(см. Борисов Ю.С. Ю.А, Харламов и др Газотермические покрытия из порошковых материалов. Справочник. – К.: Наукова думка. 1987) Предисловие Борьба Пространственно-сетчатое строение имеет сам диоксид кремния и многочисленные природные и искусственные алюмосиликаты (смешанные соли — алюминат-силикаты). В алюмосиликатах часть атомов кремния в тетраэдрах [Si04] замещена на атомы А1, а поскольку положительный заряд атома алюминия на единицу меньше (А1+III вместо Si+IV), то отрицательный заряд алюмосиликатного иона возрастает на единицу и соответственно возрастает число необходимых для электронейтральности катионов. В химических формулах алюмосиликатов в состав аниона включают алюминий, замещающий кремний, а также указывают наименьшее возможное число атомов всех элементов, например для минерала ортоклаза (калиевый полевой шпат) записывают формулу K(AlSi3O8), хотя конечно, молекул и анионов такого состава в природе не встречается. Пространственные сетки алюмосиликатов, относящиеся к цеолитам, избирательно включают и удерживают катионы определенных размеров, что используется в химическое практике Цеолиты являются природными ионо-обменниками; в каналах их пространственной сетки находятся ионы металлов, которые могут замещаться на катионы, размеры которых соизмеримы с размерами каналов.
Природные силикаты
Распространение в природе. Силикаты, главным образом калия, натрия, кальция, магния, алюминия и железа, составляют основную часть горных пород и твердых продуктов их выветривания. Горные породы и минералы. Горная порода представляет собой агломерат нескольких различных по составу минералов. Минерал—это химически индивидуальное вещество, образующееся в земной коре естественным путем. Основные силикатные горные породы и составляющие их минералы гранит — полевой шпат, кварц, слюда (главные составные части); гнейс — полевой шпат, кварц, слюда (гнейс — гранит, подвергшийся действию избыточного давления); бальзат — авгит, плагиоклаз, магнетит и др.; порфир — горные породы с разнообразным составом, в которых крупные кристаллы вкраплены и однородную, иногда стеклообразную, основную массу. К важнейшим силикатным минералам относятся следующие. Полевые шпаты — калиевый полевой шпат (ортоклаз) K(AlSi3O8), или K2O-Al2O3-6SiO2, а также натриевый (альбит), известковый (анортит) и известково-натровый (плагиоклаз) полевые шпаты. Они составляют ≈ 60 % массы всех минералов земной коры. Глины — водосодержащие минералы, образующиеся при выветривании полевых шпатов (при этом вода поглощается, а растворимые соединения калия выщелачиваются в природные воды). Глины могут образовываться и другими способами, что существенно влияет на их состав. По составу глин различают суглинок— глина, содержащая много песка и оксида железа(III); мергель — смесь глины с известняком; каолин (фарфоровая глина)—смесь особо чистых глины и песка, основной составной частью каолина является минерал каолинит Al2(Si2O5)(ОН)4, или Al2O5 · 2SiO2 · 2H2O. Слюды — прозрачные, окрашенные в цвета от белого до черного кристаллы, легко расщепляемые на отдельные слои; в качестве основных составных частей содержат силикатный минерал —либо мусковит KAl2(AlSi3O10)(OH)2, либо биотит K(Mg,FeII)3(А1Si3O10)(ОН)2. Применяются для изготовления электроизолирующих покрытий и жаропрочных стекол. Авгиты — важнейшие породообразующие минералы (входят в состав базальтов). По составу это CaMg(Si2O6), или CaO-MgO-2SiO2, могут содержать также вместо кальция натрий, калий, марганец и др., а вместо магния — железо, алюминий, марганец и др. Тальк (жировик, стеатит) состава 3MgO-4SiO2-H2O — мягкий, жирный на ощупь минерал. Применяется в виде пудры в качестве смазки, препятствующей слипанию резиновых изделий, входят в состав косметических средств, наполнителей для бумаги, используется как носитель для ядохимикатов. Асбесты преимущественно состава 3MgO-2SiO2-2H2O — минералы с волокнистым строением. adidas stan smith Используются как термостойкие и химически инертные вещества в лаборатории и промышленности; из асбестов изготавливают огнезащитные покрывала, сетки, технические диафрагмы. nike air presto soldes Асбестовая пыль вызывает профессиональное заболевание легких. Другие силикаты — роговая обманка, оливин, морская пенка, топаз, гранаты, берилл, изумруд, циркон, серпентин, ультрамарин, пермутит и др.
