Химическое сопротивление материалов. Химическое сопротивление строительных материалов в зависимости от их состава и строения. Технологические свойства материалов. Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии

Химические св-ва характеризуют способность и степень активного химического взаимодействия с реагентами внешней среды, а также способность сохранять неизменным состав и структуру при действии инертности окружающей среды (для органических).

Дисперсность – характеристика размеров твердых частиц и капель жидкости.. Многие строительные материала: минеральные вяжущие, глины, цементы и т.п. – находятся в тонкоизмельченном (дисперсном) состоянии и обладают большой суммарной поверхностью частиц.. Величина, характеризующая степень раздробленности материала и развитости его поверхности, характеризуется удельной поверхностью S уд – единицы объема (см²/см³) или массы материала. Химические св-ва поверхностного слоя сильно отличаются от св-в этого же вещества в массе. Причина данного явления в том, что атомы (молекулы) веществ, находящиеся внутри материала, уравновешены действием окружающих атомов (молекул), в то время как атомы (молекулы) на поверхности вещества находятся в неуравновешенном состоянии и обладают особым запасом энергии. С увеличением удельной поверхности вещества возрастает его химическая активность (цемент с удельной поверхностью 3000-3500 см²/г черех сутки твердения связывает 10-13% воды, а с удельной поверхностью 4500-5000 см²/г – около 18%).

Адгезия – св-во одного материала прилипать к поверхности другого. Адгезия двух различных материалов зависит от природы материала, формы и состояния поверхности, условий контакта и т.д. Она появляется и развивается в результате сложных поверхностных явлений, возникающих на границе раздела фаз, и характеризуется прочностью сцепления при отрыве одного материала от другого.

Структурная прочность – прочность структурных связей между частицами материала. Ее оценивают предельным напряжением сдвига, при котором он начинает течь подобно жидкости (G т). Это происходит при разрушении структуры материала.

Вязкость – способность материала поглощать механическую энергию при его деформации. Когда пластично-вязкий материал начинает течь, напряжения в материале зависят уже от скорости его деформации. Коэффициент пропорциональности, связывающий скорость деформации и необходимое для этого напряжение, называют вязкостью ŋ (Па∙с).

Тиксотропия – способность пластично-вязких смесей обратимо восстанавливать свою структуру, разрушенную механическими воздействиями (бетонная смесь).

Растворимост ь – образование однородных смесей (растворов), имеющих однородный химический состав и физические св-ва, полученные в результате взаимодействия одного компонента с раствором или растворами другого компонента.

Гидротация – процесс присоединения воды (Дегидротация – процесс отщепления воды).

Диссоциация – процесс распада или разложения частиц на несколько более простых.

Кристаллизация – способность материала образовывать кристаллы при переходе из одного в другое состояние.

Когезия – способность материала быть прочным вследствии сил внутреннего сцепления.

Контракция (стяжка) – способность материала в результате физико-химического взаимодействия уменьшать свой объем при твердении (сжиматься).

Сорбция – способность материала поглощать в-ва из окружающей среды. Различная в зависимости от характера поглощения: а) адсорбция – поглощение жидкости или газа, осуществляется поверхностным слоем материала; б) абсорбция – объемное поглощение, т.е. всем телом; в) хемосорбция – осуществляется поверхностным поглощением за счет химического взаимодействия меду веществом и телом.

Старение – характерное изменение состояния и структуры, а следрвательно и свойств в условиях инертности окружающей среды (для органических веществ).

Химическая стойкость – св-во материала сопротивляться действию агрегатной среды (кислоты, щелочи, растворы солей, газы), при взаимодействии которой с материалом может произойти его разрушение (коррозия). Степень разрушения зависит от многих факторов, и прежде всего от состава материала и его плотности. Для приьлиженной оценки химической стойкости материала в кислых и щелочных средах можно воспользоваться модулем основности Мо: (. При М о < 1 шлаки относятся к кислым и не подвержены известковому распаду; при М о > 1 шлаки относятся к основным и склонны к известковому распаду.).Органические материалы (древесина, битумы, пластмассы) при обычных температурах относительно стойки к действию слабых кислот и щелочной среды. Однако значительная часть строительных материалов, в составе которых встречаются соединения различных типов, не обладает достаточной стойкостью к действию агрессивной среды и требует специальной защиты от коррозии.

Модуль основности - характеристика щелочных свойств материала, определяемая отношением количества основных окислов к количеству кислотных окислов.

Модуль основности шлаков.

характеристика активности металлургических шлаков и устойчивости их при известковом распаде. Определяют как отношение содержания в шлаке основных окислов к содержанию кислых

Рассмотрены теоретические основы химического сопротивления воздействию агрессивных сред, а также практические методы антикоррозионной защиты. Изложены теоретические основы химической и электрохимической коррозии, рассмотрены особенности коррозии металлов в атмосфере, грунтах, морской воде, расплавах металлов и солей. Описаны локальные виды коррозии и факторы, влияющие на коррозию. Вскрываются причины коррозии металлов как термодинамической неустойчивости системы «металл - агрессивная среда». Подробно анализируются механизмы и законы химической и электрохимической коррозии. Рассматриваются способы нанесения антикоррозионных защитных металлических, неорганических и неметаллических покрытий. Анализируются особенности конструирования машин и аппаратов, максимально стойких к коррозионному разрушению.
Пособие предназначено для студентов направлений 270800 - Строительство (профиль «Механическое оборудование и технологические комплексы предприятий строительных материалов изделий и конструкций»), 240100 - Химическая технология (дисциплина «Производство эмалированных изделий»).

Фрагмент текста.
Виды коррозионных разрушении
Коррозия металлов подразделяется
1) по механизму коррозионных разрушений:
а) химическая коррозия металлов
б) электрохимическая коррозия металлов;
2) по виду коррозионных разрушений:
а) сплошная коррозия (равномерная, неравномерная)
б) местная коррозия (в виде пятен и язв)
в) точечная коррозия
г) межкристаллитная коррозия
д) избирательная коррозия.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ.
1. ХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МАТЕРИАЛОВ.
1.1. Газовая коррозия.
1.2. Методы защиты от химической газовой коррозии.
2. ХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
2.1. Особенности структуры цементного камня и бетона. Влияние структуры на коррозионные процессы.
2.2. Коррозия цементного камня. Виды коррозии.
2.3. Защита бетона и других материалов от коррозии.
3. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ.
3.1. Примеры электрохимической коррозии.
3.2. Защита металлов от коррозии.
4. КОРРОЗИОННЫЙ МОНИТОРИНГ.
4.1. Влияние значений рН воды.
4.2. Влияние содержания сульфатов и хлоридов.
4.3. Питтинговая коррозия.
4.4. Язвенная коррозия.
4.5. Щелевая коррозия.
4.6. Сплошная коррозия.
4.7. Контактная коррозия.
4.8. Коррозионно-механическое разрушение металлоизделий.
4.9. Коррозионное растрескивание металлов.
4.10. Коррозионная усталость металла.
4.11. Фреттинг-коррозия.
5. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА СТОЙКОСТЬ ПРОТИВ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ КОРРОЗИИ.
5.1. Основные методы испытаний материалов.
5.2. Испытания материалов на прочность против локальных видов коррозии.
5.3. Электрохимические методы исследований и испытаний.
5.4. Испытания материалов на прочность при коррозионно-механических воздействиях.
5.5. Образование отложений на внутренней поверхности трубопроводов теплосети.
5.5.1. Причины образования отложений и их защитные свойства.
5.5.2. Условия осаждения гипса на поверхности трубопроводов.
5.5.3. Условия осаждения карбоната кальция.
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ КОРРОЗИОННЫХ РАЗРУШЕНИЙ И ВЫХОДА ИЗ СТРОЯ ОБОРУДОВАНИЯ И СИСТЕМ ТРУБОПРОВОДОВ В УСЛОВИЯХ ПРОИЗВОДСТВА.
6.1. Причины износостойкости оборудования систем пневмотранспорта.
6.2. Технологические и эксплуатационные характеристики отдельных производств пневмотранспорта.
6.3. Износ систем трубопроводов гидротранспорта.
6.4. Примеры технологических и эксплуатационных характеристик некоторых установок.
7. НАСОСЫ ДЛЯ ПНЕВМОГИДРОТРАНСПОРТА.
7.1. Анализ сопротивления износу поверхностей из различных материалов
7.2. Износ оборудования станций.
7.3. Перечень решений но защите деталей насосов от абразивного износа.
8. МЕТОД РАСЧЕТА ТРУБОПРОВОДА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ КОНЦЕНТРАТА.
8.1. Расчет параметров транспортирования в горизонтальных трубопроводах.
8.2. Расчет параметров транспортирования по восходящим трубопроводам.
8.3. Расчет параметров транспортирования аэрированными потоками в плотной фазе.
8.4. Расчет пневмотранспортирования концентрата в конвертер.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Химическое сопротивление и защита от коррозии, учебное пособие, Лазуткина О.Р., 2014 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Влияние меди на коррозию низколегиованных сталей Vкор 100% 80 % 0, 1 0, 2 0, 3 % Cu Примеры сталей: 10 ХСНД, 10 Г 2 С 1 Д, 10 ХДНП, 09 Г 2 Д, 18 Г 2 АФ(Д)

Классификация коррозионностойких сталей 1. Коррозионностойкими (нержавеющими) сталями и сплавами называются материалы, сопротивляющиеся электрохимической коррозии в электролитах. 2. Основным легирующим элементом коррозионностойкого легирования является хром. 3. Хром в нержавеющие стали вводится в соответствии с правилом Таммана. 4. В зависимости от сред, в которых эти стали применяются, различают пять групп коррозионностойких (нержавеющих) сталей и сплавов.

Коррозионностойкие стали для слабоагрессивных сред Стали первой группы могут работать только в условиях закрытой атмосферы и при подводной коррозии при обязательном периодическом высушивании. В условиях открытой атмосферы и постоянной подводной коррозии (особенно в горячей воде), а также при подземной коррозии эти стали подвергаются питтинговой коррозии. К таким сталям относятся хромистые стали: 08 Х 13, 09 Х 13, 08 Х 17 Г (ферритные), 10 Х 13, 12 Х 13 (мартенситно-ферритные), 20 Х 13, 30 Х 13, 40 Х 13 (мартенситные). А так же хром-марганцевые и хром-никелевые стали с экономным легированием по никелю (2 -4%) 15 Х 17 АГ 14, 10 Х 14 АГ 15, 10 Х 14 Г 14 Н 3 Т, 12 Х 17 Г 14 Н 3, 08 Х 18 Г 8 Н 2 Т

Коррозионностойкие (нержавеющие) стали для солевых сред Вторая группа коррозионностойких (нержавеющих) сталей применяется в солевых средах при невысоких температурах, в частности при морской коррозии. Повышенная коррозионная стойкость достигается дополнительным экономным легированием сталей Ni (5 – 8 %). Примеры: 09 Х 15 Н 8 Ю, 07 Х 16 Н 6, 08 Х 17 Н 5 М 3 (сталь используется в сернокислых средах), 09 Х 17 Н 7 Ю 1 (стали применяются в условиях морской коррозии).

