Тема 5. Виды защитных покрытий

Самыми распространенными средствами предохранения сельскохозяйственной техники от коррозии являются различного рода защитные покрытия. Наряду с ними все более широко применяются и такие перспективные средства, как ингибиторы (замедлители) коррозии, модификаторы ржавчины, усовершенствованные упаковочные материалы, специальные средства защиты от биоповреждений и пр.

Защитные покрытия различают по материалу, способу получения, назначению и механизму защиты.

По материалу из защитных покрытий наиболее распространены покрытия на органической основе, а из них – лакокрасочные. Они выгодно отличаются от других видов защитных покрытий своей дешевизной, простотой нанесения и надежностью. В настоящее время более 80 % всех металлических изделий защищают от коррозии лакокрасочными покрытиями.

В последние годы распространяются покрытия на основе полимерных материалов (полиэтилена, поливинилхлорида, полиамида, нейлона, капрона и др.). Полимерные покрытия имеют ряд преимуществ перед лакокрасочными: они более долговечны, обладают механической и химической стойкостью, дают возможность обойтись без применения органических растворителей и позволяют сократить технологический цикл окрашивания заменой многослойных покрытий однослойными необходимой толщины. Но они значительно дороже последних, поэтому пока имеют ограниченное применение.

Расширяется номеклатура полимерных материалов, применяемых при консервации металлических изделий. Здесь наряду с традиционными средствами (маслами и смазками) все шире применяют различные ингибированные пленочные полимерные покрытия (снимаемые, смываемые, неснимаемые), битумные и восковые составы. Покрытия указанных типов в ряде случаев могут использоваться и в условиях эксплуатации.

Металлопокрытия отличаются своим многообразием как по виду используемого металла, так и по способам их получения. Для сельскохозяйственной техники чаще других применяют цинкование. Оно более экономично и обеспечивает надежную защиту во многих средах. Цинковые покрытия можно наносить различными методами: горячим способом, распылением и гальваническим.

По механизму защиты металлические покрытия подразделяются на анодные (имеющие в данной среде электродный потенциал более отрицательный, чем у основного металла) и катодные (имеющие в данной среде электродный потенциал более положительный, чем у основного металла).

Неметаллические неорганические покрытия – это покрытия, состоящие из неорганических соединений металлов. Примерами их являются: окисное, окисно-фосфатное, фосфатное, фторидное, окисно-фторидное и др. Как правило, защитные свойства неметаллических неорганических покрытий невысокие, поэтому как самостоятельные покрытия они могут быть использованы только для защиты металлических изделий от коррозии в легких условиях эксплуатации. Наиболее целесообразно применять неметаллические покрытия (особенно окисные и фосфатные) как основу для нанесения лакокрасочных покрытий.

Комбинированные покрытия – это системы покрывных пленок (металлических и неметаллических), включающих один и более слоев, компонентов или фаз. Существует классификация комбинированных покрытий в зависимости от количества фаз, составляющих покрытие (однофазные, двухфазные, трехфазные), количества компонентов (однокомпонентные, многокомпонентные) и т. д. Среди комбинированных покрытий большой интерес представляют так называемые многокомпонентные композиционные покрытия, совмещающие в себе свойства металлов и неметаллов. К ним относят металлические покрытия, содержащие соосажденые неметаллические частицы. Примерами композиционных покрытий могут служить: медь с графитом, никель с карбидами, хром с боридами и др. Отличительной особенностью такого рода покрытий является их повышенная по сравнению с чисто металлическими покрытиями стойкость против изнашивания, коррозии и температурных воздействий.

Комбинированные покрытия позволяют сочетать различные принципы защиты изделий. Они долговечны в обычных условиях эксплуатации, эффективны в агрессивных средах и при повышенных температурах. Технология получения комбинированных покрытий не требует коренной перестройки производства.

По способу получения из защитных покрытий наиболее применяемыми в сельскохозяйственной технике являются горячие, химические, электрохимические и металлизационные. Из всех способов получения цинковых покрытий на горячее цинкование приходится 95...98 %. Этот способ нанесения цинка имеет то преимущество, что связь его с основным защищаемым металлом более прочная из-за диффузии наносимого металла в глубину основы, а постепенное изменение концентрации металла по глубине покрытия обусловливает лучшие условия эксплуатации деталей.

Химические покрытия – это металлические или неметаллические неорганические покрытия, получаемые в растворах без электрического тока от внешнего источника. Примерами процессов получения покрытий химическим способом являются: для металлических покрытий, полученных восстановлением, – никелирование, меднение и др.; для неметаллических неорганических покрытий, полученных окислением, – оксидирование, фосфатирование, хроматирование и др.

Электрохимические покрытия – это металлические или неметаллические неорганические покрытия, получаемые в электролитах под действием электрического тока от внешнего источника. Электрохимическое покрытие, получаемое катодным восстановлением металла, называется гальваническим, а покрытие, получаемое анодным окислением металла, – анодно-окисным. Примером гальванических покрытий могут служить катодно-осажденные хромовые, никелевые, цинковые, кадмиевые и другие металлические покрытия, а к анодно-окисным покрытиям относятся защитные пленки, полученные анодным окислением, например, алюминиевых сплавов.

Металлизационные покрытия – это металлические покрытия (цинковые, кадмиевые, алюминиевые, свинцовые, медные и др.), нанесенные на защищаемую поверхность в расплавленном состоянии струей сжатого воздуха. Обычно их наносят на крупные металлоконструкции. Для усиления коррозионной стойкости металлических и неметаллических неорганических покрытий их дополнительно обрабатывают различными способами: гидрофобизированием, наполнением в воде, наполнением в растворе бихромата калия или натрия, покрытием бесцветным лаком, оксидированием с наполнением в растворе красителя, оплавлением, пассивированием, пропиткой лаком, клеем, эмульсией, промасливанием, фосфатированием, хроматированием и т. д.