Siding-laminat.ru

Сайдинг Ламинат
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Механизм межкристаллической коррозии

Механизм межкристаллической коррозии

Сегодня известно, что коррозия может образовываться на любом изделии из металла. Некоторые из них могут сопротивляться губительному воздействию коррозии более длительный срок, чем другие.

Существуют различные виды коррозийных процессов. Одним из них является межкристаллическая коррозия — это электрохимический процесс разрушения металла по границе кристаллических зерен под воздействием окружающей среды. Разрушение металла под воздействием межкристаллической коррозии признано одним из самых опасных, так как процессы разрушения начинаются внутри материала, где они не видны человеческому глазу. Пока такое разрушение проявится на внешней поверхности, вся внутренняя часть может потерять свои эксплуатационные характеристики (прочность, устойчивость, деформативность) и привести к преждевременному, а главное, неожиданному разрушению всей конструкции целиком, что повлечет за собой аварийно-опасную ситуацию, способную причинить вред работающим вблизи людям.

Межкристаллическая решетка

Межкристаллическая решетка зачастую повреждает различные алюминиевые сплавы; стали содержащие больше 13% хрома; меди, никеля, легированные молибденом; аустенитные и нержавеющие стали и т.д.

Разрушение поверхностей наступает вследствие химического или электрохимического взаимодействия неблагоприятной среды. Обе разновидности являются одинаково пагубными для изделий из металла.

Химическая коррозия

Данный процесс осуществляется в среде, которая не производит передачу электрического тока. Он наблюдается, например, при нагреве, в результате чего осуществляется образование химических соединений, таких как сульфиды, а также различные виды пленок. Нередко образованные сплошные пленки становятся непроницаемыми и консервируют поверхность, поэтому последующая коррозия металлов останавливается. Такой защитный слой можно встретить на поверхности из алюминия, хрома, никеля и свинца. Пленка на стали или чугуне является непрочной, поэтому ее наличие не останавливает дальнейшее продвижение разрушения вглубь материала.

KHimicheskaia korroziia

Химическая коррозия может быть двух видов:

  1. Газовой.
  2. Жидкостной.

Газовая возникает в результате действия агрессивной газовой среды или пара на поверхность металла, что сопровождается повышенными температурами. Благодаря горячей среде на поверхности отсутствует конденсат. В качестве газа может применяться кислород, диоксид серы, водяной пар, сероводород и так далее. Подобное коррозийное влияние может вызывать абсолютное разрушение активного металла, за исключением случаев, когда образуется защитная непроницаемая пленка.

Жидкостная коррозия металлов возникает в жидкостных средах, которые не способны передавать электричество. В первую очередь она наблюдается при контакте металлов с сырой нефтью, нефтепродуктами или смазочными маслами. При наличии в таких веществах небольшой доли воды, коррозия переходит в электрохимическую.

В обоих вариантах химической коррозии скорость разрушения является пропорциональной химической реакции, с которой окислитель проникает сквозь созданную оксидную пленку на поверхности.

Электрохимическая коррозия металлов

Эта разновидность разрушения поверхности металла происходит в среде, которая может передавать электрический ток. В результате данного процесса наблюдается изменение состава металла. Атомы удаляются от кристаллической решетки в результате анодного или катодного воздействия. При анодном влиянии ионы металла переходят в раствор жидкости, которая его окружает. При катодном влиянии получаемые при анодном процессе электроны связываются с окислителем. Наиболее распространенной является электрохимическая коррозия под воздействием водорода или кислорода.

Elektrokhimicheskaia korroziia metallov

Процесс влияния электрохимической коррозии на металлы зависит от уровня их активности. По данному критерию их разделяют на 4 группы:
  1. Активные.
  2. Средней активности.
  3. Малоактивные.
  4. Благородные.

Активные имеют высокую нестабильность. Для них характерно возникновение коррозии даже в нейтральной водной среде, которая лишена растворенного кислорода или окислителей. Ярким представителем такого металла является кадмий.