Искусственные силикаты
Из природных силикатов, алюмосиликатов искусственным путем получают разнообразные силикатные материалы, имеющие широкое практическое применение. Важнейшими из них являются стекло, керамика, цемент. Растворимое стекло. Серый стеклообразный кусковой материал, который при нагревании с водой под избыточным давлением образует вязкий раствор. По составу представляет собой смесь различных натриевых (преимущественно) и калиевых силикатов. Получают сплавлением кварцевого песка с содой в поташом K2CO3/ Используют в качестве клея для фарфора, стекла и других силикатных материалов, как связующее в металлургии, компонент художественных красок и моющих средств. В виде водного раствора применяют для огнезащитной пропитки древесины и ткани. chaussure air jordan Стекло. Прозрачный твердый материал, структура которого соответствует аморфному состоянию вещества. По составу стекло представляет смесь различных силикатов, преимущественно силикатов щелочных металлов и кальция. Аморфное (стеклообразное) состояние характеризуется отсутствием дальнего порядка в упорядочении структуры в отличие от кристаллического состояния. Поэтому аморфные (стеклообразные) вещества при нагревании размягчаются и постепенно переходят в жидкость; они не имеют строго определенной температуры плавления, для таких тел можно указать только интервал температур, в котором происходит их размягчение. Явление расстеклования — это переход (самопроизвольный или вызванный искусственно) из аморфного в кристаллическое состояние. По химическом свойствам стекло— инертный материал. Оно устойчиво к химическим воздействиям, только фтороводородная кислота и расплавы гидроксидов щелочных элементов разрушают («разъедают») стекло. baskets adidas Для травления стекла чаще всего применяют фтороводородную кислоту, а также газообразный фтороводород и твердые гидрофториды. Стекло получают сплавлением сырья, в простейшем случае кварцевого песка, известняка (СаСО3) и соды, в горшковых и ванных стекловаренных печах; нагрев осуществляют генераторным газом. Пря сплавлении веществ протекают реакции типа Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO3 сопровождающиеся газовыделением (СО2). Обработку и формование стекла проводят методами дутья, литья, прокатки, вытягивания (например, при получении нитей для стеклотканей), прессования, шприцевания (метод приготовления стеклянных волокон). Получаемые стеклянные изделия подвергают медленному переохлаждению для снятия внутренних напряжений (горячий отжиг). В зависимости от состава исходного сырья различают следующие важнейшие виды стекла. Известково-натриевое стекло; изготавливается из кварцевого песка, известняка и соды (вместо соды используют также смесь сульфата натрия и угля). Это недорогое, легко размягчающееся, «нормальное оконное» стекло. Бутылочное стекло еще дешевле; оно менее чистое, поскольку расплавленная масса содержит силикаты алюминия и железа (последний вызывает зеленую окраску стекла). Известково-калиевое стекло; изготавливается из кварцевого песка, известняка и поташа. Расплавляется труднее, чем известково-натриевое стекло. Разновидность этого стекла—богемский хрусталь и крон (используемый в оптике). Свинцово-калиевое стекло: изготавливается из кварцевого песка, свинцового сурика и поташа. Высокоплавкий материал с высоким коэффициентом светорассеяния. Применяется в оптике, и ювелирном деле для имитации драгоценных камней и как свинцовый хрусталь для бытовых изделий. Алюмоборосиликатное стекло; и этом стекле оксид SiO2 частично заменен на B2O3 и Аl2O3 для чего в расплавленную массу вводят гидроксид бора (или буру) и каолин (или полевые шпаты). Известно под названием йенское стекло. Оно весьма термостойкое и применяется для изготовления химической и бытовой посуды. Специальные стекла, например термотермическое стекло; стекло, прозрачное для ультрафиолетового излучения; синее (кобальтовое) стекло, получаемое введением в расплав (CoIICo2III)O4; молочное стекло, которое содержит TiO2 в качестве замутнителя, солнцезащитное