خوردگی و محافظت: 【موضوع هفتگی】 اهمیت خوردگی فلزات و روش‌های محافظت از آن چیست؟ (۳۰.۵.۲۰۱۱–۰۶.۰۶)

خرابی ناشی از واکنش‌های شیمیایی و الکتروشیمیایی هنگام تماس فلز با محیط اطراف، خوردگی فلز نامیده می‌شود. از دیدگاه ترمودینامیک، به جز تعداد کمی از فلزات گرانبها (مانند Au و Pt)، تمام فلزات تمایل به تبدیل شدن به یون‌ها دارند؛ یعنی خوردگی فلزات یک پدیده خودبه‌خودی و رایج است. پس از خوردگی فلزات، تغییراتی در شکل، رنگ و ویژگی‌های مکانیکی آن‌ها ایجاد می‌شود؛ این امر منجر به خرابی تجهیزات، نشت لوله‌ها، آلودگی محصولات، وقوع حوادث خطرناکی مانند آتش‌سوزی یا انفجار، و همچنین هدررفت شدید منابع و انرژی می‌گردد که باعث خسارات عظیمی به اقتصاد کشور می‌شود. برآوردها نشان می‌دهد که کشورهای توسعه‌یافته جهان، سالانه به دلیل خوردگی فلزات، حدود ۳.۵ تا ۴.۲ درصد از تولید ناخالص داخلی خود را از دست می‌دهند؛ این میزان بیشتر از مجموع خسارات ناشی از بلایای طبیعی مختلف (آتش‌سوزی، طوفان و غیره) در همان سال است. برخی حتی تخمین می‌زنند که سالانه در سراسر جهان، حدود ۱۰۰ میلیون تن فلز به دلیل خوردگی، از بین رفتن یا فرسودگی از بین می‌رود! بنابراین، مطالعه مکانیسم‌های خوردگی و اتخاذ تدابیر پیشگیرانه، اهمیت بسیار زیادی برای توسعه اقتصادی دارد. با درک مکانیسم خوردگی فلزات، دلایل وقوع خوردگی و برخی روش‌های مؤثر پیشگیری از خوردگی، می‌توان مواد را به شکل منطقی‌تری انتخاب کرد و اقدامات پیشگیرانه مؤثری انجام داد تا سرعت خوردگی فلزات کاهش یابد. این امر از نظر افزایش عمر تجهیزات، کاهش هزینه‌ها و بهبود بهره‌وری کار، اهمیت بسیار زیادی دارد. روش‌های مؤثر برای جلوگیری از خوردگی فولاد، به طور کلی در دو دسته قرار می‌گیرند: یکی، محافظت با آلیاژها است؛ دسته دیگر، محافظت با پوشش‌های سطحی می‌باشد. روش‌های ضدزنگ کردن آلیاژها، مانند تبدیل فولاد به استیل که حاوی مقدار مشخصی نیکل و کروم است. روش‌های پوشش سطحی برای جلوگیری از خوردگی، مانند پوشش‌های فلزی، پوشش‌های غیرفلزی (مانند رنگ‌آمیزی و پوشش با پلاستیک) و فیلم‌های غیرفلزی (مانند رسوبات کروماتیک و پردازش فسفاتی)، به دلیل در دسترس بودن مواد خام، ساخت آسان و هزینه تولید پایین، کاربرد گسترده‌ای دارند.

خوردگی خسارات جدی به صنایع مدرن وارد می‌کند؛ نه تنها باعث خسارات مستقیم شدید می‌شود، بلکه خسارات غیرمستقیم ناشی از توقف فعالیت‌ها نیز قابل ارزیابی نیست. حتی می‌تواند جان و اموال مردم را در معرض خطر قرار دهد؛ بنابراین لازم است اقدامات پیشگیرانه مؤثری انجام شود. روش‌های مؤثر برای جلوگیری از خوردگی فولاد، به طور کلی در دو دسته قرار می‌گیرند: یکی، محافظت با آلیاژها است؛ دسته دیگر، محافظت با پوشش‌های سطحی می‌باشد. روش ضدزنگ کردن آلیاژها، با استفاده از اقدامات محافظتی مناسب، عمر مفید را افزایش داده و هزینه‌ها را کاهش می‌دهد. برای برخی از قطعات دریایی و کشتی‌ها، اگر به محافظت آن‌ها توجه نشود، ممکن است در عرض یک سال از کار بیفتند. علاوه بر این، در صنایع دیگر مانند شیمی، صنایع شیمیایی، نفت، انرژی هسته‌ای، انرژی حرارتی و غیره، تقریباً تمام صنایع در زمان طراحی باید به اقدامات حفاظتی لازم توجه کنند. ساده‌ترین دلیل، رنگ‌آمیزی خودرو برای زیبایی است و همچنین برای جلوگیری از خوردگی.

