Комбіновані пасиватори на основі оксоаніонів для протикорозійного захисту маловуглецевих сталей
Вантажиться...
Дата
2009
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Опис
Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.14 – хімічний опір матеріалів та захист від корозії. – Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, Київ, 2009.
Дисертаційна робота присвячена дослідженню процесів анодної та хімічної пасивації мало вуглецевої сталі під впливом оксоаніонів елементів V – VIІ груп періодичної системи в кислих, нейтральних та слаболужних розчинах. Показано, що, найефективнішими пасиваторами є оксоаніони з центральним атомом галогену (BrO3-, ІO3- ), а найбільш стабільні плівки формуються під дією молібдатів. Причиною ефективної пасивуючої дії оксогалогенідів є висока окислювальна здатність та перевищення катодного струму їх відновлення над струмом анодного розчинення сталі. Гальмуючі і пасивуючі властивості молібдатів обумовлені, головним чином, їх необоротною адсорбцією та включенням в поверхневі оксидні плівки.
Розроблені інгібітори пасивуючого типу – суміші оксоаніонів різної природи, які проявляють синергізм щодо захисту маловуглецевої сталі від корозії в слабо мінералізованій воді, ацетатних антифризних та кислих нітратних розчинах. На основі електрохімічних та корозійних
досліджень стабільності пасивних плівок обґрунтовані склади розчинів для формування на сталі конверсійних покриттів, які являють собою оксиди заліза модифіковані сполуками молібдену, для захисту сталі від атмосферної корозії. Оцінка захисної дії конверсійних покриттів прискореними електрохімічними методами показала, що ступінь захисту сталі від атмосферної корозії оксидними модифікованими КП досягає 98 – 99%.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.14 – химическое сопротивление материалов и защита от коррозии. – Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт”, Киев, 2009. Диссертация посвящена исследованию процессов анодной и химической пассивации малоуглеродистой стали под влиянием оксоанионов элементов V – VIІ групп периодической системы в кислых, нейтральных и слабощелочных растворах. Сравнительный анализ влияния оксоанионов разной природы при их одинаковой мольной концентрации показал, что наиболее эффективными пассиваторами являются оксоанионы с центральным атомом галогена (BrO3-, ІO3- ), а наиболее стабильные плёнки формируются под действием молибдатов. Причина эффективного пассивирующего действия броматов – высокая окислительная способность и преобладание катодного тока восстановления оксоанионов галогенов над током анодного растворения стали. Ингибирование коррозии под действием оксометаллатов происходит в результате их адсорбции на поверхности металла и включения в поверхностную оксидную плёнку, что было доказано микро-рентгеновским структурным анализом. Разработано комплекс методик для оценки стабильности и защитных свойств пассивных плёнок, которые базируются на сравнительном анализе электрохимических характеристик запассивированной стали и стали без пассивационной обработки. Разработаны ингибиторы пассивирующего типа – смеси оксоанионов разной природы, которые проявляют синергизм относительно защиты малоуглеродистой стали от коррозии в слабо минерализованной воде, ацетатных антифризных и кислых нитратных растворах (получен патент Украины). При использовании таких смесей степень защиты стали достигает 94 – 96 %. Такие комбинированные пассивирующие ингибиторы, которые, кроме всего, являются экологически безопасными, могут быть полноценной заменой традиционным токсичным хроматам и нитритам. На основании электрохимических и коррозионных исследований стабильности пассивных пленок обоснованы составы растворов на основе нитратов, ацетатов, тетраборатов и режимы формирования на стали конверсионных покрытий для защиты стали от атмосферной коррозии. Сопоставление электрокапиллярных кривых на ртути и поляризационных кривых стали с результатами исследования последействия пассивных плёнок и данными микрорентгеновского анализа, позволяет утверждать, что для броматов характерна физическая адсорбция, максимальная в области потенциалов пассивного состояния стали. Для молибдатов характерна специфическая необратимая адсорбция, которая не позволяет переносить рассуждения об адсорбции со ртути на железо (сталь). Включение соединений молибдена в оксидные плёнки, торможение электродных реакций на пассивной стали свидетельствуют о том, что адсорбция происходит не только на железе, а и на его оксидах. Поэтому молибдат является необходимой составляющей растворов для формирования модифицированных оксидных защитных КП. Оценка защитного действия КП ускоренными электрохимическими методами показала, что степень защиты стали от атмосферной коррозии оксидными модифицированными КП достигает 98 – 99%. Процесы формирования КП внедрены для межоперационной защиты анодов электрохимических водоочистительных установок и устройств для нанесения лакокрасочных покрытий.
The dissertation for the Degree of Candidate of Engineering Sciences, Speciality 05.17.14 - Chemical resistance of material and corrosion protection. –National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, Kyiv, 2009. The dissertation is devoted to studing of processes of mild steel anodic and chemical passivation by oxoanions of elements V –VII groups of periodic table in acidic, neutral and alkaline solutions. The most effective passivators are oxoanions with central atom of halogen (BrO3-, ІO3- ), and the most stable films form in the presence of molibdates. The causes of effective passivating action of bromates are high oxidizing properties and the most high current of halogen cathodic reduction than anodic current of steel dissolution. The inhibition of anodic process by molybdates causes by adsorption of oxyanion on the steel surface and its inclusion in oxide passive film. It was developed methods for estimating stability and protection properties of passive films, which base in comparative analysis of electrochemical characteristics of passivated steel and steel without passivating treatment. It was developed the passivating inhibitors – oxoanions mixes, which protect the mild steels in low mineralized water, acetic antifreezing and acidic nitrate solutions. The protection degree by passivating inhibitors comes to 94 – 96%. Based on electrochemical and corrosion investigations, it were founded the compositions for getting the conversion coatings on the mild steel surface for protection from atmospheric corrosion. The protection degree by oxide modified conversion coverage comes to 98 – 99%.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.14 – химическое сопротивление материалов и защита от коррозии. – Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт”, Киев, 2009. Диссертация посвящена исследованию процессов анодной и химической пассивации малоуглеродистой стали под влиянием оксоанионов элементов V – VIІ групп периодической системы в кислых, нейтральных и слабощелочных растворах. Сравнительный анализ влияния оксоанионов разной природы при их одинаковой мольной концентрации показал, что наиболее эффективными пассиваторами являются оксоанионы с центральным атомом галогена (BrO3-, ІO3- ), а наиболее стабильные плёнки формируются под действием молибдатов. Причина эффективного пассивирующего действия броматов – высокая окислительная способность и преобладание катодного тока восстановления оксоанионов галогенов над током анодного растворения стали. Ингибирование коррозии под действием оксометаллатов происходит в результате их адсорбции на поверхности металла и включения в поверхностную оксидную плёнку, что было доказано микро-рентгеновским структурным анализом. Разработано комплекс методик для оценки стабильности и защитных свойств пассивных плёнок, которые базируются на сравнительном анализе электрохимических характеристик запассивированной стали и стали без пассивационной обработки. Разработаны ингибиторы пассивирующего типа – смеси оксоанионов разной природы, которые проявляют синергизм относительно защиты малоуглеродистой стали от коррозии в слабо минерализованной воде, ацетатных антифризных и кислых нитратных растворах (получен патент Украины). При использовании таких смесей степень защиты стали достигает 94 – 96 %. Такие комбинированные пассивирующие ингибиторы, которые, кроме всего, являются экологически безопасными, могут быть полноценной заменой традиционным токсичным хроматам и нитритам. На основании электрохимических и коррозионных исследований стабильности пассивных пленок обоснованы составы растворов на основе нитратов, ацетатов, тетраборатов и режимы формирования на стали конверсионных покрытий для защиты стали от атмосферной коррозии. Сопоставление электрокапиллярных кривых на ртути и поляризационных кривых стали с результатами исследования последействия пассивных плёнок и данными микрорентгеновского анализа, позволяет утверждать, что для броматов характерна физическая адсорбция, максимальная в области потенциалов пассивного состояния стали. Для молибдатов характерна специфическая необратимая адсорбция, которая не позволяет переносить рассуждения об адсорбции со ртути на железо (сталь). Включение соединений молибдена в оксидные плёнки, торможение электродных реакций на пассивной стали свидетельствуют о том, что адсорбция происходит не только на железе, а и на его оксидах. Поэтому молибдат является необходимой составляющей растворов для формирования модифицированных оксидных защитных КП. Оценка защитного действия КП ускоренными электрохимическими методами показала, что степень защиты стали от атмосферной коррозии оксидными модифицированными КП достигает 98 – 99%. Процесы формирования КП внедрены для межоперационной защиты анодов электрохимических водоочистительных установок и устройств для нанесения лакокрасочных покрытий.
The dissertation for the Degree of Candidate of Engineering Sciences, Speciality 05.17.14 - Chemical resistance of material and corrosion protection. –National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, Kyiv, 2009. The dissertation is devoted to studing of processes of mild steel anodic and chemical passivation by oxoanions of elements V –VII groups of periodic table in acidic, neutral and alkaline solutions. The most effective passivators are oxoanions with central atom of halogen (BrO3-, ІO3- ), and the most stable films form in the presence of molibdates. The causes of effective passivating action of bromates are high oxidizing properties and the most high current of halogen cathodic reduction than anodic current of steel dissolution. The inhibition of anodic process by molybdates causes by adsorption of oxyanion on the steel surface and its inclusion in oxide passive film. It was developed methods for estimating stability and protection properties of passive films, which base in comparative analysis of electrochemical characteristics of passivated steel and steel without passivating treatment. It was developed the passivating inhibitors – oxoanions mixes, which protect the mild steels in low mineralized water, acetic antifreezing and acidic nitrate solutions. The protection degree by passivating inhibitors comes to 94 – 96%. Based on electrochemical and corrosion investigations, it were founded the compositions for getting the conversion coatings on the mild steel surface for protection from atmospheric corrosion. The protection degree by oxide modified conversion coverage comes to 98 – 99%.