стекло, содержащее хлорид серебра AgCl и вследствие этого темнеющее тем сильнее, чем интенсивнее солнечное освещение; глазури — очень легкоплавкие стекла, по большей часта бессиликатные (фосфатные, боратные стекла). Безопасное (безосколочное) стекло, которое при разрушении не образует осколков. Однослойное безопасное стекло получают резким охлаждением расплава стекломассы (закаливанием); на поверхности таким образом обработанного стекла возникают усилия сжатия, а внутри массы стекла—растяжения. Многослойное безопасное стекло содержит несколько слоев стекла, разделенных пластмассовыми пленками. Ситаллы (пирокерамы, витрокерамы) — материалы, образующиеся в результате массовой (объемной) кристаллизации стекломассы. Равномерная кристаллизация всей стекломассы обеспечивается специальным режимом термической или иной обработки; часто в исходное сырье для варки ситаллов включают особые добавки, например TiO2, Cr2O3, фториды. Эмали — мутные, часто окрашенные, легко плавящиеся стекла. Их наносят на поверхность металлов и сплавов для защиты от коррозии; так называемые ювелирные эмали наносят на поверхность благородных металлов, меди или сплава томпак (материал для изготовления значков, орденов, кулонов, брошек и т. п.). Сцепляемость основного металла с застывшим эмалевым расплавом обеспечивается сцепляющей прослойкой оксидов, обычно оксидов никеля и кобальта. Силикатная керамика. Это материалы и изделия, получаемые при обжиге оформленной сырой глины, иногда с присадками кварцевого песка и полевого шпата. Технологический процесс заканчивают после полного спекания (но не сплавления) компонентов. Керамические материалы состоят в основном из силиката алюминия (муллит 3Al2O3∙2SiO2). Тонкостенная керамика — это различная химическая и техническая посуда; толстостенная керамика — это огнеупорные строительные изделия. В зависимости от степени спекания различают пористую и спекшуюся керамику. Пористая керамика образуется при температуре спекания в интервале 900—1200 ºС. Водопроницаема, поэтому изделия покрывают глазурью для обеспечения водонепроницаемости, непрозрачная, легко царапается сталью. Имеет несколько разновидностей: обычный кирпич — строительный материал, кровельная черепица, дренажные трубы, красный цвет обычного кирпича объясняется наличием Fe2O3; клинкер — достаточно прочный кирпич, обожженный вплоть до остекловывания; шамот— термостойкий кирпич. asics gel lyte 3 soldes Из красной пористой керамики готовят обычные изделия — цветочные горшки, гончарные изделия и кафель, а из белой пористой керамики (фаянса) производят белые изделия — бытовую посуду, сантехнические установки, облицовочные плитки. Для получения белой керамики используют очищенное от примеси железа сырье. Изделия подвергают двойному обжигу с промежуточным покрытием глазурями, и, если необходимо, окрашиванием. Спекшаяся керамика образуется при температуре спекания в интервале 1200—1500 °С. Это плотный водонепроницаемый материал, сталью почти не царапается. В зависимости от качества сырья получают каменную спекшуюся керамику и фарфор. Каменная керамика — непросвечивающий материал. Ее изготавливают из глины, каолина, кварца и полевого шпата. Формуется в такие изделия, как кухонные раковины, канализационные трубы и метлахская плитка; изделия подвергаются двойному обжигу с промежуточным покрытием глазурью. Эмали представляют собой легкоплавкие глухие или окрашенные стекла, наплавляемые на металлы для предохранения их от коррозии и придания металлическим изделиям красивого вида. Разработаны многочисленные составы эмалей различного назначения. Наиболее распространены эмали для покрытия чугунной и стальной аппаратуры, применяемой в химической и пищевой промышленности, а также холодильной и газовой аппаратуры, посуды и др. Для эмалирования стали и чугуна применяют две эмали: грунтовую и покровную. Грунтовая эмаль должна прочно сцепляться с металлом. Она содержит 10—20% борного ангидрида я так называемые сцепляющие окислы кобальта и никеля. Покровная эмаль более легкоплавка, чем грунтовая, и содержит соединения фтора (глушителя). В состав цветных эмалей вводят различные красители — пигменты. В зависимости от назначения покровная эмаль