خرابی ناشی از واکنش‌های شیمیایی و الکتروشیمیایی هنگام تماس فلز با محیط اطراف، خوردگی فلز نامیده می‌شود. از دیدگاه ترمودینامیک، به جز تعداد کمی از فلزات گرانبها (مانند Au و Pt)، تمام فلزات تمایل به تبدیل شدن به یون‌ها دارند؛ یعنی خوردگی فلزات یک پدیده خودبه‌خودی و رایج است. پس از خوردگی فلزات، تغییراتی در شکل، رنگ و ویژگی‌های مکانیکی آن‌ها ایجاد می‌شود؛ این امر منجر به خرابی تجهیزات، نشت لوله‌ها، آلودگی محصولات، وقوع حوادث خطرناکی مانند آتش‌سوزی یا انفجار، و همچنین هدررفت شدید منابع و انرژی می‌گردد که باعث خسارات عظیمی به اقتصاد کشور می‌شود. برآوردها نشان می‌دهد که کشورهای توسعه‌یافته جهان، سالانه به دلیل خوردگی فلزات، حدود ۳.۵ تا ۴.۲ درصد از تولید ناخالص داخلی خود را از دست می‌دهند؛ این میزان بیشتر از مجموع خسارات ناشی از بلایای طبیعی مختلف (آتش‌سوزی، طوفان و غیره) در همان سال است. برخی حتی تخمین می‌زنند که سالانه در سراسر جهان، حدود ۱۰۰ میلیون تن فلز به دلیل خوردگی، از بین رفتن یا فرسودگی از بین می‌رود! بنابراین، مطالعه مکانیسم‌های خوردگی و اتخاذ تدابیر حفاظتی، اهمیت بسیار زیادی برای توسعه اقتصادی دارد

خرابی ناشی از واکنش‌های شیمیایی و الکتروشیمیایی هنگام تماس فلز با محیط اطراف، خوردگی فلز نامیده می‌شود. از دیدگاه ترمودینامیک، به جز تعداد کمی از فلزات گرانبها (مانند Au و Pt)، تمام فلزات تمایل به تبدیل شدن به یون‌ها دارند؛ یعنی خوردگی فلزات یک پدیده خودبه‌خودی و رایج است. پس از خوردگی فلزات، تغییراتی در شکل، رنگ و ویژگی‌های مکانیکی آن‌ها ایجاد می‌شود؛ این امر منجر به خرابی تجهیزات، نشت لوله‌ها، آلودگی محصولات، وقوع حوادث خطرناکی مانند آتش‌سوزی یا انفجار، و همچنین هدررفت شدید منابع و انرژی می‌گردد که باعث خسارات عظیمی به اقتصاد کشور می‌شود. برآوردها نشان می‌دهد که کشورهای توسعه‌یافته جهان، سالانه به دلیل خوردگی فلزات، حدود ۳.۵ تا ۴.۲ درصد از تولید ناخالص داخلی خود را از دست می‌دهند؛ این میزان بیشتر از مجموع خسارات ناشی از بلایای طبیعی مختلف (آتش‌سوزی، طوفان و غیره) در همان سال است. برخی حتی تخمین می‌زنند که سالانه در سراسر جهان، حدود ۱۰۰ میلیون تن فلز به دلیل خوردگی، از بین رفتن یا فرسودگی از بین می‌رود! بنابراین، مطالعه مکانیسم‌های خوردگی و اتخاذ تدابیر پیشگیرانه، اهمیت بسیار زیادی برای توسعه اقتصادی دارد.

پاسخ به ۱# eastchen: خوردگی مواد و روش‌های محافظت از آن، اهمیت بسیار زیادی دارد. با درک مکانیسم خوردگی فلزات، دلایل وقوع خوردگی و برخی روش‌های مؤثر پیشگیری از خوردگی، می‌توان مواد را به شکل منطقی‌تری انتخاب کرد و اقدامات پیشگیرانه مؤثری انجام داد تا سرعت خوردگی فلزات کاهش یابد. این امر از نظر افزایش عمر تجهیزات، کاهش هزینه‌ها و بهبود بهره‌وری کار، اهمیت بسیار زیادی دارد.

افزایش عمر مفید مواد، کاهش هزینه‌های تعمیرات، به صرفه‌جویی در هزینه‌ها کمک می‌کند و مفید برای حفاظت از محیط زیست است

خرابی ناشی از واکنش‌های شیمیایی و الکتروشیمیایی هنگام تماس فلز با محیط اطراف، خوردگی فلز نامیده می‌شود. از دیدگاه ترمودینامیک، به جز تعداد کمی از فلزات گرانبها (مانند Au و Pt)، تمام فلزات تمایل به تبدیل شدن به یون‌ها دارند؛ یعنی خوردگی فلزات یک پدیده خودبه‌خودی و رایج است. پس از خوردگی فلزات، تغییراتی در شکل، رنگ و ویژگی‌های مکانیکی آن‌ها ایجاد می‌شود؛ این امر منجر به خرابی تجهیزات، نشت لوله‌ها، آلودگی محصولات، وقوع حوادث خطرناکی مانند آتش‌سوزی یا انفجار، و همچنین هدررفت شدید منابع و انرژی می‌گردد که باعث خسارات عظیمی به اقتصاد کشور می‌شود. برآوردها نشان می‌دهد که کشورهای توسعه‌یافته جهان، سالانه به دلیل خوردگی فلزات، حدود ۳.۵ تا ۴.۲ درصد از تولید ناخالص داخلی خود را از دست می‌دهند؛ این میزان بیشتر از مجموع خسارات ناشی از بلایای طبیعی مختلف (آتش‌سوزی، طوفان و غیره) در همان سال است. برخی حتی تخمین می‌زنند که سالانه در سراسر جهان، حدود ۱۰۰ میلیون تن فلز به دلیل خوردگی، از بین رفتن یا فرسودگی از بین می‌رود! بنابراین، مطالعه مکانیسم‌های خوردگی و اتخاذ تدابیر پیشگیرانه، اهمیت بسیار زیادی برای توسعه اقتصادی دارد.

خوردگی فلزات عمدتاً در اثر واکنش شیمیایی با اکسیژن و آب موجود در هوا رخ می‌دهد که منجر به تشکیل ترکیباتی روی سطح فلز می‌شود. محافظت از فلزات، به معنای پردازش سطح آن‌ها است؛ مانند پوشاندن سطح با مواد ضدآب یا استفاده از روش‌های الکتروشیمیایی برای جلوگیری از خوردگی. خوردگی فلزات، بر استحکام آن‌ها تأثیر می‌گذارد و مانع از استفاده از آن‌ها می‌شود؛ خسارات ناشی از خوردگی فلزات در هر سال بسیار زیاد است. خسارات ناشی از خوردگی فلزات بر اقتصاد ملی بسیار چشمگیر است. بر اساس یک گزارش آماری از ایالات متحده در دهه ۷۰، سالانه در سراسر جهان، تجهیزات و مواد فلزی که به دلیل خوردگی از بین می‌روند، معادل یک‌سوم تولید سالانه فلزات است. در مورد خسارات ناشی از خرابی تجهیزات به دلیل خوردگی، مانند توقف فعالیت‌ها، کاهش کیفیت محصولات، آلودگی محیط زیست، آسیب به سلامت انسان‌ها و حتی وقوع حوادث جدی، ارزیابی آن‌ها غیرممکن است.

معنای آن به شرح زیر است: ۱. آشنایی با خطرات فرسایش مواد فلزی و اهمیت محافظت در برابر آن. پس از خوردگی فلز، تغییراتی در شکل، رنگ و ویژگی‌های مکانیکی آن ایجاد می‌شود؛ این امر باعث کاهش دقت و حساسیت تجهیزات، دستگاه‌ها و ابزارها می‌گردد، که به نوبه خود بر کارکرد آن‌ها تأثیر منفی می‌گذارد و حتی می‌تواند منجر به حوادث جدی شود. بر اساس آمار، مواد فلزی که هر سال به دلیل خوردگی از بین می‌روند، حدود ۱۰ درصد از تولید سالانه فلزات را تشکیل می‌دهند. ۲. درک مکانیسم‌های خوردگی فلزات و غنی‌سازی نظریه‌های مربوط به خوردگی فلزات. ۳. بررسی روش‌های محافظت از فلزات. روش‌های رایج: (۱) خالص‌سازی لازم فلز برای کاهش ناخالصی‌های غیرفعالی که قابلیت هدایت الکتریسیته دارند ； (۲) نگهداری به‌موقع از ماشین‌آلات و دستگاه‌های اندازه‌گیری، جهت کاهش تماس فلز با گازهای خورنده، محلول‌های الکترولیتی و گازهای مرطوب ； (۳) بسته به کاربرد متفاوت، روش‌های گوناگونی برای جداسازی فلز از محیطی که باعث وقوع پدیده می‌شود به کار می‌رود، مانند مالیدن روغن، رنگ‌آمیزی، پوشش دادن، و خنثی‌سازی سطح ； (۴) استفاده از فلزات یا غیرفلزات مناسب برای ساخت آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی، مانند فولاد ضدزنگ و فولاد مقاوم در برابر اسید ； (۵) استفاده از روش‌های محافظت الکتروشیمیایی، مانند جوشکاری فلز روی که فعالیت شیمیایی بالاتری دارد، بر روی بدنه فولادی کشتی.

خوردگی فلزات عمدتاً در اثر واکنش شیمیایی با اکسیژن و آب موجود در هوا رخ می‌دهد که منجر به تشکیل ترکیباتی روی سطح فلز می‌شود. محافظت از فلزات، به معنای پردازش سطح آن‌ها است؛ مانند پوشاندن سطح با مواد ضدآب یا استفاده از روش‌های الکتروشیمیایی برای جلوگیری از خوردگی. خوردگی فلزات، بر استحکام آن‌ها تأثیر می‌گذارد و مانع از استفاده از آن‌ها می‌شود؛ خسارات ناشی از خوردگی فلزات در هر سال بسیار زیاد است. اهمیت محافظت بسیار زیاد می‌شود.