POWŁOKI OCHRONNE W APARATURZE CHEMICZNEJ 2003

background image

MARIA HYŻYK

MARIA GORWA

PATRYCJA GRYGIEL

background image

Znaczenie powłok
ochronnych

Powłoki ochronne stosuje się

najczęściej na powierzchniach

metalicznych aby uchronić je przed

korozją, działaniem silnych kwasów,

zasad i innych związków mogących

uszkodzić strukturę zbiorników i

innych naczyń laboratoryjnych

mających zastosowanie w

przemyśle chemicznym

background image

Dla ochrony stosuje się
powłoki stopowe, metaliczne
powłoki z metali bardziej
szlachetnych niż te, które są
pokrywane, emalie, farby,
lakiery, żywice, inhibitory.

background image

Wszystkie powłoki ochronne
powinny odpowiadać następującym
podstawowym wymaganiom:

Muszą być szczelne

nieprzepuszczalne,

powinny posiadać dobrą
przyczepność do podłoża i zdolność
krycia powierzchni

background image

Podział powłok

ochronnych

Metaliczne – powłoki katodowe

Metaliczne – powłoki anodowe

Niemetaliczne powłoki ochronne

Powłoki galwaniczne

Powłoki stopowe

Powłoki kompozytowe

Inhibitory

background image

Metaliczne – powłoki
katodowe

wykonane z metali bardziej
szlachetnych niż metal chroniony

powłoki z miedzi, niklu, chromu,
cyny i srebra

background image

Działanie powłoki
katodowej

Po utworzeniu szczeliny powstaje

mikroogniwo w którym żelazo jest

anodą i ono ulega rozpuszczeniu, co

przyspiesza korozję, a metal

szlachetny staje się katodą ogniwa.

W rezultacie uszkodzenia powłoki

katodowej szybkość korozji w

miejscu uszkodzenia jest większa niż

w przypadku braku powłoki

katodowej, dlatego tak ważna jest jej

szczelność.

background image

Sposoby nakładania

powłok

Można np.

srebrzyć metale bezprądowo
(chlorek srebra w obecności
winianu potasu i chlorku sodu)

przez gotowanie z tymi samymi
składnikami

srebrzenie z prądem (AgCl i KJ)

background image

Metaliczne – powłoki
anodowe

wykonane z metali o bardziej
ujemnym potencjale
elektrochemicznym (mniej
szlachetnych) niż metal chroniony

cynk i kadm

background image

Metaliczne – powłoki
anodowe

Pokrywanie metali powłokami

anodowymi zapewnia chronionemu

metalowi ochronę katodową, gdyż

powłoka z metalu mniej

szlachetnego działa w charakterze

anody jako protektor

Powłoki te chronią metal

elektrochemicznie, nawet jeżeli są

porowate.

background image

Powłoka katodowa a

anodowa na przykładzie

cyny (Sn)

Cyna jest metalem nietoksycznym,
stanowi powłokę katodową, w
wypadku nieszczelności powłoki
korozji wżerowej ulega więc
podłoże. Odwrotnie jest w wypadku
powłoki cynowej na miedzi, cyna
będąc metalem mniej szlachetnym
stanowi powłokę anodową.

background image

Niemetaliczne powłoki
ochronne

wywoływane są na
powierzchni metali przez
wytworzenie na niej związku
chemicznego w wyniku
zabiegów chemicznych

background image

Sposoby nanoszenia

powłok

utlenianie (oksydowanie) mające
na celu wytworzenie na
chronionym metalu pasywnych
warstewek tlenkowych pasywacja

background image

fosforanowanie za pomocą kwasu
fosforowego (tworzą się trudno
rozpuszczalne fosforany metali)

background image

chromianowanie za pomocą
mieszaniny kwasu chromowego i
siarkowego, pod wpływem których
tworzą się powłoki chromianowe

background image

Inne powłoki
niemetaliczne

-

Emalie są to otrzymane na bazie szkieł

nieorganicznych powłoki na metalowych

podłożach. Emaliowany wyrób jest

materiałem kompozytowym. 