Металлы средней активности располагаются на таблице химических элементов между кадмием и водородом. Они неподвержены началу разрушения в нейтральной жидкостной среде лишенной кислорода, но начинают интенсивно поддаваться коррозии при влиянии кислот.

Малоактивные металлы располагаются в таблице Менделеева между водородом и родием. Они не подвергаются влиянию коррозии при контакте с нейтральными жидкостями и кислой средой. Для активизации процесса их разрушения необходимо наличие кислорода или прочих окислителей.

Maloaktivnye metally

Благородные металлы отличаются стабильностью, благодаря чему подвержены коррозии только при воздействии кислой среды при условии контакта с сильными окислителями. К перечню благородных металлов относится платина, золото, палладий и иридий.

Электрохимическая коррозия металлов является самой распространенной, поскольку естественные условия, в которых хранятся и эксплуатируются металлические изделия, зачастую подвержены влиянию влажной среды.

Читайте так же:
Как определить объемный вес цемента
Различают следующие виды электрохимической коррозии:
  • Электролитная – наблюдается при контакте с растворами солей, кислотами, оснований, в том числе и обычной водой.
  • Атмосферная – наблюдается в условиях атмосферы, где содержатся испарения воды. Данный вид является самым распространенным, именно он влияет на практически все металлические изделия.
  • Почвенная – наблюдается в результате воздействия влажной почвы, в составе которой могут содержаться различные химические элементы ускоряющие процесс разрушения металла. При воздействии с кислыми почвами процесс коррозии наблюдается наиболее агрессивно. Грунты с песком воздействуют медленней всего.
  • Аэрационная – является более редкой и наблюдается в тех случаях, если к разным поверхностям металла оказывается неравномерный доступ воздуха. В результате неоднородного воздействия линии переходов между такими участками начинают разрушаться.
  • Морскаякоррозия металлов подразумевает разрушение от влияния морской воды. Она выделяется в отдельную группу, поскольку данная жидкость отличается высоким содержанием солей и растворенных органических веществ. Это делает ее более агрессивной.
  • Биокоррозия – данный вид разрушения возникает при условии воздействия на поверхность металла бактериями, которые в результате жизнедеятельности вырабатывают углекислый газ и прочие вещества.
  • Электрокоррозия – такой вид разрушения металла наблюдается при воздействии на него блуждающих токов, что характерно для подземных сооружений, в частности рельсов метрополитена, стержней заземления, трамвайных линий и т.д.
Методы защиты от коррозии

Голая поверхность подавляющего большинства металлов склонна к быстрой коррозии, поэтому для снижения разрушающего воздействия применяются различные способы защиты.

Покрытие изоляционными слоями:
  • Другим металлом.
  • Цементным раствором.
  • Лаками.
  • Красками.
  • Битумом.

Одним из самых эффективных способов защиты от коррозии является покрытие поверхности одного металла другим, менее склонным к коррозии. Примером такого технического решения является оцинковка, когда сталь защищается слоем цинка. Внутренний металл полностью изолирован до тех пор, пока цинк в результате естественной коррозии, которая протекает очень медленно, полностью не разрушится, оголив сталь. Такой метод защиты является одним из самых эффективных, поскольку покрывной металл полотна удерживается на основании, поэтому его невозможно срывать слоями. Недостаток метода заключается в том, что при механическом воздействии можно сцарапывать тонкую защитную пленку.

Pokrytie drugim metallom

Покрытие металла защитным цементным раствором, битумом, лаками и красками является также очень распространенным решением, которое все же уступает оцинковке. Это связано с неоднородностью составов основания и покрытия. В результате низкой адгезии краски готовое покрытие будет отслаиваться. Такая защита может покрываться трещинами, обеспечивая доступ влаги.

Pokrytie kraskoi

Коррозия металлов может быть приостановлена при наличии химического покрытия:
  • Оксидирование.
  • Фосфатирование.
  • Азотирование.
  • Воронение.
  • Цементация.

