ էլեկտրական համակարգերի համար, մերկ պղինձը հազվադեպ է օգտագործվում ուղղակիորեն որպես շփման մակերես. Փոխարեն, պղնձի բաղադրիչները սովորաբար պատված են թիթեղով, նիկել, արծաթ, կամ ոսկի՝ կայուն էլեկտրական աշխատանքը պահպանելու համար.

10. Ընդհանուր առասպելներ պղնձի ժանգի և կոռոզիայի մասին

11. Եզրափակում

Պղինձը երկաթի պես չի ժանգոտում, բայց այն ենթարկվում է վերահսկվող կոռոզիայի գործընթացին, որը ստեղծում է պաշտպանիչ օքսիդային շերտեր և կայուն պատինա.

Կոռոզիայից այս եզակի վարքագիծը հիմնական պատճառներից մեկն է, որ պղնձը և պղնձի համաձուլվածքները հազարավոր տարիներ շարունակ մնացել են հիմնական ինժեներական նյութեր:.

Սակայն, պղնձի կորոզիայի վարքագիծը մեծապես կախված է շրջակա միջավայրի պայմաններից, համաձուլվածքի կազմը, արտադրության որակը, և կիրառման պահանջները.

Մինչդեռ մաքուր պղինձն ապահովում է գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն և էլեկտրական հաղորդունակություն, մասնագիտացված պղնձի համաձուլվածքներ, ինչպիսիք են բրոնզը, ալյումինե բրոնզ, սիլիկոնային բրոնզ, և cupronickel-ն ապահովում են ուժեղացված կատարում ավելի պահանջկոտ ծրագրերի համար.

Նյութեր ընտրող ինժեներների համար, Հիմնական նկատառումը այն չէ, թե արդյոք պղնձը կոռոզիայի է ենթարկվում, բայց արդյոք դրա կոռոզիայի մեխանիզմը համատեղելի է նախատեսված սպասարկման միջավայրի հետ.

 

ՀՏՀ

Արդյո՞ք պղինձը ժանգոտում է աղի ջրում?

Ոչ, պղինձը չի ժանգոտվում աղի ջրում, այն կոռոզիայի է ենթարկվում. Որոշ պղնձի համաձուլվածքներ (ինչպիսիք են նիկել-ալյումինի բրոնզը և սիլիկոնային բրոնզը) բարձր դիմացկուն են աղի ջրերի կոռոզիայի նկատմամբ.

Սակայն, բարձր ցինկի պարունակությամբ արույրները կարող են ենթարկվել ցինկացման.

Ինչու է պղինձը դառնում կանաչ?

Կանաչ գույնը պատինա է՝ հիմնական պղնձի կարբոնատի և սուլֆատի պաշտպանիչ շերտ.

Այս շերտը ձևավորվում է տարիներ շարունակ մթնոլորտային CO2-ի ազդեցության տակ, խոնավություն, և ծծմբային միացություններ. Այն բնական է և պաշտպանիչ.

Կանաչ պղինձը անվտանգ է դիպչելիս?

Այո, կանաչ պատինան անվտանգ է դիպչելու համար. ախոռ է, ոչ թունավոր պղնձի միացություն. Սակայն, ձեռքերը լվանալուց հետո, որպես ընդհանուր հիգիենայի պրակտիկա.

Կարո՞ղ է պղինձը օգտագործել խմելու ջրի համակարգերում?

Այո. Պղինձը լայնորեն օգտագործվում է խմելու ջրի համակարգերում. Այն հաստատված է խմելու ջրի հետ շփման համար և բնականաբար հակամանրէային է.

Ցինցիկացման դիմացկուն (Դոկտ) կցամասերի համար նախընտրելի են արույրները.

Ո՞րն է տարբերությունը աղտոտման և կոռոզիայի միջև?

Գունավորումը մակերևույթի գունաթափում է բարակ ռեակցիայի շերտից, այն կարող է լինել պաշտպանիչ կամ էսթետիկ:. Կոռոզիան մետաղի քիմիական քայքայումն է; այն կարող է լինել միատեսակ կամ տեղայնացված.

Արդյո՞ք պղինձը փոխազդում է թթվի հետ?

Այո. Պղինձը փոխազդում է թթուների հետ՝ առաջացնելով պղնձի աղեր և ջրածնի գազ (կամ այլ ապրանքներ). Ահա թե ինչու թթվային ջուրը կարող է հանգեցնել պղնձի սանտեխնիկայի կոռոզիայի.

Ինչպես եք մաքրում կանաչ պատին պղնձից?

Այն կարող եք մաքրել աղի և քացախի խառնուրդով, կամ կիտրոնի հյութ և աղ.

Սակայն, Պաթինայի հեռացումը խորհուրդ չի տրվում, քանի որ այն պաշտպանում է հիմքում ընկած մետաղը. Դեկորատիվ նպատակներով, դուք կարող եք օգտագործել կոմերցիոն պղնձի մաքրող միջոց.

Արդյո՞ք պղնձի կոռոզիան վտանգավոր է?

Ընդհանրապես ոչ. Պղնձի կորոզիայի արտադրանքը պինդ տեսքով ոչ թունավոր է.

Սակայն, պղնձի աղերը կարող են թունավոր լինել բարձր կոնցենտրացիաներում, հատկապես խմելու ջրի մեջ (թեև պղինձը պարտադիր միկրոտարր է).

Արդյո՞ք պղինձը կոռոզիայի է ենթարկվում մթնոլորտում?

Այո, այն կազմում է պաշտպանիչ պատինա. Գյուղական բնակավայրերում, պատինան հիմնականում պղնձի կարբոնատ է (կանաչ); արդյունաբերական տարածքներում, դա կարող է լինել պղնձի սուլֆատ (կանաչ) կամ պղնձի սուլֆիդներ (մոխրագույն-սև).

Պաթինան պաշտպանում է հիմքում ընկած մետաղը.

Որքա՞ն ժամանակ է պահանջվում պղնձի կանաչ դառնալու համար?

Սովորաբար 5-20 տարիներ, կախված շրջակա միջավայրից. Ագրեսիվ միջավայրում (ափամերձ, արդյունաբերական), պատինան ավելի արագ է ձևավորվում; չոր վիճակում, մաքուր միջավայրեր, դա կարող է տևել տասնամյակներ.