background image
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 
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