Поверхность металла подвергается влиянию различных веществ, фосфатов, азота или оксидов, в результате чего создаются пленки, которые благодаря своей непроницаемости предотвращают разрушение. Такие методы применимы в первую очередь для сталей. Также распространенным решением является воронение стали, когда поверхность металла взаимодействует с органическими веществами. Обработанные таким способом поверхности приобретают темный цвет, напоминающий крыло ворона, за что данный метод и получил свое название. Одним из наиболее эффективных вариантов химического покрытия является цементация, когда на поверхность воздействуют углеродом, в результате чего создается корка вступившего в реакцию металла.

Korroziia metallov 3

Для защиты от коррозии черных металлов может применяться технология изменения их состава. Добавление различных соединений позволяет получить сплавы, отличающиеся большей устойчивостью к коррозии. Примером такого соединения является нержавеющая сталь.

Самым необычным является протекторная защита, которая подразумевает покрытие сооружений из одного металла пластинами из более активного металла, так называемого протектора. Поскольку он имеет более отрицательный потенциал, то выступает в роли анода. Защищаемая поверхность используется как катод. Они соединяются между собой проводником тока, благодаря чему создаются неблагоприятные условия для протектора. Как следствие разрушению поддается именно он, в то время как ценное сооружение остается целым.

Совместимость металлов

Алюминий и его оксидированные сплавы отлично сочетаются с любыми видами стали, включая оцинкованную. Они также без проблем контактируют с пассивированным кадмием, магнием. Магний, в свою очередь, может эксплуатироваться вместе с оловом, хромированными и оцинкованными стальными деталями.

Читайте так же:
Объемный вес щебня песка цемента

Медь и соединения на базе этого металла могут без проблем соприкасаться с:

  • анодированным алюминием;
  • золотом;
  • никелем;
  • окрашенной или фосфатированной сталью;
  • оловом;
  • хромом.

Если медные детали будут подвергаться пайке, можно использовать оловянно-свинцовый припой.

Цинк и его сплавы не подвержены контактной коррозии рядом с никелем, анодированным алюминием, практически любой сталью, включая нержавеющую хромоникелевого состава. Стальные детали, соприкасающиеся с цинковыми, могут быть предварительно фосфатированы или окрашены. При пайке цинка применяют оловянные и оловянно-свинцовые припои.

С никелем, медными соединениями, хромом, ценными металлами (в первую очередь золотом и серебром), оловянно-свинцовыми припоями без проблем контактирует олово. Сталь в присутствии этого металла лучше использовать оцинкованную или окрашенную, а при использовании конструкций в соленой воде – анодированную.

Кадмий не вызывает коррозии у:

  • пассивированного олова;
  • хрома, никеля и стали с этими элементами в составе;
  • цинка.

При пайке кадмиевых деталей допускается применение оловянно-свинцового припоя.

Хром и никель – одни из самых совместимых металлов, сочетающиеся практически с любыми металлами, а ценные металлы (серебро, золото, родий, палладий) без отрицательных последствий сочетаются только друг с другом. С осторожностью, но все же допустимо использовать их вместе с оловом, алюминием, никелем, хромом.

Как избежать контактной коррозии металлов?

Удаление ржавчины с металлических поверхностей

Если мы говорим об автомобилях, то коррозия чаще всего проявляется на кузове машины. Понятно, что любой автовладелец заинтересован в «здоровье» своего «питомца», и регулярные обновления антикоррозионной защиты – полностью на совести хозяина. Но бывает и так , что коррозия находит лазейки, или в силу каких-то обстоятельств на защитном слое появляются уязвимые участки.

При обнаружении малейших признаков поражения необходимо сразу же принимать меры, иначе очаг активного окисления будет не только расширяться, но и уходить вглубь металла. Если же металлический лист будет проеден ржавчиной насквозь, то тогда придется использовать другие, более дорогостояще способы ремонта.

Здесь нужно действовать быстро: если спохватиться вовремя, то еще можно вернуть поврежденному участку первоначальный внешний вид(при условии правильно подобранного оттенка краски).

Удаление ржавчины с кузова автомобиля — нанесение преобразователя с помощью кисточки

Удаление ржавчины с кузова автомобиля — нанесение преобразователя с помощью кисточки

Любое из выбранных средств от ржавчины должно использоваться в установленной последовательности. Только в этом случае можно добиться необходимого эффекта:

  • Первым шагом поврежденный участок необходимо аккуратно очистить от рыхлой ржавчины, применив металлическую щетку, а затем наждачную бумагу нужной зернистости.
  • Далее, поверхность обрабатывается преобразователем ржавчины;
  • Следующим шагом обработанная зона промывается несколько раз (если это оговорено в инструкции преобразователя ржавчины, так как иногда этого делать не требуется.)
  • После этого производится просушка металлической поверхности ветошью или же с помощью строительного фена;
  • По готовности поверхности – переходят к покрасочным работам.

При очистке может обнаружиться, что ржавчина уже сделала в металле сквозное отверстие. Если оно совсем небольшое, то его можно попробовать заделать шпаклевкой с применением стеклоткани. В случае если отверстие достигло значительных размеров, без приваривания заплатки не обойтись, а для этого потребуется специальное оборудование и, естественно¸ устойчивые навыки по проведению подобных ремонтно-восстановительных работ. Чтобы не доводить дело до такого, следует внимательно следить за состоянием антикоррозионной защиты автомобиля, что пресечь начало процесса коррозии металла на ранней стадии.

 Зачистка поврежденного коррозией участка

Зачистка поврежденного коррозией участка

Восстановление поврежденного коррозией участка с использованием преобразователя и грунта производится в примерно такой последовательности:

  • Очистка металла от рыхлых слоев ржавчин.
  • Обезжиривание очищенного участка.
  • Обработка преобразователем ржавчины.
  • При необходимости далее идет этап шпаклевки, а после ее высыхания — шлифовки.
  • Затем поверхность снова обезжиривается.
  • Следующий этап — это нанесение защитного грунта одним или двумя слоями.
  • Далее идет два-три слоя адгезионной грунтовки;
  • После этого отремонтированное место окрашивается в несколько слоев.
  • Сверху краски наносится специальный лак.

Выполняя все работы с применением антикоррозионных химических средств, необходимо соблюдать правила техники безопасности. Обязательным условием считается использование защитных средств —резиновых перчаток, очков и респиратора. При необходимости следует закрыть окружающую поврежденный участок поверхность металла, чтобы исключить вероятность попадания и преобразователя и грунтовки, и финишных лакокрасочных материалов.

Читайте так же:
Начало схватывания цементного раствора

Надо сразу сказать, что полное восстановление сильно пораженного участка с его последующей финишной покраской – задача довольно сложная, и не всем поддающаяся. То есть при сомнениях в получении приемлемого результата лучше все же обратиться к специалистам. Это недёшево, и поэтому оптимальный выход – постараться не доводить свою технику до состояния, требующего такого вмешательства. То есть пресекать появление и развитие пораженных коррозией участков, как говорится, «в зародыше». Средств для этого — немало.

Далее будет представлен рейтинг лучших составов, способных эффективно бороться с коррозийным процессом, возникшим на поверхности и в скрытых полостях автомобиля.

Электрохимическая коррозия.

Коррозия, возникающая на границе встречи двух разных металлов. Разница в напряжении металлов вызывает формирование анода на менее благородном металле, с катодом на благородном металле. Напомним, что неблагородные металлы склонны отдавать электроны, становиться ионами и окисляться.

galvanic-corrosion-thumb.jpg

pitting-thumb.jpg

Современные методы борьбы

Многочисленные исследования и развитие технического прогресса привели к созданию целой системы методов и средств в борьбе с коррозией. Можно отметить три основных направления в защите от коррозии:

  1. Конструктивные решения.
  2. Активные методы.
  3. Пассивные методы.

Конструктивные решения состоят в выборе материалов, которые минимально поддаются коррозии по своим физическим свойствам:

  • нержавеющие стали;
  • легированные стали;
  • цветные металлы.

 Методы борьбы с коррозией

Активные методы борьбы подсказала сама электрохимическая коррозия. Постоянное напряжение прикладывают к защищаемой металлической конструкции так, чтобы повысить его электродный потенциал и замедлить процесс электрохимического растворения. Второй вариант активной защиты — жертвенный анод, который имеет низкий электродный потенциал, вследствие чего разрушается вместо защищаемого объекта.

Пассивные методы состоят в нанесении защитных покрытий. Технический прогресс в этой области начал развиваться с нанесения простейших лакокрасочных покрытий, предотвращающих попадания кислорода, влаги и конденсата на поверхность металлов. Затем появились гальванические покрытия на основе:

  • цинка — цинкование;
  • хрома — хромирование;
  • никеля — никелирование.

Оцинкованное железо, никелированные и хромированные столовые приборы, консервные банки с продуктами служат многие годы, не поддаваясь электрохимической коррозии, сохраняя красивый внешний вид, предохраняя порчу продуктов.

Коррозия металла: процессы, категории и влияние на экономику

Коррозия — это ухудшение свойств материалов из-за взаимодействия с окружающей средой, и коррозия большинства металлов (и многих материалов с этой точки зрения) неизбежна.

Несмотря на то, что в основном это связано с металлическими материалами, все типы материалов подвержены постепенному ухудшению свойств. Ухудшение свойств полимерных изоляционных покрытий на проводке была проблемой при старении самолетов. Даже керамика может подвергаться ухудшению свойств в результате избирательного растворения. Коррозия это то, чего пытаются избежать, но в конечном итоге это то, с чем нужно научиться иметь дело.

Основной причиной или движущей силой любой коррозии является снижение энергии Гиббса в системе. Производство почти всех металлов (и инженерных компонентов из металлов) включает в себя добавление энергии в систему.

В результате этой тяжелой термодинамической борьбы металл имеет сильную движущую силу, чтобы вернуться в свое исходное, низкоэнергетическое оксидное состояние. Этот возврат к природному состоянию оксида является тем, что называется коррозией, и, хотя это неизбежно, существенные барьеры (методы контроля коррозии) могут быть использованы для замедления его продвижения к равновесному состоянию.

Таким образом, именно скорость подхода к равновесию часто представляет интерес. Эта скорость контролируется не только природой металлической поверхности, но и природой окружающей среды, а также эволюцией обоих.

Ежегодные прямые затраты на коррозию

В свете термодинамической основы для коррозии неудивительно, что затраты, связанные с коррозией, высоки. Несколько исследований, проведенных за последние 30 лет, показали, что ежегодные прямые затраты на коррозию для промышленной экономики составляют примерно 3,1% от валового национального продукта страны (ВНП). В Соединенных Штатах это составляет более 276 миллиардов долларов в год.

Читайте так же:
Какую цементную смесь выбрать для стяжки пола

Только расходы на коррозию министерство обороны составляют 20 долл. США. Из-за значительного экономического, безопасного и исторического воздействия коррозии на общество, а также из-за того, что коррозия металлов является электрохимическим процессом, неудивительно, что отдел коррозии является одним из самых старых подразделения в ECS.

Отдел был создан в 1942 году, но коррозия была важной темой в Обществе с 1903 года. Обзоры ранней литературы и истории Отдела были подготовлены Улигом к 50-й и 75-й годовщинам Общества, а также столетним обзором Исаака был опубликован совсем недавно. Читателям, которые ищут хороший общий источник информации о коррозии, рекомендуется обратиться к Руководству по коррозии Улиг.

Коррозионные процессы

Большинство процессов коррозии включают, по крайней мере, две электрохимические реакции (одну анодную и одну катодную). Корродирующую поверхность можно рассматривать как короткозамкнутую батарею; реакция растворения на аноде подает электроны для реакции восстановления на катоде. Короткое замыкание — это электрическое соединение, создаваемое проводником между двумя физическими участками, которые часто находятся на очень небольшом расстоянии.

Таким образом, изучение процессов коррозии включает в себя использование многих тех же инструментов, которыми электрохимики изучают батареи, топливные элементы и физическую и аналитическую электрохимию использования. Применение теории смешанного потенциала к коррозии было первоначально представлено Вагнером и Траудом и обсуждено позже в Журнале Электрохимического Общества Петрочелли.

В 1957 году Стерн и Гири теоретически проанализировали форму кривых поляризации, обеспечивающих основу для первичной экспериментальной техники (электрохимическая поляризация), используемой в электрохимических исследованиях коррозии. Образование поверхностных оксидных пленок имеет решающее значение для снижения скорости растворения металла, поэтому коррозионисты имеют много общего с теми, кто изучает диэлектрики для других целей. Именно эти тонкие (<10 нм) нативные оксидные пленки делают возможным технологическое использование металлических материалов, служа барьерами для растворения.

Категории коррозии

Традиционно коррозия подразделяется на восемь категорий на основе морфологии атаки, а также типа окружающей среды, которой подвергается материал.

Однородная или общая коррозия является наиболее распространенным типом коррозии, и примеров этого типа коррозии предостаточно; включая ржавление стальных мостов, ржавление подземных трубопроводов, потускнение серебра и образование патины на медных крышах и бронзовых статуях. Любой, кто оставил кусок незащищенной стали снаружи, знаком с равномерной коррозией.

К счастью, равномерная коррозия является предсказуемой и может контролироваться различными методами, такими как покраска поверхности или нанесение слоя жертвенного металла, такого как цинк, на сталь. Эта коррозия c протекторной защитой поверхностного слоя цинка для защиты лежащей в основе стали фактически является формой гальванической или биметаллической коррозии. В этом случае, как в батарее, коррозия используется в интересах общества.

Поверхности некоторых металлов (таких как алюминий, нержавеющая сталь и титан) защищены от равномерной коррозии чрезвычайно тонкой оксидной пленкой, которая образуется естественным путем. Многие практические применения материалов зависят от присутствия этого защитного оксида. Мы не смогли бы использовать плоскости (или почти любые другие конструкции), сделанные из алюминия, если бы не эта тонкая защитная пленка.

К сожалению, эта пленка может локально разрушаться, что приводит к таким видам коррозии, как точечная коррозия алюминиевых пластин, щелевая коррозия крепежа из нержавеющей стали или коррозионное растрескивание труб в ядерных реакторах. Защита конструкций и оборудования от этих форм коррозии является необходимой и возможной.

Подходы, доступные для борьбы с коррозией, включают нанесение защитных покрытий на металлические поверхности в качестве барьера или, возможно, обеспечение жертвенной защиты, добавление химических веществ в окружающую среду для предотвращения коррозии, изменение химического состава сплава, чтобы сделать его более устойчивым к коррозии, и обработка поверхности металла для повышения его устойчивости к коррозии.

Органические покрытия, как правило, являются первой линией защиты от коррозии, а в таких элементах, как автомобили и самолеты, используются системы покрытий, состоящие из нескольких слоев и механизмов защиты. Эти покрытия используются для изоляции металла от окружающей среды, и их барьерные свойства представляют особый интерес.

Читайте так же:
Аккредитованный орган по сертификации цемента

Некоторые виды при добавлении в электролит преимущественно мигрируют в анодные и / или катодные участки, замедляя процесс коррозии. Хроматы, фосфаты, нитраты, молибдаты и различные органические соединения обеспечивают защиту от коррозии систем трубопроводов на электростанциях, химических перерабатывающих заводах и в нефтегазовой промышленности.

Вы добавляете ингибитор в свой автомобильный радиатор всякий раз, когда добавляете охлаждающую жидкость. Кроме того, вы препятствуете коррозии стали, когда распыляете WD-40 TM на поверхность. Нержавеющая сталь является классическим примером легирования для улучшения коррозионной стойкости.

В большинстве сред повсеместное ржавление стали облегчается добавлением по меньшей мере 12% хрома. Хром изменяет состав естественно формирующейся оксидной пленки на поверхности металла, и при концентрациях хрома, превышающих 12%, пленка содержит достаточно оксида хрома, чтобы значительно уменьшить коррозию. Защитные пленки на других металлах (таких как алюминий и магний) также могут быть улучшены за счет легирующих добавок.

Поскольку коррозия обычно возникает на поверхности металла, многие успешные методы контроля коррозии включают обработку или изменение поверхности металла. Эти обработки могут быть такими же рутинными, как дробеструйная обработка поверхности металла, чтобы улучшить его устойчивость к коррозионной усталости; или они могут быть высокотехнологичными, такими как лазерное плавление поверхности, для получения гладкой, измененной по составу поверхности.

Будущие тенденции в исследованиях коррозии включают разработку экологически безопасных ингибиторов, точное прогнозирование срока службы конструкции и поиск способов сделать коррозию полезной! Огромные суммы денег расходуются на ингибиторы в самых разных отраслях промышленности. Один трубопровод может тратить миллион долларов в год на ингибиторы, которые добавляются в нефть перед транспортировкой.

Хотя хром является мощным ингибитором коррозии на многих металлических поверхностях, он является канцерогенным. Таким образом, поиск заключался в том, чтобы найти ингибитор, который столь же эффективен, как хромат, но экологически безопасен. Это требует междисциплинарной работы, включающей химию, электрохимию, поверхностные науки и металлургию.

Поскольку инфраструктура промышленно развитых стран продолжает стареть, происходит все больше и больше сбоев из-за коррозии. Замена всех мостов и трубопроводов (газ, нефть, вода) будет чрезмерно дорогой и ненужной, поскольку большинство из них находятся в хорошем состоянии и могут обеспечить еще долгие годы эксплуатации.

Выяснение того, какие из них выходят из строя и как долго они могут длиться, является функцией прогнозирования срока службы. Эта область предполагает работу с компьютерными учеными, инженерами всех видов (гражданские, механические, химические, электрические, информационные), а также экономистами. Точные модели требуют точного представления процессов размером более десяти порядков (от <0,1 нм до 10 м) и во времени более двадцати порядков (от 1 пс до 50 лет или более). Убедительным примером серьезной проблемы в этой области является прогнозирование коррозионных свойств контейнеров, отобранных для хранения радиоактивных отходов высокого уровня в течение 10 000 лет или более.

Коррозия может быть хорошей вещью. Растворение можно использовать для избирательного удаления одного компонента из материала (известного как деаллоинг), оставляя пористую структуру, которую можно использовать для удерживания и медленного вымывания лекарств при имплантации структуры. Включение такого материала на поверхность коронарного стена может позволить заменить используемые в настоящее время полимерные пленки, которые могут растрескиваться при расширении стента. Аналогичным образом стенты из магния находят применение в качестве биоабсорбируемых стентов. Многое было изучено в отношении коррозии за последние сто лет.

Это исследование позволило понять природу коррозии — что вызывает ее появление и как ее можно предотвратить. В настоящее время доступны возможности для продления срока службы множества конструкций и компонентов, начиная от легковых и грузовых автомобилей и заканчивая контейнерами для хранения ядерных отходов.

До 1980-х годов коррозия транспортных средств была проблемой, с которой у большинства людей в США был личный опыт (как у аспирантов — авторов этой статьи).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector