Продажа
профессиональных
антикоррозийных
красок
Объекты применения
Холодное цинкование. Теория и практика.

Холодное цинкование. Теория и практика.


24 февраля 2012

Цель статьи - привлечь внимание предприятий, организаций, ведомств, отраслевых проектных и научно-исследовательских институтов, эксплуатационщиков и специалистов к перспективному методу холодного цинкования для более широкого внедрения его в практику антикоррозионной защиты черных металлов.
Хорошо известно, что наиболее длительную (до 25-50 лет) защиту стали от коррозии обеспечивают цинковые покрытия. Однако нанесение их традиционными методами, такими, например, как горячее цинкование или электрохимическое осаждение, на крупногабаритные металлоконструкции технически трудноосуществимо и на практике не используется.
В сравнении с традиционными методами наиболее доступным, дешевым, а иногда и единственно возможным оказывается метод холодного цинкования.
Холодное цинкование - это нанесение на подготовленную поверхность способами, применяемыми для обычных красок, специального цинксодержащего состава, в результате чего образуется покрытие, обладающее такими же антикоррозионными свойствами, как и покрытие, полученное методом горячего цинкования.
Прежде чем рассматривать имеющиеся сегодня на российском рынке составы для холодного цинкования, необходимо рассмотреть некоторые теоретические основы самого метода и, в частности, те свойства цинка, которые определяют эффективность его применения для антикоррозионной защиты стали.
Цинк - серебристо-белый, в нормальных условиях довольно хрупкий металл плотностью -7,1 г/см3, температура плавления ~420°С. Так же, как и железо, цинк относится к группе металлов повышенной термодинамической нестабильности, имеющей значение электродного потенциала меньше, чем потенциал водородного электрода при рН=7(- 0,413 В). Однако вода почти не действует на цинк. Это объясняется тем, что при взаимодействии цинка с водой на его поверхности образуется гидроксид, который практически не растворим и препятствует дальнейшему течению реакции. Даже в слабокислой среде коррозия чистого цинка замедленна, что связано с достаточно высоким значением перенапряжения выделения водорода на цинке (-1В). При содержании в цинке сотых долей процента примесей таких металлов, как, например, медь и железо, имеющих меньшее значение перенапряжения выделения водорода (соответственно 0,6 и 0,5 В), скорость взаимодействия цинка с кислотами увеличивается в сотни раз.
На воздухе цинк окисляется, покрываясь тонкой, но прочной пленкой оксида или основного карбоната цинка. Эта пленка надежно защищает цинк от дальнейшего окисления и обуславливает высокую коррозионную стойкость металла.
В противоположность этому ржавчина, например, не образует сплошной пленки на поверхности железа и между отдельными кристаллами гидратированного оксида железа III, имеются большие просветы, наличием которых и объясняется склонность железа к прогрессирующей коррозии.
Высокие противокоррозионные свойства цинка при нанесении его на железо (сталь) обусловлены еще и тем, что цинк имеет электрохимический потенциал ниже, чем железо (-760 и - 440 мВ соответственно), поэтому в электрохимической паре цинк - железо, возникающей в присутствии воды (влаги), цинк выполняет роль анода и растворяется, а металлическая подложка (железо) - роль катода,
в результате чего имеет место пассивация стали за счет подщелачивания. Ионы цинка реагируют с диоксидом углерода, находящимся в воздухе. Это сопровождается образованием плотных слоев нерастворимых карбонатов цинка, тормозящих дальнейшее развитие коррозионного процесса.
