Электрохимическое исследование защиты углеродистой стали супергидрофобным покрытием в условиях 100%-ой влажности и наличия в воздухе стимуляторов коррозии

Выпуск 25(3) от 2020 года.
Страницы 17-26

В.И. Вигдорович, Заслуженный деятель науки и техники РФ

Л.Е. Цыганкова, Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация

М.Н. Урядникова, Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация

Н.В. Шель, Тамбовский государственный технический университет, г. Тамбов, Российская Федерация

Л.Г. Князева, Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ВНИИТиН), г. Тамбов, Российская Федерация

О.В. Алехина Ольга Владимировна, Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация


Ключевые слова: сталь, супергидрофобное покрытие, угол смачивания, коррозия, влажность, аммиак, оксид углерода (IV), сероводород, потенциодинамическая поляризация

100%-ая влажность и наличие в воздухе таких стимуляторов коррозии, как СО2, NH3 и H2S, характерны для животноводческих помещений. В этих условиях на поверхности металлов формируется поверхностная фазовая пленка влаги, в которой растворяются указанные микропримеси воздуха и практически полностью гидратируются с образованием NH4OH и кислот H2CO3 и H2S. Методом потенциодинамической поляризации изучена коррозия и кинетика электродных процессов на стали с супергидрофобным покрытием в фоновом растворе NaCl (используемом для обеспечения достаточной электропроводности), насыщенном попарно СО2 и NH3, NH3 и H2S. Аналогичные исследования проведены с электродами без покрытия. Супергидрофобное покрытие получено на основе лазерного текстурирования поверхности с последующей гидрофобизацией фтороксисиланом (угол смачивания 165±2°, угол скатывания 3±1°). Рассмотрено влияние продолжительности экспозиции электродов в растворе (0,25…168 ч) на кинетику электродных процессов и скорость коррозии стали. В присутствии продуктов растворения СО2 и NH3 скорость коррозии электрода с супергидрофобным покрытием на вторые и третьи сутки экспозиции примерно на порядок, а на четвертые и седьмые – более, чем на порядок, ниже, чем без покрытия. В течение всего времени пребывания электродов в растворе анодный процесс на супергидрофобном электроде заторможен по сравнению с незащищенным электродом. Среда, содержащая продукты растворения NH3 и H2S, оказывается более агрессивной, чем предыдущий раствор. Поэтому скорость коррозии и электродов без покрытия, и с покрытием здесь выше, чем в последнем. Скорость коррозии электродов с супергидрофобным покрытием в исследуемый период лишь в 1,5…2,5 раза ниже, чем электродов без покрытия. В течение первых суток экспозиции анодный процесс заторможен, а в последующие 144 часа, наоборот, облегчен по сравнению с незащищенным электродом. С учетом коррозивности хлоридного раствора проанализировано возможное влияние продуктов растворения агрессивных микропримесей воздуха в отсутствие фоновой соли.