Podłoże (metal) nadaje właściwości

mechaniczne i wytrzymałościowe, a

powłoka właściwości ochronne

(zapobieganie korozji elektrochemicznej i

chemicznej). 

emalie szkliste

-

dobra odporność na działanie np. kwasów i

rozpuszczalników organicznych oraz na

działanie wysokich temperatur

background image

powłoki cementowe

lakiery

smary

farby

asfalty

smoły

background image

Powłoki galwaniczne

Metodą galwaniczną można
osadzać większość metali zarówno
elektrododatnich, np. Au, Ag, Cu,
jak i elektroujemnych, jak Zn, Sn,
Ni, Cd, Fe w stanie czystym lub w
postaci stopów galwanicznych, np.
Cu-Zn

background image

Powłoki galwaniczne

Do ważniejszych wymagań stawianych powłokom

galwanicznym należą:

- dobra przyczepność (adhezja) powłoki do podłoża,

- szczelność, czyli jak najmniejsza porowatość, co

ma szczególne znaczenie dla powłok katodowych,

- drobnokrystaliczna struktura,

- odpowiednia, minimalna grubość dla danych

warunków użytkowania,

- wygląd zewnętrzny; barwa, gładkość.

background image

Powłoki galwaniczne

powłoki ochronne - mające za
zadanie wyłącznie ochronę
metalu podłoża przed korozją

powłoki dekoracyjne -
nakładane dla poprawy wyglądu
zewnętrznego powierzchni
(barwa, połysk, gładkość)

background image

powłoki ochronno-dekoracyjne -
stosowane jako ochrona przed
korozją z jednoczesnym nadaniem i
zachowaniem własności
dekoracyjnych powierzchni metalu
podłoża, co jest coraz częściej
używane- np. srebrzenie,
miedziowanie

background image

powłoki techniczne (funkcjonalne) - stosowane

w celu uzyskania określonych własności

fizycznych lub technologicznych powierzchni,

np. zwiększenie odporności na ścieranie,

zmiana współczynnika tarcia, poprawa

własności elektrycznych powierzchni, poprawa

zdolności łączenia przez lutowanie, zmiana

wymiarów pokrywanych części, regeneracja

zużytych powierzchni, uzyskanie

zwiększonego stopnia odbicia i połysku

powierzchni, zabezpieczenie określonych

powierzchni w czasie wykonywania innych

procesów obróbki powierzchniowej oraz

uzyskiwania grubych warstw w

galwanoplastyce

background image

Klasyfikacja z punktu widzenia
dodatkowej obróbki powłok po ich
osadzeniu lub wytworzeniu

powłoki polerowane (mechanicznie,
chemicznie lub elektrochemicznie)

powłoki obłapiane (dotyczy
wyłącznie powłok cynowych)

powłoki barwione

powłoki uszczelniane

powłoki impregnowane

background image

Klasyfikacja z punktu widzenia stanu
powierzchni i struktury powłoki

powłoki błyszczące

powłoki półbłyszczące

powłoki z połyskiem lustrzanym

powłoki mikroporowate

powłoki mikrospękane

powłoki szczelne (bez porów i
spękań)

background image

Klasyfikacja z punktu widzenia sposobów
nakładania lub wytwarzania powłok

powłoki elektrolityczne :
* jednowarstwowe
* wielowarstwowe

powłoki osadzane metodą
chemiczną (chemiczne)

powłoki konwersyjne:
* wytwarzane chemicznie
* wytwarzane elektrochemicznie

background image

Powłoki cynkowe

Powłoki cynkowe w porównaniu z

powłokami z innych metali wykazują

najlepsze własności ochronne na żelazie

i stali pod względem zarówno grubości,

jak i kosztu osadzania. Wartość

ochronna powłok jest proporcjonalna do

ich grubości. W porównaniu z powłokami

kadmowymi, cynk wykazuje gorsze

własności ochronne tylko w środowisku

typowo morskim lub o dużej wilgotności.

