Zabezpieczenia antykorozyjne połączeń różnych materiałów
Korozja metali ma przede wszystkim mechanizm elektrochemiczny. Sama stal składa się z mikrokryształów, które nie są całkowicie jednorodne i jeżeli pojawi się na tych kryształkach elektrolit, np. woda deszczowa, to powstaje tzw. mikroogniwo korozyjne (rys. 1) i zaczyna się proces korozji.
Kiedy dochodzi do połączenia dwóch metali lub innych materiałów mogących pełnić funkcje elektrod, tworzy się tak zwane makro-ogniwo. To zjawisko wykorzystywane jest w technice przy budowie ogniw elektrycznych, np. baterii i akumulatorów, ale w przypadku materiałów budowlanych jest niepożądane, gdyż sprzyja korozji.
Fot. 1. Elektrody cynkowe chronią stalowy kadłub statku (źródło internet).
Każdy metal i materiał prądoprzewodzący ma pewien potencjał elektryczny względem tzw. elektrody odniesienia (tab. 1). W przypadku połączeń dwóch różnych metali należy sprawdzić różnicę ich potencjałów. Jeżeli występuje duża różnica potencjałów, to materiał o niższym potencjale eletrochemicznym będzie ulegał korozji, chroniąc materiał o wyższym potencjale. Zjawisko to jest wykorzystywane w ochronie elektrochemicznej. Tak działają elektrody cynkowe montowane na statkach (fot. 1) i tak działają powłoki cynkowe nanoszone na stal (fot. 2). Trzeba jednak pamiętać, że materiał chroniony jest dotąd, dokąd nie ulegnie rozpuszczeniu warstwa chroniąca, najczęściej cynkowa. A co zrobić z połączeniem dwóch metali, kiedy chcemy chronić je oba? Przyjmuje się, że jeżeli różnica potencjału elektrochemicznego dwóch chronionych metali wynosi więcej niż 50 mV, to należy zadbać o elektryczną izolację pomiędzy tymi materiałami.
Przykładowo, połączenie miedzi i stali tworzy ogniwo o potencjale +0,335 (miedź) - (-)0,44 (żelazo) = 0,775 V, czyli 775 mV i takie połączenie należy bezwzględnie zaizolować, aby nie było kontaktu elektrycznego na styku tych metali. Do izolacji stosuje się najczęściej przekładki z tworzyw sztucznych, w niektórych przypadkach można zastosować grubopowłokowe zabezpieczenia malarskie, np. z farb epoksydowych.
Rys. 1. Mikroogniwo korozyjne.
Specjalnej ochrony wymagają też połączenia stali i betonu. Beton w połączeniu ze stalą jest materiałem bardziej szlachetnym i to stal w pierwszej kolejności będzie narażona na korozję (fot. 3). Stal koroduje najsilniej blisko miejsca styku z betonem. Składa się na to kilka czynników:
Komentarze (0)