Problem korozji metali towarzyszy człowiekowi od chwili kiedy ten nauczył się wytapiać i obrabiać metale. Rdza dręczyła żelazne narzędzia, broń i zbroje, a wykonane z miedzi dachy lub spiżowe dzwony charakterystycznie śniedziały poddając się korozji. Żelazne przedmioty dla ochrony przed wilgocią i związaną z nią korozją pokrywano warstwą tłuszczu zwierzęcego, wosku, smoły lub oleju roślinnego. Tak było kiedyś, a teraz?

Jak obecnie chronimy się przed korozją metali?

Rozwój cywilizacji umożliwił odkrycie nowych metali i opracowanie nowych stopów, wśród których są takie, bardzo odporne na korozję. Jednak w wielu przypadkach, kiedy potrzebne są inne właściwości np. twardość lub wytrzymałość należy zrezygnować z odporności metalu lub jego stopu na korozję i odpowiednio go zabezpieczyć. Wraz z rozwojem nauki poprawiały się techniki zabezpieczeń antykorozyjnych metali. Podstawa ochrony jest jednak zawsze taka sama, a mianowicie pokrycie metalu odpowiednim materiałem, który będzie stanowić jego warstwę ochronną. Powszechnie do tego celu stosuje się powłoki metalowe lub z niemetalowych substancji nieorganicznych oraz różne pokrycia organiczne np. powłoki bitumiczne i smary, farby, lakiery i tworzywa sztuczne. Dobór powłoki ochronnej zależny jest od przewidywanego zagrożenia korozją. W przypadku wielu elementów metalowych stosuje się metalowe powłoki ochronne, które z uwagi na mechanizm działania dzielimy na powłoki anodowe i katodowe.

Ochronny cynk

Cynkowanie jest jedną z najczęściej stosowanych metod zabezpieczania stali i żeliwa przed rdzą. Jest on jednym z przykładów powłoki anodowej, w której pokrycie metalowe z metalu mniej szlachetnego niż metal chroniony działa ochronnie. Pokrycie stali powłoką cynkową tworzy na jej powierzchni warstwę, która w razie zadrapania lub pęknięcia działa jak anoda chroniąca stal. Cynk wychwytuje elektrony i przedostaje się do roztworu, natomiast cząsteczki żelaza nie są narażone na wypłukiwanie. Efekt ochronny cynku jest potęgowany tym, że w obecności dwutlenku węgla z powietrza powierzchnia cynku dodatkowo pokrywa się pasywną warstwą węglanową zaś w środowisku alkalicznym pokrywa się warstewką pasywnego wodorotlenku cynku. Cynk doskonale się sprawdza w środowiskach o pH od 6 do 11. Pokrywanie cynkiem wykonać można przez zanurzenie w stopionym metalu (ogniowo) lub na drodze elektrolizy (galwanizacja). Do wykonywania powłok anodowych wykorzystywany jest również kadm.

Szlachetna tarcza

Drugą techniką zabezpieczania metali jest wykorzystanie metali bardziej szlachetnych niż metal chroniony. Wykorzystuje się do tego celu powłoki z miedzi, niklu, chromu, cyny lub srebra. Metale te tworzą tzw. powłokę katodową, która jest skuteczna tylko wtedy kiedy szczelnie pokrywa chroniony metal. W razie uszkodzenia powłoki żelazo staje się anodą i ulega przyspieszonej korozji w miejscu uszkodzenia w porównaniu do metalu bez powłoki.

Jedną z technik ochrony katodowej jest miedziowanie z użyciem miedzi, która z uwagi na swój wysoki potencjał elektrochemiczny jest znacznie odporniejsza na korozję niż inne metale konstrukcyjne takie jak żelazo, aluminium lub cynk. Proces pokrywania miedzią można przeprowadzić elektrolitycznie, w roztworach siarczanowych i cyjankowych. Druga metoda jest bezprądowa polegająca na zanurzeniu w rozworze soli miedzi (II) i samoczynnym wytrącaniu się miedzi na powierzchni metalu. Bezprądowe techniki osadzania w celu zabezpieczania metali zostały opracowane dla niklu, kobaltu, cyny, miedzi, srebra, złota, palladu i platyny, jednak są one rzadko stosowane dla ochrony antykorozyjnej.

Inne techniki pokrywania metali

Inne metody ochrony metali polegają m.in. na:

• zanurzaniu chronionego metalu w stopionym metalu mającym stanowić powłokę ochronną, stosowane dla tworzenia ochronnych powłok z cynku, cyny, ołowiu lub aluminium,
• natryskiwaniu stopionego metalu na powierzchnię chronioną,
• pokryciu metalu warstwą proszku metalowego i jego późniejszym wyżarzaniu. Takie zabezpieczenia stosuje się w przypadku tworzenia powłok ochronnych aluminiowych lub chromowych,
• mechanicznym pokryciu warstwą metalu (platerowanie),

Więcej informacji na temat antykorozyjnego zabezpieczenia metali znajdą Państwo na stronie www.elgo-sruby.pl/powloki-ochronne.html.