ضد زنگ زدگی

ضد زنگ زدگی عاملی است جهت جلوگیری از زنگ زدن فلز ، برای تعریف ضد زنگ زدگی باید علت زنگ زدگی را بدانیم .

زنگ زدن عبارتی است که به اکسیداسیون آهن اطلاق می‌شود.

اکسیداسیون آهن معمولا از طریق واکنش با اکسیژن صورت می‌گیرد.

اما نوع‌های دیگری از زنگ زدن وجود دارد که حاصل واکنش آهن و کلر است که به آن زنگ سبز می‌گویند.

“ زنگ ” نام متداول یکی از ترکیبات بسیار رایج یعنی اکسید آهن با فرمول Fe2O3 است.

این نام رایج است زیرا آهن به سرعت با اکسیژن ترکیب شده و تشکیل زنگ آهن را می دهد.

در حقیقت آهن را به ندرت می توان به صورت خالص در طبیعت پیدا کرد.

( ضد زنگ زدگی )

زنگ زدن آهن

زنگ آهن (یا فولاد) نمونه ای از فرایند خوردگی است.

فرایند الکتروشیمیایی شامل :

آند (یک قطعه فلز که به راحتی الکترون از دست می دهد)،

الکترولیت (مایعی که به حرکت الکترون ها کمک می کند)

یک کاتد (یک قطعه فلز که به راحتی الکترون می پذیرد) است.

وقتی فلزی خورده می شود، الکترولیت به تولید اکسیژن در آند کمک می کند.

سپس اکسیژن با فلز ترکیب شده و الکترون آزاد می شود.

وقتی الکترون ها از طریق الکترولیت به سمت کاتد جریان می یابند.

آند با جریان الکتریکی حذف می شود یا به کاتیون های فلزی تبدیل شده و زنگ تشکیل می شود.

( ضد زنگ زدگی )

انواع پوشش های ضد زنگ زدگی آهن

1- پوشش های فسفاتی و کروماتی

این پوششها که پوششهای تبدیلی نامیده می‌‌شوند، پوششهایی هستند که ‌از خود فلز ایجاد می‌‌شوند.

فسفات ها و کرومات ها نامحلول‌اند.

با استفاده ‌از محلولهای معینی مثل اسید سولفوریک با مقدار معینی از نمک های فسفات ، قسمت سطحی قطعات فلزی را تبدیل به فسفات یا کرومات آن فلز می‌‌کنند.

در نتیجه ، به سطح قطعه فلز چسبیده و بعنوان پوششهای محافظ در محیط‌های خنثی می‌‌توانند کارایی داشته باشند.

این پوشش ها بیشتر به ‌این دلیل فراهم می‌‌شوند که ‌از روی آنها بتوان پوشش های رنگ را بر روی قطعات فلزی بکار برد.

پس پوشش های فسفاتی ، کروماتی ، بعنوان آستر نیز در قطعات صنعتی می‌‌توانند عمل کنند؛

چرا که وجود این پوشش ، ارتباط رنگ با قطعه را محکم‌تر می‌‌سازد.

رنگ کم و بیش دارای تحلخل است و اگر خوب فراهم نشود، نمی‌‌تواند از خوردگی جلوگیری کند.

( ضد زنگ زدگی )

2- پوشش های اکسید فلزات

اکسید برخی فلزات بر روی خود فلزات ، از خوردگی جلوگیری می‌‌کند.

بعنوان مثال ، می‌‌توان تحت عوامل کنترل شده ، لایه‌ای از اکسید آلومینیوم بر روی آلومینیوم نشاند.

اکسید آلومینیوم رنگ خوبی دارد و اکسید آن به سطح فلز می‌‌چسبد و باعث می‌‌شود که ‌اتمسفر به‌ آن اثر نکرده و مقاومت خوبی در مقابل خوردگی داشته باشد.

همچنین اکسید آلومینیوم رنگ‌پذیر است و می‌‌توان با الکترولیز و غوطه‌وری ، آن را رنگ کرد.

اکسید آلومینیوم دارای تخلخل و حفره‌های شش وجهی است که با الکترولیز ، رنگ در این حفره‌ها قرار می‌‌گیرد.

همچنین با پدیده ‌الکترولیز ، آهن را به ‌اکسید آهن سیاه رنگ (البته بصورت کنترل شده) تبدیل می‌‌کنند که مقاوم در برابر خوردگی است که به آن “سیاه‌کاری آهن یا فولاد” می‌‌گویند .

در قطعات یدکی ماشین دیده می‌‌شود.

( ضد زنگ زدگی )

3- پوشش های گالوانیزه

گالوانیزه کردن (Galvanizing) ، پوشش دادن آهن و فولاد با روی است.

گالوانیزه ، بطرق مختلف انجام می‌‌گیرد که یکی از این طرق ، آبکاری با برق است.

در آبکاری با برق ، قطعه‌ای که می‌‌خواهیم گالوانیزه کنیم، کاتد الکترولیز را تشکیل می‌‌دهد و فلز روی در آند قرار می‌‌گیرد.

یکی دیگر از روشهای گالوانیزه ، استفاده ‌از فلز مذاب یا روی مذاب است. روی دارای نقطه ذوب پایینی است.

در گالوانیزه با روی مذاب آن را بصورت مذاب در حمام مورد استفاده قرار می‌‌دهند.

با استفاده ‌از غوطه‌ور سازی فلز در روی مذاب ، لایه‌ای از روی در سطح فلز تشکیل می‌‌شود.

به ‌این پدیده ، غوطه‌وری داغ (Hot dip galvanizing) می‌گویند.

لوله‌های گالوانیزه در ساخت قطعات مختلف ، در لوله کشی منازل و آبرسانی و … مورد استفاده قرار می‌‌گیرند.

( ضد زنگ زدگی )

4- پوشش های قلع

قلع از فلزاتی است که ذاتا براحتی اکسید می‌‌شود و از طریق ایجاد اکسید در مقابل اتمسفر مقاوم می‌‌شود.

در محیطه ای بسیار خورنده مثل اسیدها و نمکها و … بخوبی پایداری می‌‌کند.

به همین دلیل در موارد حساس که خوردگی قابل کنترل نیست، از قطعات قلع یا پوششهای قلع استفاده می‌‌شود.

مصرف زیاد این نوع پوشش ها، در صنعت کنسروسازی می‌‌باشد که بر روی ظروف آهنی این پوشش ها را قرار می‌‌دهند.

( ضد زنگ زدگی )

5- پوشش های کادمیم

این پوشش ها بر روی فولاد از طریق آبگیری انجام می‌‌گیرد.

معمولا پیچ و مهره‌های فولادی با این فلز ، روکش داده می‌‌شوند.

روکش کادمیم مخافظ خوبی برای کالاهای آهنی و فولادی در برابر زنگ زدگی و فسادتدریجی در اثر هوا می باشد.

روکش کادمیم بیشتر قسمت های اساسی هواپیماها و کشتی ها و کالاهایی که در آب و هوای گرمسیری مصرف دارد، به کار برده می شود.

پوشش های کادمیم مخصوصا در محیط های طبیعی موثرند.

مقاومت این پوشش ها در مقابل فساد تدریجی در مناطق روستایی بیشتر از مناطق صنعتی است.

( ضد زنگ زدگی )