Коррозия металлов: причины, классификация и методы защиты

Несмотря на то, что каждый металл имеет свои прочностные характеристики и свои физико-химические свойства, практически все они при взаимодействии с окружающей средой подвергаются самопроизвольному разрушению или так называемой коррозии. Основной причиной возникновения коррозии является низкая устойчивость некоторых конструкционных элементов к отдельным веществам, с которыми им приходится регулярно контактировать. В зависимости от того, чем был вызван процесс разрушения металла, различают два типа коррозии: химическую и электрохимическую. В первом случае происходит одновременное окисление металла и восстановление коррозионной среды. Что же касается электрохимической коррозии, то здесь аналогичные процессы происходят не одновременно и напрямую зависят от электродного потенциала.

Сегодня в природе существует огромное количество различных видов коррозии, которые различаются:

• по типу коррозионной среды (атмосферная, подземная, газовая, радиационная, биокоррозия и пр.);
• по условиям протекания (щелевая, межкристаллическая, контактная, а также коррозия при трении, при полном или неполном погружении, под напряжением и т.д.);
• по характеру разрушения (избирательная, локальная, сплошная, равномерная, неравномерная, и др.)

Однако какой бы ни был вид коррозии, рано или поздно нанесённый ею вред окажется весьма ощутимым. Постоянно в результате данного разрушительного процесса выходят из строя оборудование и техника, различные механизмы и металлические конструкции, принося тем самым определенный ущерб не только их владельцам, но и в целом экономике страны. Ведь даже сложно представить, сколько, например, обходится замена трубопровода, конструкций моста или какого-либо другого строения. Поэтому во избежание подобных ситуаций существуют определённые способы защиты металла от коррозии.

В настоящее время существуют три основных направления в методах предотвращения данных разрушительных процессов – это пассивное, активное и конструкционное. Так, к пассивным методам защиты относится нанесение всевозможных покрытий, препятствующих появлению коррозионных элементов. Для этих целей производится эмалирование, оцинкование, а также используются красочные и полимерные покрытия, препятствующие непосредственному контакту металла с кислородом и влагой.

Активные методы защиты предполагают изменение структуры двойного электрического слоя, которое в основном осуществляется двумя способами. Во-первых, используя источник постоянного тока, производится наложение постоянного электрического поля, позволяющее повысить электродный потенциал самого металла, нуждающегося в защите. При втором же способе используется так называемый "жертвенный" анод, в качестве которого выступает более активный материал, поэтому при воздействии агрессивных сред, он будет разрушаться первым, тем самым обеспечивая защиту металлическому изделию.

Что же касается конструкционного направления методов защиты металлов от коррозии, то оно предполагает использование нержавеющих и кортеновских сталей, цветных металлов и некоторых других материалов, которые при разработке проектов конструкций практически полностью изолированы от контакта с коррозионной средой с помощью всевозможных прокладок, герметиков и клеев.

Следует отметить, что какой бы из вышеописанных способов не применялся, он всё равно позволит защитить металл от коррозии, а вместе с этим заметно продлить жизнь изделиям и конструкциям, выполненным из этого материала.