سیالات بازدارنده زنگ و خوردگی

پیشگیری کننده از زنگ زدگی و بازدارنده های خوردگی روان کننده ها، گریس ها، روغن ها یا مواد افزودنی سیال هستند که یک لایه محافظ یا مانع برای جلوگیری از تشکیل زنگ زدگی یا خوردگی تشکیل می دهند. آنها اغلب دارای ویژگی های روان کننده نافذ یا جابجایی آب هستند. بیشتر عوامل ضد زنگ و محصولات ضد رطوبت، لایه ای از خود به جا می گذارند که از رسیدن آب یا مواد شیمیایی خورنده به سطح فلز جلوگیری می کند.

تمام فلزات، به استثنای طلا و پلاتین، در محیط اکسید کننده خورده می شوند. بسته به محیط خاص و فلز پایه موجود، فلزات تصفیه نشده خورده می شوند و ترکیباتی مانند اکسیدها، هیدروکسیدها و سولفیدها را تشکیل می دهند.

بازدارنده های خوردگی

خوردگی یک فرآیند طبیعی است که در آن سطح یک ماده، معمولاً یک فلز، به دلیل واکنشی که در محیط آن رخ می دهد، خراب می شود. یک بازدارنده خوردگی در غلظت های کم به محیط اضافه می شود تا سرعت را کنترل کند یا خوردگی را از بین ببرد. کارایی بازدارنده به سازگاری آن با محیط و توانایی ایجاد اثر مطلوب در صورت وجود در غلظت های کم بستگی دارد.

کارایی بازدارنده، P ، به صورت زیر ارائه می شود:

= نرخ خوردگی

= نرخ خوردگی با بازدارنده در همان محیط

پیشگیری از زنگ زدگی

ضد زنگ نوع خاصی از بازدارنده خوردگی است که به منظور محافظت در برابر اکسیداسیون استفاده می شود. اکسیداسیون یک فرآیند الکتروشیمیایی است که بر روی سطح یک جسم فلزی اتفاق می افتد. این فلز اکسید می شود، الکترون ها را از دست می دهد و حالت ظرفیت خود را تغییر می دهد و با یک اکسید کننده مانند اکسیژن واکنش می دهد و اکسید تشکیل می دهد.

هنگامی که یک فلز آهنی اکسید می شود، ما شاهد از دست دادن مواد پایه و رسوبات سطحی اکسیدهای آهن هستیم. این خرابی قابل مشاهده محصول معمولاً به عنوان زنگ سطحی شناخته می شود. بیشتر عوامل کند کننده اکسیداسیون از مواد شیمیایی با ذرات یونیزه برای کند کردن فرآیند اکسیداسیون و جلوگیری از خراب شدن محصولات و مواد استفاده می کنند.

طبقه بندی

بازدارنده های خوردگی بر اساس روشی که با آن محافظت می کنند طبقه بندی می شوند. آنها یا برای تصفیه محیط سیالی که فلز با آن در تماس است، تبخیر و جمع آوری روی سطح تیمار شده، جذب سطح، القای غیرفعال شدن یا ایجاد حفاظت کاتدی استفاده می شود.

لاشخورها (تهویه کننده های محیطی)

در کاربردهای فرآیندی، ممکن است برای سیالی که سطحی قرار است در معرض آن قرار گیرد، درمان‌هایی انجام شود. در این کاربردها از یک روبنده، که اغلب به عنوان یک نرم کننده محیطی نامیده می شود، استفاده می شود. روبنده برای حذف یا جداسازی گونه های خورنده در محیط سیال استفاده می شود. در محلول‌های قلیایی یا تقریباً خنثی، می‌توان از روبنده برای کاهش محتوای اکسیژن استفاده کرد.

بازدارنده های رابط

بازدارنده‌های خوردگی که با سطح یک جسم فلزی واکنش می‌دهند یا به آن می‌چسبند، در بسیاری از کاربردهای دیگر که تغییر محیط غیرممکن یا غیرعملی است، استفاده می‌شوند.

• بازدارنده‌های خوردگی بخار (VCIs) معمولاً در کاغذ یا پارچه‌ای آغشته می‌شوند که یک قسمت فلزی را احاطه کرده است. بازدارنده خوردگی بخار تبخیر می شود و یک فیلم محافظ تشکیل می دهد که سطح قطعه را می پوشاند. VCI ها معمولاً در محیط های بسته برای ارائه حفاظت در برابر خوردگی در طول ذخیره سازی، حمل و نقل یا برنامه های کاربردی استفاده می شوند.

• بازدارنده های جذب ، که به آنها بازدارنده های مخلوط نیز گفته می شود، به سطح ماده تیمار شده جذب می شوند. این به دلیل جاذبه الکترواستاتیکی بین بار الکتریکی سطح فلز و بار یونی یا دوقطبی مولکول های بازدارنده است. جذب سطحی اجازه می دهد تا یک لایه نازک جمع آوری شود که با فلز و گونه های خورنده واکنش نشان نمی دهد، بلکه به عنوان مانعی عمل می کند که از خوردگی مواد پایه جلوگیری می کند.

• بازدارنده های غیرفعال سازی برای درمان یک سطح فلزی استفاده می شود. لایه غیرفعال یک لایه نازک از اکسید است که پس از وقوع یک مقدار کنترل شده خوردگی تشکیل می شود. خواص سطحی تا حد زیادی بهبود یافته است

• رسوب دهنده های کاتدی پتانسیل کاهش بالاتری نسبت به سطح فلز دارند. در صورت وجود، پس از واکنش با گونه های خورنده، ترکیبات نامحلول را روی سطح فلز رسوب می دهند.

کاربردهای صنعتی

در بسیاری از کاربردها، بازدارنده خوردگی در غلظت‌های کم از طریق محصولی که عملکردهای بیشتری را انجام می‌دهد، تحویل داده می‌شود.

• در خنک کننده ها و سیالات انتقال حرارت ، محیط به منظور جلوگیری از تشکیل ترکیبات خورنده رقیق می شود. در این کاربرد، بازدارنده خوردگی یک روبنده است که گونه های خورنده را از سیال حرارتی حذف می کند.

• رنگ ها و پوشش ها ممکن است دارای یک بازدارنده خوردگی باشند. این پوشش معمولاً سایش بهبود یافته، کاهش اصطکاک و بهبود شرایط سطح و همچنین محافظت از مواد پایه در برابر خوردگی را فراهم می کند.

• از ترکیبات ضد گیر برای کاهش اصطکاک و جلوگیری از خوردگی، گال و حفره های گالوانیکی استفاده می شود. بیشتر ترکیبات ضد چسبندگی شامل یک روان کننده جامد است که در یک گریس یا بایندر پراکنده شده است. مواد ضد گیر یک مانع یا لایه عایق بین اجزای فلزی ایجاد می کند.

• روان کننده های نافذ نیز در جلوگیری از زنگ زدگی و خوردگی مفید هستند. بیشتر عوامل نفوذ کننده، مواد شیمیایی نازک، غیر تبخیر و غیر رسانا هستند که می توانند برای دفع رطوبت یا قطعات متحرک آزاد که گیر کرده اند، استفاده شوند. برخی از روان کننده های نافذ برای محافظت از قطعات الکترونیکی حساس مانند بردهای مدار چاپی (PCB) و ریزتراشه ها استفاده می شوند.

• بازدارنده های فاز بخار اغلب هنگام ذخیره سازی یا حمل و نقل استفاده می شوند. این ممکن است برای قطعات خودرو، محصولات مکانیکی، یا قطعات الکترونیکی به منظور حفظ شرایط یا به عنوان وسیله ای برای بسته بندی محافظ که جسم را از محیط های خارجی جدا می کند، باشد.

• عایق رطوبتی در انواع کاربردهای تجاری، ساختمانی، صنعتی، تولیدی و مهندسی استفاده می شود. موادی که برای دفع رطوبت استفاده می شوند عبارتند از: رزین درختان و گیاهان، لاستیک، موم، پلی اورتان، فلوئور، اکریلیک و پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE).

استانداردها

ASTM G170 - این راهنما برخی از روش‌های آزمایشگاهی پذیرفته شده را پوشش می‌دهد که برای ارزیابی بازدارنده‌های خوردگی برای کاربردهای میدان نفتی و پالایشگاهی در شرایط جریان کاملاً تعریف شده استفاده می‌شوند.

MIL-I-22110 - این مشخصات الزامات مربوط به بازدارنده های خوردگی فرار (VCI) را به صورت پودر کریستالی ارائه می دهد. بخارات بازدارنده خوردگی از کریستال ها باید برای اکثر فلزات در شرایط خاص محافظت در برابر خوردگی ایجاد کند.

NACE SP0487 - فاکتورهای انتخاب توصیه شده، الزامات آماده سازی سطح، و ارجاعاتی به ارزیابی استاندارد قابل اجرا و تست های کنترل کیفیت برای پوشش های موقت (جلوگیری کننده از زنگ زدگی و بازدارنده های خوردگی فاز بخار) ارائه می کند که حفاظت موقت در برابر خوردگی قطعات را فراهم می کند.

منابع

بازدارنده های خوردگی

حفاظت در برابر خوردگی فلزات

https://www.globalspec.com/