METODE ZAŠTITE OD KOROZIJE – by Hoc –2K

1. Promjena unutarnjih parametara materijala (sastava, teksture, oblika materijala te mehaničkih i drugih fizikalnih svojstava)

2. Promjena vanjskih parametara (smanjenje koncentracije kisika pomoću inhibitora, tlaka, temperature, električni naboji, radijacija, prisutnost mikro i makroorganizama itd.)

3. Elektrokemijske metode zaštite (metal se održava ili u pasivnom stanju ili u imunom stanju)4. Metalne ili nemetalne PREVLAKE

ZAŠTITA METALA OBRADOM KOROZIJSKE SREDINEBrzina korozije metalnih konstrukcija u otopinama koje se na obnavljaju može se smanjiti obradom korozijske sredine. Ove metode zaštite primjenjuju se za zaštitu izmjenjivača topline, parnih kotlova, kondezatora, kada za dekapiranje, te cisterni za držanje ili transport kiselina i drugih agresivnih otopina. Smanjenje korozivnosti vanjske sredine koja djeluje na metale i legure može se provesti na dva načina: Uvođenjem inhibitora korozije u agresivnu sredinu Uklanjanjem aktivatora korozije iz agresivne sredine. ZAŠTITA METALA OD KOROZIJE PRIMJENOM INHIBITORAInhibitori su kemijske (organske i anorganske) tvari koje dodane u malim količinama u agresivni medij KOČE ili PREKIDAJU kemijske reakcije. Prema mehanizmu djelovanja u korozijskom procesu mogu se podijeliti u tri grupe i to:

• ANODNE (koče anodnu reakciju)• KATODNI (koče katodnu reakciju)• MJEŠOVITI (koče oba procesa, i anodni i katodni)

ANODNI INHIBITORIa) sprečavaju brzinu korozije metala anodnom pasivacijom tako da sami sudjeluju u anodnom procesu pritom tvoreći oksidne filmove (slojeve) na osnovnom metalu. Nazivaju se još i pasivatorima. Najpoznatiji su kromati i nitriti. b) drugi anodni inhibitori štite metal zaštitinim filmom koji nastaje na anodi, reakcijom izeđu metala, inhibitora i kisika otopljenog u elektrolitu. Na ovaj način djeluju silikati SiO4

4-, karbonati i fosfati u vodi.

KATODNI INHIBITORIa) Koče proces katodne reakcije (redukciju vodika ili kisika) ili smanjuju površinu katodnih dijelova metala npr. spojevi As, Sb, i Bi povećavaju prednapon izlučivanja vodika pri koroziji neplemenitih metala u neoksidativnim kiselinama.npr. As203 + 6H+ 2As + 3H20Na mikrokatodama se reduciraju kationi (As) i nakon tog izdvajanja povećavaju prenapon izlučivanja vodika.

b) uzrokuju neposredno u blizini katode taloženje zaštitnih slojeva hidroksida ili karbonata pa dolazi do povišenja pH vrijednosti elektrolita. Takvo djelovanje imaju cinkove i kalcijeve soli.

Za razliku od anodnih, katodni inhibitori nisu opasni i ne uzrokuju lokalnu koroziju. MJEŠOVITI INHIBITORI ili ORGANSKI INHIBITORI imaju dvostruko djelovanje, i anodno i katodno (usporavaju anodnu i katodnu reakciju). To su najčešće organski spojevi koji se adsorbiraju na metalnu površinu , pa se često nazivaju i adsorpcijski inhibitori. Najpoznatiji su želatin, agar-agar, škrob, tanin, K-glukonatU ovu grupu inhibitora spadaju i derivati acetilena, soli organskih kiselina, spojevi s dušikom (amini) i njihove soli (nitrati), spojevi sa sumporom, tioalkoholi (merkaptani) sulfidi.

VRSTE ADSORPCIJE INHIBITORA Adsorpcija inhibitora ovisi o:• prirodi i naboju površine metala• vrsti agresivnog elektrolita• kemijskoj strukturi inhibitoraAdsorpcija organskog inh. na površini metala može biti: 1. FIZIČKA (elektrostatska, coulombova)2. KEMISORPCIJA (adsorpcija kontakta)FIZIČKA ADSORPCIJA INHIBITORA Fizička adsorpcija je rezultat privlačnih elektrostatskih sila (međumolekularnih van der Waalsovih sila) između inhibirajućih organskih iona ili dipola i električki nabijene površine metala. Može biti :

Kod kooperativne adsorpcije organski je dodatak adsorbiran na kloridne (halogene) anione prethodno adsorbirane na površini metala. U kompetitivnoj adsorpciji organski dodatak mijenja mjesto adsorbirane vode i natječe se s halogenim ionima u procesu adsorpcije.

2. KEMISORPCIJA (adsorpcija kontakta) Kemisorpcija je najvažniji tip međudjelovanja između inhibitora i površine metala. Kod ovog tipa adsorpcije, adsorbirane čestice dolaze u dodir s površinom metala tako da dolazi do prijenosa naboja od inhibitorskih molekula na metalnu površinu stvarajući koordinatni tip veze. Najčešće se koriste za spriječavanje atmosferske korozije u zatvorenim prostorima , za vrijeme skladištenja ili transporta.Sastoje se od alifatskih ili cikličkih amina i nitrita.Veza između ovih inhibitora i metalne površine je kemisorpcijskaSloj inhibitora adsorbiran na površini metala predstavlja difuzijsku barijeru kisiku i tako smanjuje reakciju katodne redukcije.

VPINajpoznatiji isparljivi inhibitori su:

• Dicikloheksilamin –nitrit• Dicikloheksilamin- karbonat• Morfolin- nitrit• Cikloheksilamin-kromat

Koncentracija inhibitora ovisi o mnogo parametara a među najvažnijim su:• Vrsta metala• Sastav i koncentarcija elektrolita• pH otopine• Temperatura

SINERGISTIČKI EFEKT Dva ili više inhibitora zajedno daju često veći efekt od sume njihovih pojedinačnih djelovanja. Ova pojava se naziva sinergistički efekt, a temelji se najčešće na kombinaciji katodnih i anodnih inhibitora. ODREĐIVANJE DJELOTVORNOSTI INHIBITORA Metode koje se upotrebljavaju za određivanje brzine korozije pogodne su i za određivanje djelotvornosti inhibitora. Među njima su najčešća GRAVIMETRIJSKA I ELEKTROKEMIJSKA METODA GRAVIMETRIJSKO ODREĐIVANJE

• temelji se na određivanju brzine korozije mjerenjem gubitka mase metala u elektrolitu sa i bez dodatka inhibitora.V = Dm/S Dt, gm-2d-1

Stupanj zaštite: z = (vo- v1) /vo x 100 % vo-brzina korozije bez inhibitorav1-brzina korozije s inhibitorom

Primjena inhibitora U mnogim tehničkim područjima gdje se druge metode zaštite od korozije nisu pokazale uspješnim

• U sistemima za grijanje i hlađenje, • Parnim kotlovima• Pri dobivanju i preradi nafte i plina• U kemijskoj ind.• Pri kiselinskom nagrizanju metala• U temeljnim premazima• Za zaštitu čelične armature• Za sprečavanje pukotina uslijed napetosne korozije, vodikove bolesti• Za zaštitu unutrašnjosti cijevi i drugh šupljih predmeta.

Uklanjanje aktivatora korozije iz agresivne sredine Aktivatori korozije i sastojci koji povećavaju agresivnost korozijske sredine mogu se ukloniti na više načina:

• neutralizacijom kiseline• uklanjanjem kisika iz vode• uklanjanjem soli iz vode• uklanjanjem vlage iz zraka• sniženjem ralativne vlažnosti zraka• uklanjanjem čvrstih čestica

NEUTRALIZACIJA Kiseline u vodenim otopinama npr. kiselim zemljištima neutraliziraju se pomoću vapna ili natrijeva hidroksida. S obzirom na ovisnost brzine korozije željeza o pH korozijske sredine, za zaštitu željeza dovoljna je neutralizacija kisele otopine do vrijednosti pH = 5, pri čemu se naglo smanjuje agresivnost korozijske sredine Dijagram ovisnosti brzine korozije željeza o pH vrijednosti otopine

UKLANJANJE KISIKA Uklanjanje kisika odnosno dearacija vode ili vodenih otopina može se postići:

• termičkom dearacijom (zagrijavanjem),Termički postupak uklanjanja otopljenih plinova iz vode temelji se na smanjenju topljivosti plinova povišenjem temperature ili smanjenjem parcijalnih tlakova plinova

• desorpcijskim uklanjanjem kisika temelji se na propuhivanju inertnim plinom (dušikom, argonom i dr.) kroz vodu pri čemu dolazi do difuzije otopljenog kisika u inertni plin, te se kisik uklanja iz vode zajedno s inertnim plinom.

• kemijskim postupkom (dodavanjem redukcijskih sredstava u vodu ili propuštanjam vode kroz filter napunjen čeličnim strugotinama ili željezo-II sulfidom). Kao redukcijsko sredstvo pri uklanjanju kisika iz vode koristi se hidrazin , natrijev sulfit , SO2.

OSTALI POSTUPCI UKLANJANJA KISIKASoli odnosno kationi i anioni iz vode uklanjaju se ionskim izmjenjivačima Čvrste čestice iz vode, zraka ili dima uklanjaju se filtriranjem Sniženje relativne vlažnosti okolnog zraka u skladišnim prostorima provodi se povišenjem temperature za 6-7oC od vanjske temperature. ZAŠTITA METALA PREVLAKAMA

Primarna zaštita prevlaka je zaštita od KOROZIJE Sekundarna zaštita može biti :

• Postizanje određinih fizikalnih svojstava površine• Zaštita od mehaničkog trošenja• Postizanje estetskog dojma• Povećanje dimenzija istrošenih dijelova odnosno popravak loših proizvoda

POSTUPCI PRIPREME METALNIH POVRŠINA Priprema površine metala sastoji se u uklanjanju onečišćenja, masnoće, okujine, produkata korozije, starih prevlaka soli i sl.

Odmašćivanje • Provodi se radi dobre adhezije između metala i prevlake• Kao sredstva za odmašćivanje koriste se: organska otapala, kisele i lužnate otopine,

emulzije, industrijski detergenti, itd.• Poslije odmašćivanja provodi se ispiranje s vodom

POSTUPCI PRIPREME METALNIH POVRŠINA RUČNO MEHANIČKO ČIŠĆENJE

provodi se kod manjih zahtjeva na kvalitetu antikorozijske zaštite ili kada se ne mogu primijeniti ostali postupci

površine se ručno obrađuju raznim materijalima i alatima (brusni papir, čelične četke, strugači...)

kod ovakvog načina nije moguće ukloniti produkte međukristalne korozije i okujine STROJNO ČIŠĆENJE

• površine se obrađuju pomoću pneumatskih i električnih alata (rotacijske čelične četke, brusne ploče, diskovi, vibracijske brusilice, čekići...)

ČIŠĆENJE MLAZOM ABRAZIVA postupak čišćenja se odvija djelovanjem granulata abrazivnih sredstava koji kinetičku energiju dobivaju pogonskim sredstvom (komprimirani zrak) ili centrifugalnom silom (turbine) na određenu površinu

STANDARDI ZA PRIPREMU POVRŠINEPRIPREMA POVRŠINE MLAZOM ABRAZIVA (ISO 8501-1 :1988) ISO standard prilikom određivanja kvalitete priprema površine najčešće se koristi Međunarodni standard ISO 8501-1:1988A s površine metala potpuno je uklonjena okuina, hrđa i onečišćenjaB na površini metala dopušteni su tragovi okuine i hrđe C na površini je odstranjena skoro sva okuina, hrđa i onečišćenja D s površine se odstranjuje slabo prianjajuća okuina, hrđa i onečišćenjaKEMIJSKA PRIPREMA POVRŠINA Kemijsko nagrizanje crnih metala

- u kiselim otopinama (npr. H2SO4 i HCl)- u lužinama NaOH, Ca(OH)2 i Mg(OH)2

- u talinama NaOH, NaNO3, KClO3

Kemijsko nagrizanje obojenih metala- Cu-u kiselim otopinama (npr. HNO3 i Fe2(SO4)3, CrO3

- Al - u lužinama NaOH, HNO3 ELEKTROLITIČKA PRIPREMA POVRŠINA - elektrolitičko nagrizanje ili elektronagrizanje metala provodi se električnom strujom u vodenim otopinama, odnosno talinama.- provodi se katodnim, anodnim kombiniranim (katodno-anodnim), te postupkom s izmjeničnom električnom strujom.ORGANSKE PREVLAKE

• Zaštita metalnih površina ORGANSKIM prevlakama jedan je od najrasprostranjenijih postupaka u tehnici.

• ¾ ukupnih metalnih površina.-BOJE I LAKOVI (PREMAZI)-PLASTIFICARNJE-GUMIRANJE-BITUMENIZACIJA-KONZERVACIJA

SASTAV PREMAZA-VEZIVO,OTAPALO,PIGMENTI I PUNILA,ADITIVI I VEZIVOVEZIVO

• su nehlapivi organski dio premaznih sredstava• povezuju druge komponente• osiguravaju prijanjanje za površinu

Najpoznatija su: - SUŠIVA ULJA (LANENO, TUNGOVO)- ALKIDNE SMOLE- EPOKSIDNE SMOLE- PUR- VINILNE SMOLE- AKRILATNA VEZIVA- NEZASIĆENI POLIESTERI- FENOPLASTI I AMINOPLASTI- SILIKONSKA VEZIVA- PRIRODNE SMOLE, GUMENA VEZIVA,BITUMENOZNE TVARI OTAPALO / RAZRJEĐIVAČ- NISKOVISKOZNE LAKO HLAPIVE SMJESE NA OSNOVI ALIFATSKIH, AROMATSKIH I KLORIRANIH UGLJIKOVODIKA, ALKOHOLA, KETONA, ESTERA - ČINE HLAPLJIVI DIO MEDIJA PREMAZA I MORAJU ISHLAPITI TOKOM FORMIRANJA FILMA - HLAPLJENJEM SE ONEČIŠĆUJE OKOLIŠBOLJE-: VODOTOPLJIVE ILI VODORAZRJEDIVI PREMAZI : DODATAK NISKOVISKOZNIH OMEKŠIVAČA: RAZRJEĐIVAČI KOJI NE HLAPE : DVO I TRO KOMPONENTNI PREMAZI PIGMENTI- ANORGANSKI OKSIDI, HIDROKSIDI, SOLI,METALNI ELEMENTI, UGLJIK……. - FUNKCIJA: - DEKORATIVNA

- ANTIKOROZIJSKA - DEKORATIVNO ANTIKOROZIJSKI

ZAŠTITNI PIGMENTI: AKTIVNI ZAŠTITNI PIGMENTI : INERTNI ZAŠTITNI PIGMENTI

ANTIKOROZIJSKA FUNKCIJA POSTIŽE SE:- INHIBIRANJEM KOROZIJSKOG PROCESA

- KOČE IONIZACIJU METALA - Pb3O4, Ca2PbO4-OTROVNI- KROMATNI PIGMENTI – OTROVNI- ZINK- KROMATNI PIGMENTI (ZnCrO4)- ZINK FOSFAT, KROM FOSFAT

- KATODNOM ZAŠTITOM- Zn prah

- NEUTRALIZACIJA KISELIH TVARI

- olovni, kromatni, zink-kromatni, ….INERTNI ZAŠTITNI PIGMENTI

- Listićavi oblik čestica pridonosi zaštiti od korozije- Pigmenti u listićima su orijentirani paralelno s površinom čelika,

tako da voda ima duži i kompliciraniji prolaz oko pigmenata do površine koja se štiti. - TiO2, Fe2O3, Fe3O4, Cr2O3, čađa, grafit, Al prah

OBLIK-LISTIĆAVI,KUGLIČAST,KOMBINIRANIPUNILA-

- prirodne i umjetne anorganske tvari:BaSO4, CaCO3, MgCO3, SiO2, glina, … - pojeftinjuju boju- poboljšavaju mehanička i kemijska svojstva- moraju biti kompatibilni i s vezivom i podlogom- osiguravaju antikorozivnost premaza

ADITIVI- manje od 5% udjela - upotrebljavaju se kao: - katalizatori umrežavanja

- omekšivači- organski inhibitori korozije- organska bojila- površinski aktivne tvari- stabilizatori- antioksidansi

PREMAZIFIZIKALNO SUŠIVI PREMAZI --klorkaučuk; vinilne boje--svojstva premaza:izuzetna tvrdoćadobra mehanička svojstvamala vodopropusnost karakteristika brzo sušenjeaplikacija do –10°C kemijska otpornostotopine kiselina lužina te njihovih soli nedostatak: neotpornost na organska otapala koristi se za: površine koje su izložene visokoj vlazi; ind. postrojenja u kem. onečišćenoj atmosferi;mostogradnja; dalekovodi; energetska postrojenja --akrilne boje--svojstva premaza:otpornost na UV zrakedekorativnost kod pokrivnog laka karakteristika brzo sušenjeaplikacija do –10°C nedostatak: neotpornost na organska otapalatermoplastičnost koristi se za: površine gdje se ne traži kemijska otpornost; mostogradnja, dalekovodi, energetska postrojenja, u brodogradnji za površine koji nisu u direktnom kontaktu s vodom

OKSIDACIJSKO SUŠIVI PREMAZI --alkidne boje--svojstva premaza:

ekonomičnostdobra mehanička svojstvajednostavna reparatura

karakteristika jednostavna i kvalitetna zaštita u normalnim uvjetima eksploatiranja kemijska otpornostLoša otpornost na jače kemikalije mana: ograničenost upotrebe – zbog uvjeta izlaganja koristi se za: površine koji nisu izložene visokoj vlazi; suhi prostori, čelične konstrukcije hala; KEMIJSKO UMREŽAVANJE

boje s visokim sadržajem suhe tvari bezotapalne boje

EPOKSI BOJE- PODJELA katranepoksid (amin ili amid)

premazi za zaštitu betona i čelika u jakom korozijskom okruženju poliamidepoksi

naglašena otpornost na atmosfersko izlaganje(premaz za održavanje)

poliaminepoksinaglašena kemijska otpornost

fenolepoksikemijski najotporniji premaz --poliuretanski premaz--svojstva premaza:izuzetna tvrdoćaodlična mehanička svojstvaodlična otpornost na atmosferilije karakteristika: visokvalitetna zaštita i estetika; moguća aplikacija do –10°C kemijska otpornostblaže otopine kiselina i lužina naftni derivati nedostatak: zahtjevnost kod aplikacije koristi se za: površine koji su izložene ekstremnim uvjetima izlaganja kao npr. morska okruženja, vanjska zaštita spremnika i rezervoara u kemijskoj i petrokemijskoj industriji --cink –silikatne boje--svojstva premaza:izuzetna tvrdoćaizuzetna otpornost na atmosferilijetemperaturna otpornost do +400°C karakteristika: kvalitetna jednoslojna zaštitakemijska otpornostotpornost na organska otapala nedostatak: neotpornost na kiseline i lužine ( pH otporan između 6 i 9) koristi se za: čelične konstrukcije industrijskih postrojenja; energetska postrojenja; dimovodne kanale, kao radionička zaštita...

Što se očekuje od suhog premaza ?svojstva

prionjivost na podlogu otpornost na trošenje ... na mehaničke utjecaje ... na vremenske utjecaje elastičnost nepropustljivi za korozijske čimbenike (barijerni efekt) aktivno antikorozijsko djelovanje (kemijsko djelovanje) kemijska inertnost kompaktnost min. Apsorpcija dekorativnost

Osnovni modeli zaštite na osnovi nepropusnostipovršine koje su slabije ali stalno ili povremeno izložene vlažnosti ili umakanju u tekućinu i kada su podložni malom ili nikakvom trenju kao npr: spremnici za vodu, rezervoari za kem. tvari, spremišta za hranu...)

Osnovni modeli zaštite na osnovi anodnih pigmenata

Korozivnost okoliša - ISO 12944- - C1: VRLO NISKA (unutrašnjost grijanih zgrada)- C2: NISKA (seoske atmosfere, negrijane zgrade)- C3: SREDNJA (gradska, umjerena ind., proizvodne hale)- C4: VISOKA (ind. i obalna područja umjerenog saliniteta, kem. tvornice, brodogradilišta)- C5: VRLO VISOKA – INDUSTRIJA (industrijska atmosfera visoke vlažnosti i agresivnosti, područja permanentne kondenzacije s prisutnošću onečišćenja)- C5: VRLO VISOKA – MORE(obalna područja visokog saliniteta, platforme, područja permanentne kondenzacije s prisutnošću onečišćenja)FUNKCIONALNA SVOJSTVA POJEDINIH PREMAZA temeljni – antikorozijska svojstva premaza sadržana su u inhibirajućim ili inertnim pigmentima -osiguranje dobre prionjivosti na podlozi -osiguranje kvalitetne zaštite od korozije međuslojni – u sistemu pojačavaju zaštitna svojstva i prionjivost između dva sloja i barijerni efekt (pigmentacija laminarne strukture)

završni premaz – zahtjev za određenom nijansom, sjajem i površinskom otpornošću premaza ( na sunce,kondenzaciju, udare...) ili neka ostala posebna svojstva (glatkoća...) TEMELJNI RADIONIČKI PREMAZI – SHOP PRIMER –SHOP PRIMERI – SPECIJALNA BRZOSUŠEĆA PREMAZNA SREDSTVA KOJA SLUŽE ZA PRIVREMENU ZAŠTITU ČELIČNIH LIMOVA I PROFILA U PERIODU GRADNJE, TJ. DO FAZE NANOŠENJA SPECIFICIRANOG SUSTAVA PREMAZA.

- NANOSE SE NEPOSREDNO NAKON PRIPREME PODLOGE U RADIONICAMA (LIČIONICAMA)- PRUŽAJU PRIVREMENU AKZ TIJEKOM GRADNJE

ZAHTJEVI ZA SHOP PRIMERE• Pružanje zaštite od korozije tijekom gradnje• Trebaju biti primjenjivi raspršivanjem u raznim automatskim postrojenjima• Kratkog vremena sušenja (3 do 5 min)• Ne smiju negativno utjecati na brzinu zavarivanja ili rezanja• Ne smiju stvarati štetne ili otrovne pare za vrijeme procesa zavarivanja ili rezanja• Ne smiju negativno utjecati na svojstva zavarenog spoja• Moraju izdržati grubo rukovanje• Moraju tvoriti bazu pogodnu za sve vrste premaznih sustava• Moraju biti otporni na vodu, kemikalije i otapala

VRSTE SHOP PRIMERAA- NA BAZI POLIVINIL BUTIRALA

vrlo kratkotrajna AKZB- EPOKSI

dobra otpornost na atmosferilijedobar za sisteme s katodnom zaštitompigmentacija: cink, željezni oksid

C- CINKSILIKATNInajtrajniji, izvanredna AKZetilsilikatno vezivo, otapalo, pigment - cink

Završni premazi posebne namjene• ANTIVEGETATIVNI PREMAZI (‘antifouling premazi’)

- Koriste se za zaštitu podvodnih konstrukcija (brodovi, platforme, itd.) od obraštaja biljnim i životinjskim organizmima

- Sadrže otrovne pigmente ili aditive: - Cu2O- kositrene spojeve (zabranjeni su od 01.01.2003.god.zbog toksičnog

djelovanja na ljudsko zdravlje i okoliš)- Danas se primijenju samopolirajući antifouling premazi koji se poliraju i na taj način

sprečavaju obraštaje• EFEKTNI PREMAZI (lakovi)

- Posebni dekorativni efekti Izrada projekta Kako pravilno odabrati sustav površinske zaštite

1. uvjeti u eksploataciji2. tehnologija primjene premaza3. očekivani vijek trajanja zaštite4. standard pripreme površine5. dekorativni izgled zaštite

NANOŠENJE PREMAZA NA POVRŠINU METALA utjecaj mikroklime Mikroklimu neposredno na objektu određuju slijedeći čimbenici

relativna vlaga zraka temperatura zraka površinska temperatura izloženost utjecaju atmosferilija

lokalno povećani agresivni utjecaji (područja prskanja vodom, izlaganja utjecaju soli...); područja taloženja agresivnih tvari (zagađivanja zraka, kemikalije…); područja pod elektrokemijskim utjecajem (kao npr.lutajuće struje, razlika u potencijalu)

.... temperatura kod apliciranja boje ...Temperatura zraka okoline - optimalna temperatura okoline pri nanošenju je 15-20°C - niske temperature obično produžuju vrijeme sušenja, odnosno stvrdnjavanje dvokomponentnih premaznih sredstava - kod visokih temperatura dvokomponentna premazna sredstva se vrlo brzo suše i dolazi do brzog stvrdnjavanja zbog čega je potrebno voditi računa o maksimalnom propisanom vremenu premazivanja - kod vanjskih temperatura većih od 30°C mogući su problemi (prijevremeno ishlapljivanje otapala iz premaznog sredstva te ne dolazi do prianjanja za podlogu Temperatura površine

• da temperatura površine bude viša bar 3°C od temperature rosišta u određenim vremenskim prilikama

• ne preporuča se nanošenje premaznog sredstva na površinu koja ima temperaturu veću od 40°C u trenutku nanošenja premaznog sredstva.

Temperatura premaznog sredstva • mora se temperirati na 15-20C • kod niže temperature boje, • problem sa “extra razrjeđivačem”

osnovni sustavi površinske zaštite

ISPITIVANJE SVOJSTAVA PREMAZA I PREVLAKAISPITIVANJE VISKOZNOSTI BOJA – DIN 53211ISPITIVANJE DEBLJINE MOKROG FILMA – ISO 2808ISPITIVANJE DEBLJINE PREVLAKE – DIN 50951ISPITIVANJE ADHEZIJE PREVLAKE – EN ISO 2409ISPITIVANJE TVRDOĆE PREVLAKE - ISO 2815ISPITIVANJE ELASTIČNOSTI PREVLAKE – DIN 53156ISPITIVANJE NA POSTOJANOST UV SVJETLA – HRN EN ISO 4892ISPITIVANJE U SLANOJ KOMORI – DIN 50021ISPITIVANJE U VLAŽNOJ KOMORI – DIN 50017ISPITIVANJE OTPORNOSTI NA UDAR – ISO 4211-4ANORGANSKE NEMETALNE PREVLAKE -Anorganske nemetalne mogu se nanijeti na metalnu površinu mehanički ili kemijski pri čemu se formiraju filmovi ili slojevi odgovarajućeg kemijskog spoja na površini metala. -Mehanički se nanose, prevlake od emajla (stakla) ili cementne prevlake na ugljične čelike.-Kemijske prevlake dobivaju se termičkim, kemijskim ili elektrokemijskim postupkom. Najpoznatije -kemijske prevlake su oksidne, fosfatne i kromatne.

ANORGANSKE NEMETALNE PREVLAKE-EMALIRANJE-KROMATIRANJE-BRUNIRANJE-FOSFATIRANJE-ANODNA OKSIDACIJA – ELOKSIRANJE--PATIRANJE MESINGAFOSFATIRANJE ČELIKAFosfatiranjem nastaju prevlake netopljivih fosfata, u čijem stvaranju sudjeluje metal podloge.

SPOT TEST-ispitivanje korozivne stabilnosti fosfatirane podlogeOtopina : CuSO4 ×5H2O : NaCl : HCl Fe + Cu 2+ ®Fe 2+ + Cu Ako promjene boje uslijede: < 1min:fosfatna prevlaka ne zadovoljava1-2 minute: zadovoljava2-3 minute: prevlaka je dobra3-4 minute: vrlo dobra prevlaka> 5 minuta: izvrsna prevlaka ANODNA OKSIDACIJA ALUMINIJA – ELOKSIRANJE –Anodnom oksidacijom stvara se na Al nemetalna, anorganska, staklasta i tvrda oksidna prevlaka, koja se može bojiti organskim prevlakama jer je porozna. FUNKCIJA:

• zaštita od korozije• povećana otpornost prema habanju• dekorativni efekt

PREDOBRADA Al ZA ELOKSIRANJE Prije samog postupka eloksiranja potrebno je očistiti Al površinu, jer je prirodni oksidni sloj porozan, te je kao takav slaba podlogaNIJE ZAHTIJEVAN VISOK SJAJ POVRŠINE1. UKLANJANJE PRIRODNOG SLOJA Al OKSIDA I ODMAŠĆIVANJE U 15%NaOH, 5-10 MIN2. ISPIRANJE U VODI3. URANJANJE U 30%HNO3 DA SE NEUTRALIZIRA NaOH I DA SE OTOPE S POVRŠINE ALUMINIJA STRANI METALI (Fe,Mg, Cu, Si, Mn)4. ISPIRANJE VODOM

ANODNA OKSIDACIJA – ELOKSIRANJE

KEMIJSKA OKSIDACIJA ALUMINIJA

BOJENJE MESINGA KEMIJSKIM PUTEM

Oksidne prevlake na čeliku (BRUNIRANJE)• Dobivaju se kemijskim postupkom (obradom u vrućim lužnatim

otopinama koje sadrže nitrate i nitrite)• Prevlaka se sastoji od Fe3O4 crne boje, osim zaštite od korozije

postiže se dekorativan izgled• Apsorbira svijetlo pa se primjenjuje za obradu oružja i dijelove

optičkih aparata

METALNE PREVLAKE

GALVANIZACIJA ILI ELEKTROKEMIJSKO NANOŠENJE Temelji se na procesu elektrolize pri provođenju struje kroz elektrolit (vodene otopine i taline) pri čemu dolazi do kemijskih promjena u elektrolitu

GALVANIZACIJA Prednosti

Mogu se nanijeti raznovrsne metalne prevlake (višeslojne) Prevlake čvrsto prianjaju na podlogu Jednostavno se može regulirati debljina prevlake Niske temperature obrade Postiže se visoka čistoća prevlaka

Nedostaci Slaba mikroraspodjela Galvanski piting koji izaziva poroznost tanjih prevlaka (H2 ) Mehaničke napetosti Promjene kemijskog sastava elektrolita

POCINČAVANJEPOSTUPCI NANOŠENJA PREVLAKE CINKA: METALIZACIJA RASPRŠAVANJEM (>100 mm) VRUĆE POCINČAVANJE (60-80 mm) GALVANSKO POCINČAVANJE (6-24 mm)

RAZLOG POCINČAVANJA-PREVLAKA Zn MANJEG POTENCIJALAVRUĆE URANJANJE U TALINU METALA Dobivanje metalne prevlake uranjanjem je postupak kratkotrajnog držanja predmeta u talini metala koji se nanosi. Postupak se primjenjuje za dobivanje prevlaka metala relativno niskog tališta i to:

Zn (440 do 460 oC)Sn (255 do 315 oC)Pb (355 do 375 oC)Al (700 do 750 oC)

VRUĆE URANJANJEPrevlaka nastaje nakon vađenja predmeta iz taline skrućivanjem filma zaostalog na obratku zbog kvašenja.

Prednosti Visokoproduktivn postupak metalizacije jer se velikom brzinom

mogu obraditi znatne količine robe Prevlake su dobre zaštitne moći i povoljnih mehaničkih svojstava Debljina prevlake iznosi do 250 μm

Nedostaci Velik gubitak rastaljenog metala Zbog visokih tem. obrade predmeti se mogu izobličiti.

METALIZACIJA PRSKANJEM

GALVANSKO POCINČAVANJE

Posjajnjivanje

ELEKTROKEMIJSKE METODE ZAŠTITE-metal se održava ili u pasivnom stanju (u području potencijala pasivacije) ili u imunom stanju (pri potencijalima nižim od ravnotežnih) kada ne korodira

Katodna zaštita Mehanizam katodne zaštite metala temelji se na elektrokemijskim reakcijama korozije:

anodnom otapanju metala i katodnoj redukciji vodika ili kisika Na površini metala koja se katodno (negativno) polarizira nastaje višak elektrona koji

ubrzavaju katodnu reakciju, usporavaju anodnu reakciju (otapanje metala) npr. pri koroziji tehničkog Fe (C-čelika i SL)

• Katodna zaštita je djelotvorna jedino ako postoji vodljivi medij između protektora i konstrukcije koja se štiti

• KZ se obično koristi kao sekundarni zaštitni sustav, koji počinje djelovati nakon oštećenja primarnog

Polarizacija metalne konstrukcije može se provesti: 1. Pomoću vanjskog izvora struje2. Protektorima (Mg, Al, Zn) (žrtvovane anode)

• Između ova dva postupka nema bitne razlike jer se oba temelje na istim elektrokemijskim osnovama

Izbor KZ ovisi o svakom konkretnom slučaju,

• kod stacionarnih objekata primjenjuje se zaštita s vanjskim izvorom, • protektori se upotrebljavaju na pokretnim objektima i na mjestima gdje prijeti opasnos da iskra

izazove požar ili eksploziju.

Zadatak: Sniziti potencijal od Ekor barem do Ezašt, tj. za ½DE½= Ek- Ezašt ,

Ekor – korozijski potencijal, Ezašt – zaštitni potencijal, ispod kojeg nema korozije.Ekor se dobiva mjerenjem, a Ezašt se procjenjuje na bazi E-pH dijagrama

(Pourbaixovih dijagrama), a preciznije određuje empirijski ili eksperimentalno

KATODNA ZAŠTITA- vanjskim izvorom struje • zaštitni potencijal se osigurava iz vanjskog izvora struje • KZ s vanjskim izvorom struje se nikad ne koristi kao samostalna metoda zaštite metala od

korozije (jer zahtjeva velik potrošak el.energije), već se kombinira s zaštitnim organskim premazima i oblogama ili anorganskim prevlakama (emajl).

• zaštićuju se ukopane (podzemne) metalne konstrukcije i to: - naftovodi, - vodovodi, - ukopani rezervoari, - omotači kabela, -zaštitne cijevi bušotina itd., KATODNA ZAŠTITA- vanjskim izvorom struje

Struja prolazi od + pola do anodnih uzemljenja, a zatim ulazi u tlo. Iz tla struja ulazi u konstrukcijski metal na mjestima gdje je oštećena izolacija ide kroz metal i dolazi do točke drenaže, te se vraća do -pola Izvori struje za KZ (10-20 V);

• trafo-ispravljači• solarne ćelije

• dizel-generatori• Akumulatori

Anode za KZ vanjskim izvorom struje:• potrošne (npr. od C-čelika) ili• trajne (od grafita, ferosilicija, magnetita, platiniranog Ti itd.)

KATODNA ZAŠTITA- protektorom (žrtvovanom anodom)• Kod zaštite protektorima, sam sistem zaštite predstavlja izvor struje i tako osigurava

zaštitni potencijal K Z- protektorom ŠTITE SE: • Uronjene (podvodne) konstrukcije: trupovi brodova i podmornica, ploveći dokovi, gatovi,

lukobrani, temelji mostova, oprema za podvodno bušenje itd.• Ostale konstrukcije : unutrašnjost/rezervoara, kondenzatora i drugih izmjenjivača topline,

posude u termoenergetici i procesnoj tehnici, armatura betona itd.

Protektori (žrtvovane anode): Fe, Zn, Al-legure s Zn, Sn, itd., Mg-legure sa Zn i Al, odnosno sa Mn za Cu i Cu-legureZn, Al-legure, Mg-legure za tehničko Fe i PbZn i Mg-legure za Al i Al-legurePrezaštićenost, katodne reakcije; dovodi do elektrolize vode:

Interferencija (ometanje) : KZ/lutajuće struje; elektroenergetska mreža.Stanje izolatorske prevlake : degradacija.ANODNA ZAŠTITAAnodna zaštita je metoda zaštite metala od korozije koja se ostvaruje anodnom polarizacijom tj., metal se polarizira prema pozitivnijem potencijalu odnosno dovodi se u područje potencijala gdje se metal nalazi u pasivnom stanju .Može se koristiti samo na metalima kod kojih postoji prijelaz u pasivno stanje (čelici, SS, aluminijeve legure, kromove i titanove legure. Slično katodnoj zaštiti i anodna zaštita metala može se provodi na dva načina:

1. Izvorom istosmjerne struje (spajanje s pozitivnim polom)2. Protektorima (spajanje s elektropozitivnijim metalom)

ANODNA ZAŠTITA-metala protektoromKao katodni protektori za čelik mogu se koristiti Pt, Pd, Ag, Cu ili grafit. ANODNA ZAŠTITA se zbog svojih ograničenja i skupe instalacije (potenciostata) ne upotrebljava često.