Անջատվող պողպատը և ածխածնային պողպատը չեն կարող օգտագործվել անմիջական շփման մեջ, ինչը նյութագիտության և ճարտարագիտության պրակտիկայում կարևոր սկզբունք է։ Հիմնականում «գալվանական կոռոզիայի» առաջացման պատճառով, որը նաև հաճախ անվանում են «գալվանական կոռոզիա» կամ «տարասեռ մետաղական կոռոզիա»։ Սա նման է ածխածնային պողպատի մի կտորի, որը զոհաբերում է իրեն՝ չժանգոտվող պողպատը պաշտպանելու համար, ինչի հետևանքով ածխածնային պողպատը արագ ժանգոտվում է։
Անժանգոտվող պողպատը չի կարող համադրվել ածխածնային պողպատի միջուկի հետ՝ գալվանական կոռոզիայի պատճառով
1. Հնարավոր տարբերությունը շարժիչ ուժն է
Տարբեր մետաղներ էլեկտրոլիտներում ունեն տարբեր էլեկտրաքիմիական ակտիվություններ (օրինակ՝ ջուր, խոնավ օդ, թթուներ, հիմքեր, աղեր և այլն), որոնք կարելի է հասկանալ որպես էլեկտրոնների կորստի տարբեր աստիճաններ։ Ակտիվության այս տարբերությունը չափվում է էլեկտրոդային պոտենցիալով։
Ռեակտիվ մետաղները, ինչպիսին է ածխածնային պողպատը, ունեն ավելի ցածր էլեկտրոդային պոտենցիալներ և ավելի հակված են էլեկտրոններ կորցնելուն, ինչը դրանք դարձնում է պակաս կոռոզիոն դիմացկուն։
Իներտ մետաղները (օրինակ՝ չժանգոտվող պողպատը) ունեն ավելի բարձր էլեկտրոդային պոտենցիալներ և ավելի քիչ հավանականություն ունեն էլեկտրոններ կորցնելու։ Չժանգոտվող պողպատը «չժանգոտվող» լինելու պատճառն այն է, որ դրա մակերեսին գտնվող քրոմը առաջացնում է խիտ քրոմի օքսիդի պասիվացման թաղանթ, որը կանխում է հետագա կոռոզիան։
Երբ այս երկու մետաղները անմիջական շփման մեջ են մտնում էլեկտրոլիտի հետ, ձևավորվում է մարտկոցի ամբողջական առաջնային շղթա։
2. Կոռոզիայի գործընթաց
Անոդ (կոռոզիայի ենթարկված ծայր). Ածխածնային պողպատը, որպես ակտիվ մետաղ, դառնում է մարտկոցի անոդը։ Այն ակտիվորեն կլուծվի (կոռոզիայի կենթարկվի) և կազատի էլեկտրոններ։ Ռեակցիան հետևյալն է՝ Fe → Fe² ⁺+2e ⁻
Կաթոդ (պաշտպանված ծայր). չժանգոտվող պողպատը, որպես իներտ մետաղ, դառնում է մարտկոցի կաթոդը։ Այն չի կոռոզիայի ենթարկվում, այլ միայն ընդունում է անոդից հոսող էլեկտրոնները և օգտագործում է այդ էլեկտրոնները էլեկտրոլիտների հետ ռեակցիայի համար (օրինակ՝ ջրի մեջ թթվածինը)։ Ռեակցիան հետևյալն է՝ O₂+2H₂ O+4e⁻ → 4OH⁻
Արդյունք. Այս մարտկոցային համակարգում հոսանքը հոսում է ածխածնային պողպատից (անոդ) դեպի չժանգոտվող պողպատ (կաթոդ), ինչը հանգեցնում է ածխածնային պողպատի կոռոզիայի արագության կտրուկ աճի, մինչդեռ չժանգոտվող պողպատը պաշտպանված է «կաթոդային պաշտպանությամբ» և գրեթե չի ենթարկվում կոռոզիայի:
Վառ փոխաբերություն.
Դա նման է նրան, որ «ազնիվ մարդը» (ածխածնային պողպատ) և «խելացի մարդը» (չժանգոտվող պողպատ) համագործակցեն՝ բիզնես վարելու համար։ Դժվարությունների (քայքայիչ միջավայր) բախվելիս ազնիվ մարդիկ անընդհատ զոհաբերում են իրենց շահերը (քայքայվելով)՝ խելացի մարդկանց անվնաս մնալու համար։
Անժանգոտվող պողպատը չի կարող համընկնել ածխածնային պողպատի հետ՝ հիմնական ազդող գործոնների հետ
Գալվանական կոռոզիայի ծանրությունը կախված է հետևյալ գործոններից.
Միջավայր (էլեկտրոլիտ):Սա ամենակարևոր գործոնն է։ Չոր օդում գալվանական կոռոզիա տեղի չի ունենում, քանի որ էլեկտրոլիտ չկա, որը շղթա կստեղծի։ Սակայն խոնավ միջավայրերում, ծովի ջրում, արդյունաբերական տարածքներում և աղի ցողման միջավայրերում կոռոզիան կարող է շատ արագ և ծանր լինել։
Հնարավոր տարբերություն՝Որքան մեծ է երկու մետաղների միջև պոտենցիալների տարբերությունը, այնքան ուժեղ է կոռոզիայի շարժիչ ուժը: Ածխածնային և չժանգոտվող պողպատի միջև պոտենցիալների տարբերությունը բավականաչափ մեծ է զգալի կոռոզիա առաջացնելու համար:
Անոդի և կաթոդի մակերեսի հարաբերակցությունը՝Սա ամենավտանգավոր իրավիճակներից մեկն է։ Եթե կաթոդի (չժանգոտվող պողպատ) մակերեսը մեծ է, իսկ անոդի (ածխածնային պողպատ) մակերեսը՝ փոքր, կոռոզիայի հոսանքը խիստ կկենտրոնանա փոքր ածխածնային պողպատի վրա, ինչը կհանգեցնի դրա լիակատար կոռոզիայի և անցքավորման շատ կարճ ժամանակահատվածում։ Օրինակ, եթե չժանգոտվող պողպատե բաքը ամրացվի ածխածնային պողպատե պտուտակով, ածխածնային պողպատե պտուտակը արագ կժանգոտվի և կկոտրվի։
Ինչպե՞ս կանխել և լուծել չժանգոտվող պողպատի և ածխածնային պողպատի միացման խնդիրը։
Գործնականում մենք հաճախ անհրաժեշտություն ունենք միացնելու չժանգոտվող պողպատը և ածխածնային պողպատը, և պետք է ձեռնարկվեն մեկուսացման միջոցառումներ.
1. Էլեկտրական մեկուսացում.Սա ամենաարդյունավետ և հաճախ օգտագործվող մեթոդն է: Երկու մետաղների միջև ավելացրեք ոչ հաղորդիչ մեկուսիչ նյութ՝ հոսանքը կտրելու համար:
- Օգտագործեք մեկուսիչ միջադիրներ/փականներ։ Ֆլանշային միացումների վրա օգտագործեք պլաստիկե (օրինակ՝ ՊՎՔ, նեյլոն), ռետինե կամ սինթետիկ միջադիրներ։
- Օգտագործեք մեկուսացված թևքեր և լվացքի մեքենաներ։ Պտուտակային միացումների դեպքում օգտագործեք պլաստիկ թևքեր լվացքի մեքենաների և ածխածնային պողպատե անցքերի միջև, իսկ ընկույզների տակ՝ մեկուսացված լվացքի մեքենաներ։
- Ծածկույթի մեկուսացման շերտ. շփման մակերեսին ցողեք էպօքսիդային խեժ, ներկեք կամ օգտագործեք այլ ծածկույթներ: Սովորաբար խորհուրդ է տրվում ծածկել երկուսն էլ, կամ առնվազն կաթոդի (չժանգոտվող պողպատ) մակերեսը, քանի որ եթե ծածկվի միայն անոդը (ածխածնային պողպատ), ծածկույթի վնասվելուց հետո վնասված հատվածում կոռոզիան ավելի ուժեղ կդառնա:
2. Կառավարման միջավայր՝Միացման մասերը պահեք հնարավորինս չոր և մաքուր՝ էլեկտրոլիտի կուտակումը կանխելու համար։
3. Անցումային նյութերի օգտագործումը.երկու մետաղների (օրինակ՝ ալյումինի) միջև էլեկտրոդային պոտենցիալ ունեցող մետաղ ավելացնելը, սակայն այս մեթոդը ավելի քիչ է կիրառվում և պահանջում է զգույշ նախագծում։
4. Կաթոդային պաշտպանություն.Ամբողջ կառուցվածքը արհեստականորեն վերածվում է կաթոդի՝ կիրառելով արտաքին հոսանք կամ զոհաբերելով անոդը (օրինակ՝ ցինկի բլոկը), սակայն սա սովորաբար օգտագործվում է խոշոր կառույցների, ինչպիսիք են նավերը և խողովակաշարերը, համար։
Եզրակացություն
Անժանգոտվող պողպատը և ածխածնային պողպատը չեն կարող անմիջական շփման մեջ մտնել, քանի որ խոնավ էլեկտրոլիտային միջավայրում դրանք կարող են առաջացնել առաջնային մարտկոցներ, ինչը հանգեցնում է ածխածնային պողպատի՝ որպես անոդի, արագացված գալվանական կոռոզիայի: Այս իրավիճակից խուսափելու համար նախագծման և տեղադրման ընթացքում պետք է ձեռնարկվեն էլեկտրական մեկուսացման միջոցառումներ, ինչպիսիք են մեկուսացման միջադիրների, թևքերի և ծածկույթների օգտագործումը՝ սարքավորումների անվտանգությունն ու երկարատև ծառայության ժամկետն ապահովելու համար:
Հրապարակման ժամանակը. Հոկտեմբերի 29-2025