Файл: Слободяник И.Я. Строительные материалы и изделия учебник.pdf

металлов с разными электродными потенциалами, изолировать металлические детали от влияния блуждающих токов.

По характеру среды электрохимическая коррозия может быть атмосферной, подводной, почвенной, вызываемой блуждающими токами.

По степени сопротивления растворению, т. е. возрастания элек­ тродного потенциала, металлы расположены в следующем порядке: алюминий, марганец, цинк, хром, железо, кобальт, никель, олово, свинец, медь, серебро, ртуть, платина, золото.

Из порядка расположения металлов видно, что если в качест­ ве электродов взять, например, цинк и железо, то цинк будет переходить в раствор, а железо сохранится в условиях электрохи­ мической коррозии. Благодаря явлению пассивирования многие ме­ таллы из этого ряда более стойки, чем правые соседние металлы, например алюминий, хром.

Межкристаллитная коррозия. В результате любого вида корро­ зии на металле образуется местами сыпь (коррозионная язва). Металл приобретает также коррозионную хрупкость как резуль­ тат межкристаллитной коррозии, т. е. коррозии, при которой металл под влиянием внешней среды разрушается по границам зерен.

Защита металлов от коррозии. Чтобы избежать коррозии металлов, применяют стойкие антикоррозионные сплавы (главным образом железоуглеродистые, в состав которых входят легирую­ щие элементы), защищают основной металл покрытиями.

Защитные металлические покрытия наносят на металлы галь­ ваническим, химическим, анодизационным, диффузионным, горя­ чим, металлизационным способами.

К числу неметаллических покрытий относят: эмалированные, стеклянные, лакокрасочные, пленочные, пластмассовые (напыле­ нием), обкладочные из листового пластика, плиточные, обмазоч­ ные и др.

Покрытия, получаемые при пропускании электрического тока от внешнего источника в соответствующем электролите, в который погружена защищаемая деталь в паре с анодом из металла покрытия, называют электролитическими, или гальваническими.

Этот вид коррозионной защиты заключается в том, что на поверх­ ности металла электролитическим осаждением из раствора солей металлов создается тонкий защитный слой какого-либо металла.

К числу гальванических покрытий относят: цинковые, кадмие­ вые, медные, никелевые, хромовые, оловянные. Гальваническим способом наносят на металл декоративные слои (хромирование, серебрение, никелирование, золочение).

Химическую обработку металлических изделий в горячих растворах кислых фосфатов железа и марганца называют фосфатированием.

Создание на поверхности металла защитной пленки, образую­ щейся в сильных окислителях, называют оксидированием. К этому виду коррозионной защиты относят анодирование, воронение.

В некоторых случаях на металл наносят пленки горячим напылением пластмассы, приклеивают или приваривают пленки, защищают поверхности обмазочными материалами (винипластом, полиизобутиленом), плитками из плавленого базальта, кислото­ упорного бетона, кислотостойкими керамическими плитками, плит­ ками из резины, эбонита, а также обмазочными мастиками: серной, фаолитовой, арзамитовой, фанзолитовой и др.

Обмазки служат также в качестве скрепляющих растворов при обкладке защищаемого металла (например, металлической ванны для травления металла и др.) кислотоупорными плитками.

Кроме покрытий длительного действия, могут быть нанесены также невысыхающие масляные слои (например, технический ва­ зелин, лак-этиноль), предназначенные для временной защиты по­ верхности металла от коррозии. Такие покрытия наносят при хранении и транспортировании металлических изделий.

Антикоррозионным средством для металлического оборудова­ ния служат летучие ингибиторы и ингибированная бумага. Ин­ гибитором называют вещество, замедляющее или прекращающее реакцию. Такими веществами могут быть нитрит натрия с углекис­ лым аммонием, с уротропином и др. Ничтожные дозы паров инги­ битора в воздухе помещения сохраняют оборудование от корро­ зии, являясь безвредными для организма человека.

Помимо перечисленных мер с коррозией металлов борются рациональным конструктивным оформлением металлических конст­ рукций, при котором исключается возможность попадания и за­ держки влаги на поверхности металла; применением протекторов, т. е. присоединением к основному металлу металла менее устойчи­ вого против коррозии (например, цинка), катодной защитой под­ земных металлических сооружений (трубопроводов и др.), присое­ динением к катоду отдельного источника питания и заземлением анода.

Предохранить металл от коррозии можно также соответствую­ щей обработкой коррозионной среды, т. е. изменением ее химиче­ ского состава. В зависимости от характера обработки среды раз­ личают известковую, щелочную, фосфатную, коллоидную, суль­ фатную обработки и др.

Часто защитное покрытие на металле выполняет одновременно роль декоративного. К таким покрытиям относят кристаллит, молотковую эмаль, холодные и горячие эмали, анодирование алю­ минием.

Кристаллит — это защитно-декоративное покрытие на металле из последовательно нанесенных гальванических, оксидных и лако­ вых пленок. Кристаллитные пленки на металле образуются по та­ кой схеме. На обезжиренную поверхность металла гальваниче­ ским способом наносят слой олова толщиной 2—3 мк, после чего подвергают обработке до оплавления олова при температуре 300—350° С. В период затвердения оловянной пленки металл под­ вергается химической или электрохимической обработке, при кото­ рой образуется кристаллическая структура, имитирующая измо­

розь. Так как оловянный покров на металле имеет невысокую твердость, его защищают бесцветным или цветным лаком на ма­ сляных, нитроцеллюлозных и синтетических основах. Путем пигмен­ тирования покровных лаков спирторастворимыми органическими красителями можно получить цветную кристаллитную поверхность. Цветной кристаллит широкой гаммы цветов можно также полу­ чить электрохимической окраской. Листовую жесть с кристаллитным покровом подвергают штамповке, изгибу, создавая из нее различные защитно-декоративные детали.

Под названием молотковой эмали понимают защитно-декора­ тивное покрытие, имитирующее следы ударов молотка на сталь­ ном листе. Стальной нагретый лист обрабатывают пигментирован­ ными красочными составами на натуральной олифе или синте­ тических связующих.

Нанесением слоев силикатной или синтетических эмалей мож­ но получить металлические изделия или листовой материал спе­ циального назначения, для санитарно-декоративной облицовки.

§37. Попутные продукты металлургии

иметаллообрабатывающей промышленности

впроизводстве строительных материалов

Впроцессе производства чугуна, стали и цветных металлов образуются отходы, представляющие собой группу сложных мине­ ральных систем, состоящих из силикатов, алюмосиликатов, алю­

минатов кальция, реже магния, марганца, железа, а также суль­ фидов в виде CaS, MnS, FeS.

Количество шлаков достигает 70% от выхода продукции при производстве чугуна и около 15% — при производстве стали:

В зависимости от происхождения металлургические шлаки делят на доменные, сталеплавильные, шлаки ферросплавных про­ изводств, цветной металлургии и др. Наибольшее значение имеют доменные шлаки. В зависимости от руды и флюсов доменные шла­ ки делят на основные, кислые и нейтральные, по избыточному содержанию MgO и Ті02 — на ферромарганцевые и титанистые.

К основным относят шлаки, у которых модуль основности более единицы - SiQ A[°Q— > 1. Преобладающими кристалличе­

скими фазами основных доменных шлаков являются двухкальцие­

лых шлаках преобладает однокальциевый силикат СаО • Si02, ми­ нерал анортит СаО • А120 3 -2Si02 и др.

В зависимости от состояния шлака, удаленного из домны, раз­ личают шлаки огненно-жидкие, отвальные, гранулированные.

Металлургические шлаки представляют собой богатейшую сырьевую базу для строительной индустрии. Их следует применять комплексно для получения различных строительных материалов.