должна обладать химической стойкостью к действию определенных реагентов. Шихту для эмали приготовляют так же, как для стекла. Изделия, покрытые эмалью, обжигают в туннельных или муфельных печах. Эмалируют также изделия из золота, серебра, меди и ее сплавов. Для этой цели применяют эмали, представляющие собой особо легкоплавкие, окрашенные, прозрачные или глухие стекла, содержащие окись свинца. Трубы стальные с внутренним и наружным силикатно-эмалевым покрытием. Эти трубы производятся на дочернем предприятии ЗАО «НЕГАС» — ОАО «Пензаводпром» и предназначены для сооружения трубопроводов с температурой эксплуатации от –50 оС + 350 оС в нефтяной, энергетической, химической, пищевой, атомной, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности, везде, где необходима надежная, долговечная антикоррозионная защита стенок труб, контактирующих с агрессивными средами. Применение этого покрытия позволяет: увеличить срок службы трубопроводов не менее 50 лет; увеличить пропускную способность более чем в 1,5 раза; обеспечить высокое качество и чистоту транспортируемого продукта; предотвратить абразивный износ и отложения на стенках труб; повысить надежность трубопроводов в эксплуатации, особенно в условиях воздействия коррозионно-активных сред. Оборудование поточных линий позволяет эмалировать трубы Ø 89 ÷ 426 мм со стенкой до 16 мм, а также соединительные детали трубопроводов (отводы, переходы, тройники, заглушки) Ø 57 ÷ 426 мм. Adidas Gazelle Soldes Годовая производительность линий более 1000 км. Обследование более 500 км действующих трубопроводов с внутренним силикатно-эмалевым покрытием показало их надежную работу. Внедрена технология ручной сварки труб с силикатно-эмалевым покрытием, обеспечивающая защиту от коррозии внутреннего сварного шва (патент № 2109197). Разработана технология пакетирования, транспортировки, погрузочно-разгрузочных работ и строительства трубопроводов. Производство эмалирования труб имеет лицензию Госгортехнадзора РФ и сертификат соответствия требованиям ГОСТр ИСО 9002-96, а продукция сертификат Госстандарта РФ.
| НОВОЕ АНТИКОРРОЗИЙНОЕ АЛЮМОКЕРАМИЧЕСКОЕ ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ ПЛАЗМЕНОГО НАНЕСЕНИЯМетоды плазменного напыления относятся к числу наиболее активно развивающихся направлений в области защитных покрытий. Они заняли место в группе промышленно развитых методов и характеризуются высокой универсальностью, производительностью, легкостью в автоматизации, высокой скоростью протекания физических процессов и др. nike air max pas cher Напыление может производиться как на малые поверхности изделий, так и на большие, практически без ограничения размеров поверхности. Использование плазмы позволяет создавать покрытия различного назначения (износостойкие, коррозионностойкие, теплозащитные, электроизоляционные и другие). Практический опыт применения плазменных покрытий, накопленный за последние 20-30 лет в различных отраслях промышленности, показывает, что износ деталей машин, эксплуатируемых в самых разных условиях, уменьшается, как правило, в 2-5 раз. Традиционно для плазменного напыления использовали инертные газы (азот, аргон, гелий, аммиак и их смеси с водородом). Дороговизна и дефицитность их обуславливали трудность при практической реализации плазменных технологий. Использование в качестве плазмообразующей среды смеси воздуха с углеводородным газом (метаном, пропан-бутаном) или сжатого воздуха позволило реализовать на практике в широком промышленном масштабе новый тип плазменных установок. Особенности таких установок и реализуемых технологических процессов — комбинирование электрической и тепловой энергии, которая выделяется в зоне нагрева материала. При плазменном нанесении покрытий на поверхности изделия формируется слой из частиц порошка, обладающих определенным запасом тепловой и электрической энергии, полученной в результате взаимодействия со струей дуговой плазмы. Температура плазменной струи достигает 5000-10000 К, а скорость истечения — 1000-3000 м/с. В плазменной струе частицы порошка грануляцией 20-150 мкм расплавляются и преобретают скорость 300-500 м/с. В результате нанесения формируется композиционное покрытие, которое состоит из алюминиевой матрицы с равномерно распределенными в нем, и металлургически связанными, частицами керамики, хорошо сцеплено с основой — прочность на отрыв — 35 МПа, имеет низкую пористость — 0,5%. Процесс плазменного напыления осуществляется следующим образом. Плазматрон закрепляют в приспособлении для нанесения и устанавливают на заданном расстоянии от детали. Дистанция напыления составляет 100-300 мм. Приспособление для напыления может обеспечить плавное перемещение напыляемого материала относительно поверхности изделия для получения равномерной толщины покрытия. Скорость перемещения струи относительно изделия составляет 3-15 м/мин., окружающая скорость вращения изделия — 10-15 м/мин. nike air max one Ось сопла плазматрона должна быть направлена к напыляемой поверхности под углом 60-90°. В качестве плазмообразующего газа используют компримированный очищенный от влаги и масла воздух с давлением до 0,3 МПа и метан или пропан-бутан по ГОСТ 20443-80. Технологическая линия по нанесению алюмокерамического покрытия плазменным методом на наружную поверхность труб диаметрами 57ч1420 мм состоит в основном из следующего оборудования: накопителя для черных труб; рольганов для перемещения и вращения труб; установки чернового отжига труб; проходной дробеструйной или дробеметной установки; камеры плазменного напыления; стенда контроля качества покрытий. В состав камеры входит плазматрон, два питателя-дозатора с системой управления, источник электропитания, газоприготовительная станция и пульт управления. Технология плазменного нанесения алюмокерамических покрытий имеет следующие особенности: отсутствие ограничений по толщине покрытия, наносимого за один проход; малые габариты рабочей камеры для нанесения покрытий; грануляция напыляемого порошка до 150 мкм; возможность нанесения покрытия из любых механических смесей порошков; возможность нанесения покрытия на наружные поверхности тел вращения; снижение затрат энергии на получение покрытия; возможность полной автоматизации процесса. Плазменный способ высокопроизводительный — до 30 кг/ч, позволяет получать антикоррозионные алюмокерамические покрытия. Покрытие предназначено для защиты от коррозии конструкций из черных металлов, которые эксплуатируются в сильно и слабо агрессивных средах, в том числе трубопроводов. Алюмокерамическое покрытие конкурирует с лакокрасочными, гальваническими покрытиями, получаемыми окунанием в сплав, стеклоэмалевыми, битумными, битумно-резиновыми, полимерными и эпоксидными. Для данного покрытия характерна высокая стойкость к воздействию агрессивных сред с водородным показателем рН=2-12. Под воздействием основных эксплуатационных факторов старения (температуры, совместно температуры и влаги, агрессивных сред, электрических потенциалов) алюмокерамическое покрытие не изменяет своих первоначальных свойств и выполняет роль протекторной защиты. Выдерживает нагрев до 450°С. При напылении на сварные швы не только защищает шов от коррозии, но и придает сварному соединению повышенную сопротивляемость зарождению коррозионно-усталостных трещин, в том числе инициируемых в линии сплавления при повторно-статическом нагружении. Наличие алюмокерамического покрытия защищает также участки с частичными отслоениями покрытия. Зависимости защитных свойств от его толщины в пределах 150-400 мкм не выявлено. Алюмокерамическое покрытие не требует дополнительной пропитки и прокатки, превосходит алюминиевое по коррозионной стойкости более чем в 2 раза, а по износостойкости в 6-8 раз. Результаты испытаний алюмокерамического покрытия при воздействии основных эксплуатационных факторов старения на фирме по наладке, совершенствованию технологий и эксплуатации электростанций и сетей «Фирма ОРГРЭС» позволяют рекомендовать его в качестве антикоррозийной защиты трубопроводов подземной прокладки тепловых сетей в соответствии с РД 34.20.518-95 «Типовая инструкция по защите тепловых сетей от наружной коррозии». АЛЮМОКЕРАМИКА ЗАЩИЩАЕТ ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ Одной из достаточно сложных проблем нашей металлической цивилизации является защита изделий от воздействия внешней среды. Лучшие научные силы мира направлены на расшифровку механизма коррозионного разрушения и выработку способов защиты. Тем не менее, каждая шестая доменная печь работает на компенсацию потерь от коррозионного разрушения. Кроме прямых убытков, которые несут экономики стран от коррозии, имеют место экологические и механические аварии, сопровождающиеся загрязнением среды обитания человека. asics gel lyte 3 soldes В странах СНГ эти проблемы особенно обострились в связи со сменой способа управления экономикой. Игнорирование проблемы коррозионной защиты в масштабах страны приведет в итоге к лавинообразному катастрофическому разрушению механизмов и конструкций, начиная от сельхозмашин до трубопроводов и мостов. nike air max 90 Ситуацию нельзя недооценивать, и поэтому эффективные разработки по решению проблемы коррозионной защиты следует приветствовать и способствовать их реализации. В настоящее время продвижение на рынок подобных конкурентноспособных разработок требует комплексного решения задачи, начиная от разработки эффективных экологически безопасных антикоррозионных материалов и технологии их нанесения до разработки новых способов строительства из защищенных элементов и оборудования для нанесения покрытия в полевых условиях. Уверенным шагом именно в таком направлении решения проблемы антикоррозийной защиты является разработка нового композиционного алюмокерамического покрытия, а также технологии и оборудования для его нанесения. Начнем с того, что прямые и косвенные потери от коррозии конструкций и сооружений из черных металлов (трубопроводов, корпусов судов, нефтяных платформ, резурвуаров, мостов и т.д.), несмотря на большой скачок в развитии материалов покрытий и технологий их нанесения, остаются велики даже в технически передовых странах. В России же практически отсутствуют заводы по изготовлению проката и труб мирового уровня, оснащенные высокомеханизированным оборудование по нанесению эффективных защитных покрытий. А ведь задача повышения качества, надежности и долговечности изделий из черных металлов и одновременно сокращения сроков и стоимости строительства остается крайне актуальной. От решения ее никак не уйти. Это значит, что необходимо осуществить как минимум три взаимосвязанных мероприятия: создание наиболее эффективных экологически безопасных антикоррозионных материалов и индустриальной технологии их нанесения за наименьшую цену; создание современного механизированного и автоматизированного оборудования и заводов по производству труб, проката и других изделий с покрытием; совершенствование технологии строительства конструкций и сооружений из элементов с защитным покрытием. chaussures nike femme 2017 Все это может быть решено с использованием нового композиционного алюмокерамического покрытия, технологии его нанесения и соответствующей аппаратуры. Первоначально данное покрытие разрабатывалось для защиты корпусов ледоколов, нефтяных платформ и других изделий, которые эксплуатируются в сильно и слабо агрессивных средах с рН=2-12 и растворах солей. Оно должно было, наряду с обеспечением коррозионной стойкости, обладать высокими механическими характеристиками — износостойкостью, способностью сохранять свои свойства при гибке и холодной штамповке изделия, эффективно защищать сварные швы и в течение всего периода эксплуатации сохранять защитные и декоративные свойства. Покрытие композиционное, хорошо сцеплено с основой. Состоит из алюминиевой матрицы с равномерно распределенными в нем металлургически связанными частицами керамики и интерметаллидов. Оно получено путем высокоэнергетического напыления расплавленных в плазменном сверхзвуковом потоке частиц алюминия и керамики на предварительно подготовленную поверхность. Алюмокерамическое покрытие выполнит свои функции только при точном обеспечении условий его формирования. При правильно назначенном режиме напыления все частицы алюминиевого порошка прогреваются до полного плавления и разгоняются до скорости 300-500 м/с, а керамики до оплавления с поверхности и скорости 200-400 м/с (в зависимости от плотности материала). Фракционный состав алюминиевого и керамического порошков, параметры их ввода в плазменную струю выбраны таким образом, чтобы максимально