راه های جلوگیری از زنگ زدن آهن کلاس پنجم : پاسخ
راههای جلوگیری از زنگ زدن آهن
زنگ زدگی یا خوردگی تخریب فلز در اثر فرایند الکتروشیمیایی است و هر ساله مبالغ هنگفتی برای ترمیم اثرات یا جلوگیری از خوردگی صرف می شود. بعضی از فلزات مانند آلومینیوم و مس هنگام خوردگی در هوا ، یک لایه محافظ ایجاد می کنند. لایه نازکی که روی سطح فلز تشکیل می شود از تماس اکسیژن با تعداد بیشتری از اتمهای فلز جلوگیری می کند بنابراین فلز باقیمانده را از خوردگی بیشتر محافظت می کند. ولی زنگ زدگی که روی فلز آهن ایجاد می شود باعث از بین رفتن فلز تازه سطح زیرین می شود که منجر به تخریب کامل فلز خواهد شد.
به دلیل کاربرد گسترده و اهمیت محصولات آهن و فولاد ، جلوگیری یا کاهش سرعت زنگ زدگی اساس فعالیت های عمده اقتصادی در بسیاری از فناوری های تخصصی است. زنگ نسبت به هوا و آب نفوذپذیر است بنابراین آهنی که در زیر لایه زنگ زده قرار دارد به خوردگی خود ادامه می دهد. بنابراین برای پیشگیری از زنگ زدگی به پوشش هایی نیاز است که مانع تشکیل زنگ می شوند. راهکارهای زیر به پیشگیری از این مسئله کمک می کند.
استفاده از آلیاژهای مقاوم
فولاد ضد زنگ یک لایه فعال از اکسید کروم (III) تشکیل می دهد که مانع زنگ زدگی می شود. چنین رفتار انفعالی مشابهی در مورد منیزیم ، تیتانیوم ، روی ، اکسیدهای روی ، آلومینیوم ، پلی آنیلین و سایر پلیمرهای رسانای الکتریکی برای پیشگیری از زنگ زدگی رخ می دهد.
آلیاژهای فولادی خاص با سرعت بسیار کمتری نسبت به حالت طبیعی زنگ می زنند ، زیرا این زنگ زدگی مانند یک لایه محافظ به سطح فلز می چسبد.
گالوانیزه کردن
گالوانیزه شامل استفاده از یک روکش محافظ است که می تواند توسط گالوانیزه گرم یا آبکاری بر روی آهن یا فولاد قرار بگیرد. در گالوانیزه فلز روی به طور سنتی مورد استفاده قرار می گیرد زیرا ارزان است ، به خوبی به فولاد می چسبد و در صورت آسیب دیدن لایه روی ، محافظت کاتدی در سطح فولاد اعمال می کند. در محیط های خورنده تر (مانند آب نمک) ، آبکاری کادمیوم ترجیح داده می شود. گالوانیزه اغلب در درزها ، سوراخ ها و اتصالات در جایی که در پوشش شکاف وجود دارد ، خراب می شود و نیاز است محافظت کاتدی نیز صورت بگیرد.
گالوانیزه کردن معمولی محصولات فولادی که قرار است تحت آب و هوای طبیعی در محیط خارجی قرار بگیرند ، شامل یک پوشش روی ۸۵ میکرومتری است. در شرایط آب و هوایی عادی ، این پوشش با سرعت ۱ میکرومتر در سال از بین می رود و تقریباً ۸۵ سال از آن محافظت می کند.
پوشش های مدرن تر ، آلومینیوم را به عنوان روی – آلوم به پوشش اضافه می کنند. آلومینیوم برای پوشاندن خراش ها عالی عمل کرده و بنابراین برای مدت طولانی از آهن محافظت می کند.
رنگ کاری و پوشش
با استفاده از رنگ یک پوشش روی آهن قرار می گیرد و فلز را از قرار گرفتن در معرض آب و هوا محافظت می کند. پوشش رنگ یک روش معمول برای جلوگیری از خوردگی آهن در خودروها و کشتی هاست و ماندگاری این محصولات را افزایش می دهد. به عنوان پوشش ضد زنگ می توان از روغن و گریس نیز استفاده کرد.
محافظت کاتدی
محفاظت کاتدی تکنیکی است که با تأمین بار الکتریکی که واکنش الکتروشیمیایی را سرکوب می کند ، مانع از خوردگی سازه های مدفون یا غوطه ور در آب می شود. در صورت اعمال صحیح این روش خوردگی می تواند به طور کامل متوقف شود.
در ساده ترین شکل با اتصال آند قربانی به آهن یا فولاد که کاتد سلول را تشکیل می دهند این حفاظت حاصل می شود. آند قربانی معمولاً از روی ، آلومینیوم یا منیزیم تشکیل شده و در نهایت از بین می رود و عمل محافظتی آن متوقف می شود مگر اینکه به موقع تعویض شود. حفاظت کاتدی همچنین می تواند با استفاده از یک دستگاه الکتریکی مخصوص برای القای مناسب بار الکتریکی فراهم شود.
بلوینگ
بلوینگ تکنیکی است که می تواند مقاومت محدودی در برابر خوردگی برای اجسام کوچک فولادی مانند سلاح گرم داشته باشد. برای موفقیت این روش روغن ضد آب بر روی فولاد و آهن مورد استفاده قرار می گیرد.
بازدارنده ها
می توان از بازدارنده های خوردگی مانند مهار کننده های فاز گاز یا فرار ، برای جلوگیری از خوردگی در داخل سیستم های مهر و موم شده و عایق استفاده کرد. این روش وقتی گردش هوا در داخل محفظه وجود داشته باشد موثر نیست.
کنترل رطوبت
با کنترل رطوبت موجود در جو می توان از خوردگی آهن و فولاد جلوگیری کرد. به عنوان مثال می توان از بسته های ژل سیلیکا برای کنترل رطوبت در تجهیزات و کالاهایی که با کشتی حمل و نقل می شوند استفاده کرد.