Стали для применения в средах средней коррозионной агрессивности Под средами со средней коррозионной агрессивностью понимают растворы солей при разных температурах, а также слабые растворы некоторых кислот. Стали третьей группы - наиболее распространенные нержавеющие стали широкого применения. Среди этих сталей можно выделить: а) стали – заменители высоконикелевых: 15 Х 25 Т, 15 Х 28, 08 Х 22 Н 6 Т, 12 Х 21 Н 5 Т. б) стали с оптимальным соотношение хрома к никелю (Cr: Ni = 18: 9, 18: 10): 12 Х 18 Н 9 Т и 12 Х 18 Н 10 Т, 17 Х 18 Н 9, 12 Х 18 Н 10 Б, 08 Х 18 Н 10, 12 Х 18 Н 12 Т, 08 Х 18 Н 12 Б, 06 Х 18 Н 11 и т. д.

Стали для применения в средах с повышенной коррозионной агрессивностью Такого рода стали разрабатывались с целью повышения химического сопротивления в горячих растворах Na. Cl и в растворах кислот. Для повышения стойкости сталей применяется дополнительное легирование их молибденом и медью, причём в сталях этой группы часто стремятся сохранить аустенитную структуру, удобную в технологическом отношении, что требует дополнительного легирования сталей никелем. В связи с высоким содержанием легирующих компонентов, в первую очередь никеля, стали этой группы достаточно дороги. Примером сталей группы служат стали: 10 Х 17 Н 13 М 2 Т 08 Х 17 Н 13 М 3 Т, 08 Х 17 Н 15 М 3 Т, 04 Х 28 МДТ, 03 Х 28 МДТ, 06 Х 28 МТ.

Сплавы на никелевой основе для весьма агрессивных сред Под средами с весьма высокой агрессивностью понимаются горячие растворы серной и соляной кислот. В таких агрессивных средах из металлических материалов наиболее устойчивыми являются сплавы на никелевой основе. Например, сплав ХН 65 МВ устойчив при повышенной температуре в сернокислых и солянокислых средах, в концентрированной уксусной кислоте. Сплав Н 70 МФ рекомендован к использованию в сернокислых, солянокислых растворах, сплав более устойчив к межкристаллитной коррозии.

Повышение плотности бетона 4. Введение полимерных добавок 4. 1. введение небольшого количества 0, 2 - 3% полимерных добавок в бетонную смесь (латексы, полимерные смолы); 4. 2. изготовление бетонов на основ полимерного вяжущего (полимеррастворы и полимербетоны); Поставляется в виде сухой смеси и отвердителя в банках. 4. 3. пропитка готовых бетонов и железобетонных изделий полимерными составами или мономерами с последующей полимеризацией их непосредственно в теле бетона (бетонополимеры); 4. 4. армирование бетона полимерными волокнами (получение фибробетонов)

Модуль 7. Методы защиты металлов от электрохимической коррозии. Лекция 7. 3 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ Катодная защита заключается в смещении потенциала металла корродирующей конструкции в отрицательную сторону за счёт присоединения его к отрицательному полюсу источника тока.

Модуль 7. Методы защиты металлов от электрохимической коррозии. Лекция 7. 3 Коррозионная диаграмма катодной защиты

Модуль 7. Методы защиты металлов от электрохимической коррозии. Лекция 7. 2 Протекторная защита основана на особенностях коррозии двух металлов в контакте. Согласно теории контактной коррозии, при контакте положительного металла М 2 с более отрицательным М 1 потенциал металла М 2 смещается в отрицательную сторону, коррозия его при этом уменьшается или полностью прекращается.

Модуль 7. Методы защиты металлов от электрохимической коррозии. Лекция 7. 3 Анодная защита применяется только для металлов, склонных к пассивации в коррозионной среде. Она сводится к смещению потенциала металла из области активного растворения в область пассивации с помощью внешнего источника тока.

Модуль 7. Методы защиты металлов от электрохимической коррозии. Лекция 7. 3 Коррозионная диаграмма анодной защиты

2000 Щербань, Марина Григорьевна

Однако практическое осуществление процесса сопряжено с рядом трудностей, вызванных недостаточной стабильностью работы растворов химического никелирования, когда процесс осаждения протекает в объеме раствора, а не на поверхности детали. Чтобы предотвратить это явление, в раствор вводятся различные стабилизирующие добавки, роль которых сводится к

• 2000 Чухарева, Нина Васильевна

  Оксидная пассивация - это классическая модель пассивного состояния, предложенная Фарадеем и развитая в трудах К. Феттера, A.M. Сухотина и др. . Согласно данной модели, основную пассивирующую роль при пассивации железа в нейтральных растворах играют кислородсодержащие частицы растворителя (воды), а пассивная пленка состоит из оксидов и

• 2000 Капинос, Леонид Викторович

  Актуальність теми. Проблема забезпечення працездатності сталей і сплавів за присутності сірководню є надзвичайно актуальною з огляду на те, що цей високоагресивний корозійний агент, який міститься в нафті і газі низки родовищ, морській та геотермальній воді тощо, здатний спричинити сірководневе корозійне розтріскування під напругою (СКРН

• 2000 Поздеева, Наталья Александровна

  2000 Муравьева, Ирина Валентиновна

  2000 Маршаков, Андрей Игоревич

  В противовес этой точки зрения неоднократно высказывалось предположение, что роль окислителя не ограничивается чисто деполяризующим действием и реагирующие вещества или их продукты способны оказывать некоторое специфическое воздействие на поверхность металла, изменяя тем самым скорость его ионизации. С другой стороны, указывалось также, что и

• 2000 Кобаненко, Ирина Викторовна

  Повышенные температуры и наличие теплопереноса между металлической стенкой и агрессивной средой существенно влияют на процессы разрушения металла, изменяя их скорость и механизм. Несмотря на это, выбор конструкционных материалов и способов защиты от коррозии теплообменной аппаратуры, как правило, проводится без учета возможного влияния термических

• 2000 Таныгина, Елена Дмитриевна

  В этих условиях особенно необходима разработка достаточно эффективных, но весьма дешевых методов защиты от коррозии с использованием материалов, обеспеченных надежной сырьевой базой. Одним из таких путей является снижение коррозионных потерь, а с ними и экологической напряженности, изменение технической политики разработки и наработки

• 1999 Пименова, Наталья Викторовна

  1999 Поздняков, Алексей Петрович

  В этих условиях особенно необходима разработка достаточно эффективных, но весьма дешевых методов защиты от коррозии с использованием материалов, обеспеченных надежной сырьевой базой. Одним из таких путей является снижение коррозионной, а с ней и экологической напряженности, изменение технической политики разработки и наработки консервационных

• 1999 Гончаров, Александр Алексеевич

  В связи с вышеизложенным являются актуальными исследования, связанные с выявлением основных причин повреждений металлических конструкций сероводородсодержащих нефтегазоконденсатных месторождений, разработкой методик диагностирования трубопроводов и оборудования и оценки их остаточного ресурса

• 1999 Шеин, Анатолий Борисович

  Интерметаллиды образуются при взаимодействии компонентов при нагревании, в результате обменных реакций, при распаде пересыщенных растворов одного металла в другом и т.д. В кристаллической решетке интерметаллидов атомы каждого из элементов занимают строго определенное положение, создавая как бы несколько вставленных друг в друга подрешеток. В этих

• 1999 Абдуллаев, Ташкенбай Абдуллаевич

• 1999 Бернацкий, Павел Николаевич

  Предложенная политика, безусловно, будет способствовать существенному расширению сырьевой базы производства этих компонентов. Базовые продукты должны быть дешевыми (легкодоступными), а также обладать экологической чистотой или легко перерабатываться в вещества III и IV-ro класса опасности

• 1999 Кабина, Анна Николаевна

  Улучшение свойств покрытий может быть достигнуто путем легирования хрома другими элементами, особенно тугоплавкими. Такие процессы уже известны и позволяют получать сплавы хрома с целым рядом элементов. Такие покрытия обладают преимуществами по сравнению с чистым хромом }