Из перечисленных выше свойств цинка следует, что при нанесении на железо (сталь) цинк защищает его как по барьерному (изоляционному) типу (что более характерно для горячего цинкования, где цинк сразу образует сплошное влагонепроницаемое покрытие), так и по электрохимическому (протекторному) типу, где цинк, в присутствии влаги, выполняя роль анода по отношению к железу, расходуется для его защиты, а образующиеся при этом соединения цинка «залечивают» дефекты покрытия, предотвращая коррозию железа.
Протекторный тип защиты более характерен для холодного цинкования, особенно в стадии первоначального формирования покрытия, так как оно имеет определенную пористую структуру, через которую возможен доступ влаги к поверхности стали, приводящий к образованию электрохимической пары цинк-железо. В процессе дальнейшей эксплуатации происходит уплотнение структуры покрытия и переход его защитного действия от протекторного к барьерному.
Таким образом, покрытие, полученное методом холодного цинкования, по истечении определенного времени, зависящего от условий эксплуатации (в основном влажности), защищает сталь по тому же механизму, что и покрытие, нанесенное горячим способом.
Дальнейшее действие цинка по электрохимическому типу защиты (так же, как и для горячеоцинкованных поверхностей) происходит только тогда, когда по тем или иным, в том числе механическим причинам, нарушается целостность нанесенного покрытия и влага проникает к поверхности стали.
Согласно стандартам ISO 3549 (DIN 55969) составы для холодного цинкования, обеспечивающие активную электрохимическую защиту по всей поверхности (повсеместную и свободную передачу электронов как между частицами цинка внутри покрытия, так и от частиц цинка к поверхности стали), должны содержать в сухом покрытии не менее 94% чистого цинка с размером частиц 12-15 мкм или не менее 88% цинка с размером частиц 3-5 мкм.
Более высокие концентрации цинка увеличивают защитное антикоррозионное действие покрытия, а использование «атомизированной» (<5 мкм) цинковой пудры, при прочих равных условиях, способствует повышению адгезии (за счет облегчения междиффузионного взаимодействия цинка и железа), эластичности, снижению пористости покрытия и получению более гладкой (менее шероховатой) поверхности.
Цинкнаполненные (цинксодержащие) краски, не отвечающие вышеуказанному стандарту, не относятся к составам для холодного цинкования и не образуют электропроводного цинкового покрытия, адекватного по свойствам и срокам эксплуатации с горячеоцинкованным. Цинк, присутствующий в них, выполняет роль специального (в том числе цветообразующего) пигмента, усиливающего лишь барьерную (пленочную) защиту за счет своего окисления и «закупоривания пор» в слое краски.
В настоящее время на российском рынке представлены составы для холодного цинкования, где в качестве связующего используется «жидкое стекло» (цинксиликатные краски), эпоксидные или кремнеорганические смолы. Однако одним из факторов, сдерживающих внедрение этих материалов в широкую практику антикоррозионной защиты, является их двух- и даже трехупаковочность: связующее+порошок цинка+отвердитель, связующее+порошок цинка или в лучшем случае связующее с цинком+отвердитель, что не всегда устраивает потребителя ввиду непродолжительной жизнеспособности состава после смешения. Также, в данном случае, возникают определенные сложности, связанные с необходимостью работы с пылящим высокодисперсным цинковым порошком при смешении компонентов непосредственно на рабочей площадке и применением дополнительных устройств для диспергирования (перемешивания). В этом плане готовые к применению одноупаковочные цинковые составы выгодно отличаются от двух- и трехупаковочных.
Использование метода холодного цинкования эффективно как для получения самостоятельного покрытия и предварительного грунтования, так и для межоперационной защиты стали и ремонта ранее оцинкованных поверхностей.
Применение метода имеет ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с горячим цинкованием:

  • отсутствие ограничений по размерам цинкуемых поверхностей;
  • возможность производить подготовку поверхности на месте;
  • возможность легко сваривать конструкции, покрытые составами для холодного цинкования;
  • возможность на месте оцинковывать сварные швы;
  • легкость в ремонте, в том числе нарушенных (при транспортировке и монтаже) участков цинкового покрытия;
  • возможность цинкования в широком диапазоне температур (от -20 до + 40°С);
  • отсутствие необходимости демонтажа, транспортировки к месту цинкования и обратно и последующего монтажа конструкций;
  • возможность получения эластичного покрытия, выдерживающего как механическую деформацию, так и термическое расширение и сжатие в широком диапазоне температур;
  • высокая степень сцепления других ЛКМ, в том числе порошковых красок с оцинкованной поверхностью;
  • возможность оцинковывать собственными силами и любым способом (погружением в состав, кистью, валиком, распылителем).

Уже сегодня перечисленные составы для холодного цинкования как самостоятельно, так и в системах покрытий, успешно используются на практике в России и за ее пределами. В частности, при защите от коррозии мостовых сооружений, тоннелей, строительных металлоконструкций, городских столбов освещения, опор ЛЭП, металлических кровель, резервуаров, трубопроводов, арматуры зданий, для антикоррозионной обработки агрегатов и деталей кузовов автомобилей. Пользователи отмечают эффективность метода, его простоту, относительно невысокую стоимость и весьма быструю эксплуатационную окупаемость.
И в заключение необходимо еще раз сказать, что более широкое внедрение в практику современных и перспективных методов антикоррозионной защиты, в частности таких, как холодное цинкование, позволит резко сократить ущерб, приносимый в результате коррозии металлов, который в промышленно развитых странах достигает 5% национального дохода.

СЪЕМНЫЙ ЛАК ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТЕН ОКРАСОЧНЫХ КАМЕРСЪЕМНЫЙ ЛАК ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТЕН ОКРАСОЧНЫХ КАМЕР
13 мая 2013
При проведении окрасочных работ, в зависимости от метода нанесения и группы сложности изделия, от 40 до 90 % лакокрасочного материала (ЛКМ) оседает на окрашиваемой поверхности в виде лакокрасочного покрытия (ПК). Остальное количество ЛКМ в виде красочной пыли уносится вентиляцией и оседает на внутренних стенках окрасочной камеры, решетках, фильтрах, воздуховодах.
Новый класс коррозионностойких полиэфирных порошковых ЛКМНовый класс коррозионностойких полиэфирных порошковых ЛКМ
13 мая 2013
Коррозия металлических субстратов представляет существенные проблемы для общества не только с точки зрения денежных затрат, но и с позиций безопасности. Всемирная организация борьбы с коррозией оценивает ежегодные расходы в мире, связанные с коррозией от 1,3 до 1,4 триллионов евро или от 3,1 до 3,5 % ВНП стран. Эти цифры отражают только прямые затраты, связанные с коррозией, такие как стоимость материалов, оборудования и ремонта, технического обслуживания и замены изделий.
Модульные установки коалесцентно-сорбционной очистки вод промышленно-бытового назначенияМодульные установки коалесцентно-сорбционной очистки вод промышленно-бытового назначения
08 ноября 2012
Рост объемов производства при увеличении экологической нагрузки на окружающую среду особенно актуализирует задачу рациональ- ного использования природных ресурсов при ужесточении норма- тивных требований к потребляемому продукту. Этому способствует их качественная разработка, разумное использование, а также по- следующая полная утилизация отходов.
Водоразбавляемые материалы для отделки древесиныВодоразбавляемые материалы для отделки древесины
05 октября 2012
Тиккурила в настоящее время уделяет очень много внимания защите окружающей среды. Основной акцент делается не только на высокое качество, доступность и долговечность материалов. Потребителю также предлагается такая ценность как экологическая безопасность продукции.
«Холодное цинкование» псевдоцинкование«Холодное цинкование» псевдоцинкование
23 января 2012
Потребитель должен иметь реальное представление о составе и свойствах, сходстве и различии ПК для правильного выбора эффективной защиты металла.
Антикоррозийная грунтовка на основе водоэмульсионной алкидной смолы цинковых пигментовАнтикоррозийная грунтовка на основе водоэмульсионной алкидной смолы цинковых пигментов
24 мая 2012
Ведущие специалисты швейцарского отделения компании Eckart делятся опытом по разработке и производству стабильной при хранении антикоррозионной грунтовки на основе водоэмульсионной алкидной смолы, цинковых хлопьев и цинковой пыли.
Года: 2013 2012 все

Рассказать друзьям:  
 
Поставки цинковых покрытий в любые регионы РФ:
Москва, Санкт-Петербург, Астрахань, Нижний Новгород, Воронеж
Создание сайта Unitech
file/image/main_Zn.jpg
1998-2014 “Corrozii.net” 
Российская Федерация, 620062,г.Екатеринбург, пр. Ленина, 101/2
тел.: (343) 268-10-53 

группа в контакте twitter

Антикоррозийная защита и покрытия, цинковые покрытия, холодное цинкование