ГАПОУ. " в мире коррозии металлов"
 Скачать 29.47 Kb.
|
|
ГАПОУ «Брянский транспортный техникум» Индивидуальный проект На тему:” В мире коррозии металлов” Выполнил: студент(ы) Группы М-13 Щуров Николай Марченков Иван Руководитель: Мельников Евгений Владимирович Оглавление Введение……………………………………………………………………………3 Глава 1: Теоретическая часть Виды коррозии……………………………………………………..5-6 Химическая…………………………………………………………….5 Электрохимическая………………………………………………6 Внешние признаки и виды коррозии....................7 Последствия от коррозии………………………………..…..8 Основные методы борьбы с коррозией………………9 Глава 2: Практическая часть Домашний эксперимент……………………………………….10-11 3. Заключение………………………………………………………………….12 4. Литература……………………………………………………………………13 Введение Коррозия металлов — это явление, которое возникает из-за взаимодействия металлов с окружающей средой. Как же происходит коррозия разных видов металлов. Например, такие активные металлы как литий, натрий, калий, рубидий и все остальные активные металлы, находящиеся в интервале щелочные металлы. Их коррозия возможна даже в нейтральных водных средах, в которых отсутствуют кислород или другие окислители. Металлы средней активности – располагаются между кадмием и водородом. В нейтральных средах, в отсутствии кислорода, не коррозируют, но подвергаются коррозии в кислых средах. Малоактивные металлы – находятся между водородом и родием. Они устойчивы к коррозии в нейтральных и кислых средах, в которых отсутствует кислород или другие окислители. Благородные металлы – золото, платина, иридий, палладий. Могут подвергаться коррозии лишь в кислых средах при наличии в них сильных окислителей. Так же при процессе коррозии металлы покрываются оксидной пленкой, которая не дает окислителям проникнуть в более глубокий слой и поэтому защищает металл от коррозии. Алюминий обычно устойчив при контакте с воздухом и водой, даже горячей. Тем не менее, если поверхность алюминия покрыть ртутью, то образуется амальгама. Она разрушает оксидную пленку, и алюминий начинает быстро превращаться в белые хлопья. Давайте разберемся как же можно защитить металлы от коррозии. Актуальность исследования. В настоящее время эта тема является актуальной так как все механизмы, техника и прочие металлические сооружения подвержены коррозии. Проблема исследования. Из-за коррозии со временем все механизмы, техника и прочие металлические сооружения теряют свой былой вид и функциональность или вовсе превращаются в груду металла. Объект. Коррозия Целью работы выступает комплексный анализ Задачи: Изучить понятия и сущность коррозии; Определить признаки коррозии; Определить виды коррозии; Исследовать коррозию металлов; Узнать способы защиты от коррозии; Сделать вывод. Гипотеза: можно ли экспериментальным путём изучить причины появления коррозии. Методы исследования. Теоретический анализ литературы Практическая значимость работы заключается в том, что результаты исследования должны показать, как и при каких условиях коррозия, классификация. Виды коррозии Химическая коррозия — это процесс разрушения металла, который связан с реакцией между металлом и коррозионной средой. Химическая коррозия протекает без воздействия электрического тока, и в результате этой реакции металлы окисляются. Этот вид коррозии можно разделить на два подвида: газовая коррозия — металл коррозирует под воздействием различных газов при высоких температурах; коррозия в жидкостях — не электролитах. Из них более распространенной считают газовую коррозию. Она протекает во время прямого контакта твердого тела с активным газом воздуха. Чаще всего это кислород. В результате на поверхности тела образуется пленка продуктов химической реакции между веществом и газом. Дальше эта пленка мешает контакту коррозирующего материала с газом. При высоких температурах газовая коррозия развивается интенсивно. Возникшая при этом пленка называется окалиной, которая со временем становится толще. Важную роль в процессе коррозии играет состав газовой среды. Но для каждого металла он индивидуален и изменяется с переменой температур. Электрохимическая коррозия — это разрушение металла, которое протекает при его взаимодействии с окружающей средой электролита. Этот вид коррозии считают наиболее распространенным. Самым важным происхождением электрохимической коррозии является то, что металл неустойчив в окружающей среде. В электрохимической коррозии протекает одновременно два процесса на аноде и на катоде, которые зависят друг от друга. Растворение основного металла происходит только на анодах. Анодный процесс заключается в том, что ионы металла отрываются и переходят в раствор: В результате происходит реакция окисления металла. В данном случае анод заряжается отрицательно. Fe → Fe2+ + 2e- При катодном процессе избыточные электроны переходят в молекулы или атомы электролита, которые, в свою очередь, восстанавливаются. На катоде идет реакция восстановления. Он носит заряд положительного электрода. O2 + 2H2O + 4e- → 4OH- 2H+ + 2e- → H2 Торможение одного процесса приводит к торможению и другого процесса. Окисление металла может происходить только в анодном процессе. Иными словами, коррозия – это самопроизвольный процесс, который развивается в основном на поверхности металла. Однако, не исключено, что коррозия может проникнуть и вглубь металла. Внешние признаки и виды коррозии. Внешним признаком коррозии служит потускнение и образование мелких пятен, а в дальнейшем и раковин, которые затем разрастаются по количеству, увеличиваются в размерах и проникают в глубь металла. В результате этого тонкий металл может быть разрушен в короткий срок. Виды коррозии Равномерная коррозия - это форма коррозии, при которой поверхность металла разрушается практически равномерно. Частичные реакции статистически распределены по поверхности, что приводит к равномерному растворению металла и равномерному образованию продуктов коррозии. Неравномерная коррозия - сплошная коррозия, протекающая с неодинаковой скоростью по всей поверхности металла. Избирательная коррозия - это вид коррозии металлических сплавов, заключающийся в удалении из них только одного из компонентов. В результате сплав теряет монолитность и прочность, при этом его геометрические размеры почти не изменяются. Коррозия пятнами - Местная коррозия металла в виде отдельных пятен. Коррозия язвенная - коррозия металлов, ведущая к образованию язв, полостей в металле, начинающихся с его поверхности. Точечная коррозия – более точечная чем язвенная. Межкристаллитная коррозия - вид коррозии, при котором разрушение металла происходит преимущественно вдоль границ зерен (кристаллов). Коррозионное растрескивание – это разрыв металла, происходящий в результате одновременного воздействия коррозионной среды, статических внешних и внутренних напряжений или возрастающих внешних механических напряжений. Последствия от коррозии. Значение последствий коррозионных исследований определяется тремя аспектами. Первый из них - экономический - имеет целью уменьшение материальных потерь в результате коррозии трубопроводов, сосудов под давлением, котлов, теплообменного оборудования, резервуаров (баков), деталей машин, судов, мостов, морских конструкций и т. д. Второй аспект – повышение надежности оборудования, которое в результате коррозии может разрушаться с катастрофическими последствиями, например, сосуды высокого давления, паровые котлы, металлические контейнеры для токсичных материалов, лопасти и роторы турбин, мосты, детали самолетов. Третьим аспектом – является сохранность металлического фонда. Мировые ресурсы металла ограничены, а потери металла в результате коррозии ведут к дополнительным затратам энергии и воды. Экономический фактор является главной движущей силой большинства прикладных коррозионных исследований. Затраты на возмещение коррозионных потерь в коммунальном хозяйстве исчисляются миллиардами долларов в год. Различают прямые и косвенные коррозионные потери. Под прямыми потерями понимают стоимость замены прокоррозировавших конструкций и машин или их частей, таких как трубы, конденсаторы, глушители, трубопроводы, металлические покрытия. Основные методы борьбы с коррозией. Все методы противокоррозионной защиты можно условно разделить на три группы: 1. Изменение свойств металла. 2. Изменение свойств среды. 3. Изменение характера взаимодействия металла и среды на границе раздела. К первой группе относятся следующие методы: легирование металла, термообработка, поверхностная обработка. Ко второй группе относятся: ингибирование среды, обескислороживание водной среды, осушение воздуха, удаление агрессивных реагентов среды (соли, кислоты и т.п.). К третьей группе относятся: нанесение защитных покрытий, изолирующих металл от агрессивной среды (лакокрасочные, металлические, оксидные, фосфатные, масла, смазки и т.п.), рациональное проектирование (устранение зазоров, правильный выбор металла для данной среды, устранение контактов разнородных металлов, устранение застойных зон и т.п.). Основным средством защиты металлоконструкций от коррозии, а также основным средством декоративной отделки являются лакокрасочные покрытия. 2.1. Домашний эксперимент Оборудование и реактивы: шесть стеклянных емкостей 200 мл, шесть гвоздей, две крышки для емкостей, вода, поваренная соль, медная проволока, нитки.
Выводы: коррозия зависит от условий внешней среды, то есть наличие воды, кислорода в воздухе, а также введение в среду электролита или другого металла. 3. Заключение. Работая над проектом, я изучил теоретический материал по теме «Коррозия металлов», узнал историю разрушения металлов, что такое коррозия и какие виды коррозийных процессов бывают, последствия коррозии и способы борьбы с ней. Проведя домашний химический эксперимент, я убедился, что на коррозию металлов влияют различные факторы внешней среды и вещества, находящиеся в непосредственном контакте с металлом. Таким образом, моя гипотеза: можно ли экспериментальным путём изучить причины коррозии подтвердилась полностью. 4. Литература. Исторические наблюдения за коррозией – http://mypractic.ru/istoriya-razvitiya-katodnoj-zashhity-ot-korrozii.html/ Что такое коррозия – http://zadachi-po-khimii.ru/obshaya-himiya/korroziya-metallov.html Разнообразие видов коррозии - http://zadachi-po-khimii.ru/obshaya-himiya/korroziya-metallov.html http://metalpaint.ru/stati-i-novosti/stati/79-vidy-korrozii-metalla Последствия от коррозии - https://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=235 https://mash-xxl.info/info/110043/ Основные методы борьбы с коррозией – http://metalpaint.ru/stati-i-novosti/stati/83-osnovnye-metody-borby-s-korroziej | |||||||||||||||||||||||||||||||