возможным способом снизить аэродинамическое дробление расплавленных частиц, повысить количество столкновений и коагуляцию алюминиевых частиц с керамическими в полете. Это способствует лучшему сплавлению разнородных материалов с образованием химических связей и интерметаллидов. При ударе о поверхность изделия частицы деформируются, внедряются в неровности основы и образуют очаги схватывания. Частицы керамики в сравнении с алюминием имеют больший запас тепловой энергии, образуют в покрытии участки микросплавления с интерметаллидами. Вокруг частиц керамики образуются участки с повышенной когезионной связью и плотностью. Эти обстоятельства приводят к формированию хорошо сцепленного с основой и плотного алюминиевого покрытия (пористость — 0,5%) с равномерно распределенными в нем частицами керамики и интерметаллидов. Такое покрытие имеет повышенные коррозионные и механические характеристики. Наличие твердых частиц керамики в мягком матрице алюминия приводит к многократному повышению механической прочности и износостойкости покрытия. При невыполнении указанных условий покрытие представляет собой механическую смесь разнородных материалов с грубой структурой и низкой когезией, хаотичным распределением пор с неравномерными размерами. Именно в этом заключается качественный скачок от широко известных алюминиевых металлизационных покрытий к композиционному алюмокерамическому. В алюмокерамическом покрытии за счет композиционного строения под воздействием агрессивной среды образуется множество микрогальванических элементов, которые стимулируют химические реакции образования нерастворимого осадка. Он плотно закупоривает поры и покрывает шероховатости, выполняет роль диффузионного барьера или пассиватора, предотвращая доступ агрессивной среды к металлу. Поэтому алюмокерамическое покрытие является протекторным пассивирующимся. Для напыления алюмокерамических покрытий на трубы в стационарных и полевых условиях (на соединения труб) используется специальная плазменная аппаратура. Испытания алюмокерамического покрытия при стендовом моделировании эксплуатационных условий работы трубопроводов тепловых сетей показали, что испытуемое покрытие не изменяет своих первоначальных свойств в течение всего периода эксплуатации (не менее 30 лет). Изолированные изделия могут эксплуатироваться и храниться при любой температуре окружающей среды, при этом не требуется дополнительная установка катодной защиты. adidas zx 700 femme На сегодняшний день алюмокерамическое покрытие нашло применение в России для защиты труб (в основном тепловых сетей) от коррозии. Тепловые сети являются важным звеном любой системы центрального теплоснабжения, поэтому в транспорт тепловой энергии вкладываются большие капиталовложения, соизмеримые со стоимостью строительства ТЭЦ и крупных котельных. Учитывая, что цена таких трубопроводов сильно возрастает за счет теплоизоляии, составляющей около 20% от общей стоимости строительства трубопроводов, исключительно большое значение приобретают вопросы повышения надежности и коррозионной стойкости. В России в настоящее время находится в эксплуатации около 30 тысяч километров магистральных теплопроводов с диаметром труб 600-1400 мм. Протяженность всех остальных теплосетей с меньшим диаметром труб превышает 190 тысяч километров. Большая часть тепловых сетей построена в 50-70-х годах с применением неэффективных антикоррозионных материалов и конструкций — армопенобетона, битума и минеральной ваты с низкими эксплуатационными характеристиками, поэтому уровень аварий очень высокий. Частые перекладки аварийных и ветхих теплосетей требуют непрерывных раскопок, вскрытия асфальтовых покрытий и приносят колоссальный вред, особенно в крупных городах. При этом практически полностью теряется ежегодно около ста тысяч тонн стальных труб. ПРИМЕНЕНИЕ ЭМАЛИРОВАННЫХ ТРУБ В ТЕПЛОСНАБЖЕНИИ Защита от коррозии металлических, в первую очередь стальных, трубопроводов — одна из крупнейших научно-технических проблем. Исследования в этой области проводятся по двум направлениям: создание пассивной защиты — антикоррозийных покрытий, и активной — электрохимзащиты. Активная защита труб, как правило, не применяется без пассивной. