Технология защиты алюминиевых сплавов от коррозии

Преимущества алюминиевых сплавов в судостроении

Алюминиевый сплав обладает такими преимуществами, как низкий удельный вес, высокая удельная прочность, хорошая устойчивость к коррозии в морской воде, немагнитные свойства и хорошие низкотемпературные характеристики, поэтому ему уделяется все больше внимания в судостроении.

Корабли, использующие алюминиевый сплав в качестве материала корпуса, могут эффективно снизить вес, улучшить устойчивость и скорость, а также повысить технические и тактические характеристики корабля. Алюминиевый сплав особенно подходит для высокоскоростных судов на подводных крыльях, судов на воздушной подушке, малых надводных кораблей и некоторых судов специального назначения. С развитием технологии сварки алюминиевого сплава в инертном газе стоимость производства снизилась, а преимущества материалов из алюминиевого сплава и их применение в морской среде постоянно расширяются.

Системы покрытий для морской среды

Морская среда является относительно суровой, поэтому требования к антикоррозионной защите алюминиевого сплава в рабочей среде выше. Коррозионная среда для алюминиевого сплава на дне корабля и над ватерлинией отличается. Днище корабля в основном подвергается инфильтрационной эрозии природной морской воды и прикреплению водных организмов, а над ватерлинией в основном происходит коррозия от соляного тумана и атмосферного старения. Поэтому требования к антикоррозионной краске для днища и выше ватерлинии не идентичны.

• Ниже ватерлинии: Покрытия должны противостоять инфильтрационной эрозии и биообрастанию. Обычно используются полиуретановые верхние покрытия, эпоксидные грунтовки и специализированные противообрастающие краски.
• Выше ватерлинии: Покрытия должны обладать хорошей атмосферостойкостью, сохранять блеск и быть совместимыми с грунтовками. Обычно используются полиуретановые, алкидные и акриловые финишные покрытия. Современные фторуглеродные покрытия, модифицированные эпоксидной смолой или акрилом, обеспечивают улучшенные эксплуатационные характеристики.

Похожие статьи: Как алюминиевый сплав защищает корабли от коррозии?

Технологии защиты от коррозии для алюминиевых сплавов

Для уменьшения коррозии используются и другие защитные технологии и методы:

1. Анодирование усиливает естественный оксидный слой на алюминии, обеспечивая повышенную коррозионную и износостойкость. Существуют различные типы анодирования, включая сернокислотное анодирование, твердое анодирование и анодирование хромовой кислотой, каждый из которых обеспечивает различные уровни защиты и специфические области применения.

1. Хроматное покрытие образует на поверхности алюминия защитный хроматный слой, обеспечивающий хорошую коррозионную стойкость и служащий основой для нанесения дополнительных покрытий.
2. Органические покрытия, такие как краски, лаки и порошковые краски, создают физический барьер против коррозионных элементов. К распространенным типам относятся полиуретановые покрытия, которые хорошо противостоят ультрафиолету, эпоксидные покрытия, обеспечивающие сильную адгезию и химическую стойкость, и порошковые покрытия, обеспечивающие долговечность отделки.
3. Катодная защита предполагает использование жертвенных анодов, таких как цинк или магний, для защиты алюминия путем коррозии вместо сплава. Системы с импульсным током используют внешний источник энергии для обеспечения защиты.
4. Гальваническое покрытие включает в себя нанесение слоя металла, например никеля или хрома, на поверхность алюминия для повышения коррозионной стойкости.
5. Ингибиторы - это химические вещества, добавляемые в окружающую среду для замедления процесса коррозии. Это могут быть как органические, так и неорганические ингибиторы.
6. Такиеметоды обработки поверхности, как лазерное плавление поверхности, ионная имплантация и дробеструйное упрочнение, изменяют поверхность алюминия для повышения его коррозионной стойкости.

Все эти технологии и методы в совокупности помогают защитить алюминиевые сплавы от коррозии, обеспечивая их прочность и долговечность в различных областях применения, особенно в суровых морских условиях.

Заключение

Алюминиевые сплавы обеспечивают значительные преимущества для судостроения, включая снижение веса, улучшение эксплуатационных характеристик и хорошую коррозионную стойкость. Эффективные стратегии защиты от коррозии, разработанные с учетом специфики окружающей среды, с которой сталкиваются различные части судна, обеспечивают долговечность и надежность судов из алюминиевых сплавов. Использование комбинации анодирования, покрытий, катодной защиты и других технологий максимально повышает коррозионную стойкость алюминиевых сплавов в морских условиях. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, обратитесь к Stanford Advanced Materials (SAM).

Ссылки:

[1] Ahmad, Hafiz Imran & Sharif, Muhammad & Hussain, Safdar & Badar, M. & Afzal, H. (2013). Спектроскопическое исследование радиочастотного барьерного диэлектрического разряда при атмосферном давлении с анодным глиноземом в качестве диэлектрика. Plasma Science and Technology. 15. 900. 10.1088/1009-0630/15/9/13.