background image

Zastosowanie powłok
cynkowych

w przemyśle do pokrywania blach,
taśm, drutów stalowych i drobnicy

środowiska słabo kwaśne i słabo
zasadowe

pokrywanie stali powłoką cynkową
(blachy ocynkowane) – zbiorniki

background image

Zastosowanie powłok
cynowych

blachy na puszki konserwowe

ochrony przed działaniem siarki w
czasie gumowania

jako częściowe zabezpieczenie
powierzchni przed azotowaniem

zabezpieczenie precyzyjnych
drobnych sprężyn przed korozją

podkład pod powłoki organiczne

background image

Zastosowanie powłok
kadmowych

pokrywanie elementów o
skomplikowanych kształtach, np.
wirników i statorów kondensatorów
obrotowych, przedmiotów
tłoczonych o dużych wgłębieniach
itp.

ochrona stali wytrzymałościowych

background image

Zastosowanie powłok
srebrnych

duża odporność chemiczna i
korozyjna - budowa aparatury
chemicznej.

background image

Zastosowanie powłok
niklowych

w przemyśle chemicznym grubymi
powłokami niklowymi pokrywa się
aparaturę chemiczną narażoną na
działanie silnych zasad.

background image

Powłoki żelazne

Elektrolityczne powłoki żelazne są
powłokami technicznymi nakładanymi
w celach regeneracyjnych lub w celu
wykorzystania ich zdolności
pochłaniania i utrzymywania środków
smarujących – większych niż posiada
np. chrom.

pokrywanie aluminiowych tłoków
silników spalinowych.

background image

Powłoki aluminiowe

Aluminiowanie zanurzeniowe polega
na wytwarzaniu powłok aluminiowych
na elementach konstrukcji i urządzeń
wykonanych ze stali, staliwa lub
żeliwa, a narażonych na korozję w
wodzie.

Działanie ochronne powłok
aluminiowych jest wywołane znaczną
odpornością korozyjną
spasywowanego aluminium

background image

Powłoki

stopowe

background image

Elektrolityczne powłoki stopowe
posiadają bardzo specyficzne
własności i są stosowane przy
szczególnych wymaganiach, których
nie mogą spełniać pojedyncze metale,
jak np. duża twardość i żaroodporność
lub specyficzne własności
przeciwcierne czy mały opór przejścia,
bądź duża odporność na ścieranie.

background image

Powłoki mosiężne i

brązowe

Najczęściej stosowane są mosiądze
o zawartości powyżej 65% Cu, co
oznacza, że są to powłoki
jednofazowe – bardziej odporne na
korozję niż dwufazowe.

górnictwo

background image

Powłoki brązowe

najczęściej jednofazowe stosuje się
w celach technicznych i
dekoracyjnych.

Zastosowanie

w produkcji łożysk ślizgowych

jako ochrona przy azotowaniu

jako warstwa pośrednia przy
osadzaniu innych metali, np.: Ni, Cr,
Au.

background image

Powłoki wolfram-kobalt i

wolfram-nikiel

charakteryzują się dużą twardością,
która nie obniża się do temperatury
około 600°C (twardość na gorąco).
Stosuje się do pokrywania styków w
przekaźnikach i przełącznikach na
dość duże moce.

background image

Powłoki niklowo-

żelazowe

stosowane są w przemyśle
elektronicznym na pokrycia
magnetyczne. Błyszczące powłoki
stosuje się do pokrywania sprzętu
sportowego, okuć meblowych,
narzędzi, armatury łazienkowej,
często z dodatkowym
zabezpieczeniem powłoką
chromową.

background image

Powłoki kompozytowe

Do regeneracji stalowych części
maszyn stosuje się
elektrochemiczne powłoki
kompozytowe, które są
konkurencyjne w porównaniu do
klasycznych powłok
regeneracyjnych chromowych,
żelaznych lub niklowych.

background image

Powłoki

kompozyto

we

background image

Do regeneracji stalowych części
maszyn stosuje się
elektrochemiczne powłoki
kompozytowe, które są
konkurencyjne w porównaniu do
klasycznych powłok
regeneracyjnych chromowych,
żelaznych lub niklowych.

background image

Oznaczenia

Nib – powłoka niklowa błyszcząca

Nid- podwójna lub potrójna

powłoka niklowa,

Cr r - powłoka zwykła o minimalnej

grubości 0,3 μm,

Cr mc – powłoka Cr mikrospękana o

min grubości 0,3 μm,

Cr mp – powłoka Cr mikrospękana

o min. grubości 0,3 μm.

background image

Rodzaj powłoki dobieramy biorąc
pod uwagę wiele czynników. M.in.
są to:

warunki użytkowania (lekkie,
umiarkowane, ciężkie, wyjątkowo
ciężkie)

podłoże (stal nierdzewna, stal
niestopowa)

background image

Inhibitory korozji

Inhibitory powodują powstawanie na

powierzchni materiału warstwy

ochronnej (tzw. proces pasywacji).

Warstwa pasywna narażona jest na

przerwanie w wyniku ruchu wody w

instalacji. Dlatego potrzebna jest

odpowiednia ilość inhibitora, aby taką

uszkodzoną warstwę natychmiast

uzupełnić. Gdy zabraknie preparatu, w

miejscu uszkodzenia powierzchni

pasywnej tworzy się mikroogniwo i

rozpoczyna korozja.

background image

Rury

Rury z powłokami ochronnymi można podzielić

na dwie grupy:

Rury z powłokami ochronnymi:

Metalicznymi (cynkowane lub kryte innymi

metalami)

Niemetalicznymi (lakierowane, emaliowane,

powlekane asfaltem)

Rury z wykładzinami ochronnymi:

Ceramicznymi

Z mas plastycznych (guma, PVC)

Rury platerowane ( nawalcowana warstewka

metalu o odpowiedniej odporności np. ze stali

kwasoodpornej)

background image

Rury emaliowane produkowane są głownie

dla potrzeb przemysłu chemicznego,

natomiast rury z powłokami asfaltowymi to

najcześciej rury o dużych średnicach dla

budowy rurociągów dalekosiężnych wody,

ropy i gazu.

Wykładziny z tworzyw sztucznych i rury

platerowane stosowane są głównie w

przemyśle chemicznym, dla zmniejszenia

zużycia stali odpornych na korozję, obniżki

kosztów instalacji i wydłużenia jej

żywotności.

background image

Sprawdzenie odporności w
komorach solankowych (rzędu
1000 godz. Np.)

background image

Zbiorniki substancji
chemicznych

Ochronne powłoki na bazie
niekurczliwej żywicy winyloestrowej z
ciągłym zbrojeniem z maty z włókna
szklanego stanowią dobrą ochronę
zbiorników z chemikaliami. Są to
zabezpieczenia antykorozyjne o
bardzo wysokiej odporności
chemicznej, termicznej i
mechanicznej.

background image
background image
background image
background image
background image

Przykłady zastosowania powłok emalierskich w
przemyśle galwanicznym i chemicznym. Technologie
opracowano w Katedrze Technologii Szkła i Powłok
Amorficznych.


Document Outline


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
POWŁOKI OCHRONNE W APARATURZE CHEMICZNEJ 2003 2
Aparatura chemiczna wirówki
04 plan bezpieczeństwa i ochrony zdrowia Dz U 2003 nr120poz1126
007 Podstawowe rodzaje wykończeń i powłok ochronnych
Powłoki ochronne
21 odnawianie powłok ochronnych NXNLJBZXDCSRRJAO27O2VEQRFXDJXAJ32FSLLFY
Aparatura chemiczna i procesowa J Warych (2)
projekt aparaty, Aparatura chemiczna
Gronostajski,podstawy i techniki wytwarzania II,Powłoki ochronne na ostrza narzędzi skrawającychx
Aparatura chemiczna i procesowa J Warych
Powłoki ochronne i?koracyjne
07 Ustawa o ochronie zabytków Dz U 2003 nr162poz1568tj
Krzemianowa powłoka ochronna na spękanej powierzchni betonu
Kryteria rysoodporności powłok ochronnych
Organizacje pozarządowe i systemy ochrony praw człowieka 2003
OCHRONY BIOLOGICZNE I CHEMICZNE
aparaty sciaga pyt oprac, Technologia Chemiczna PW, IV SEMESTR, Aparatura chemiczna i maszynoznawstw
Metaliczne powłoki ochronne, Polibuda, II semestr, fizyka, FIZA, lab, Chemia laborki, 1sem.chemia.la
MAT INZ - powłoki ochronne, Materiały inżynierskie

więcej podobnych podstron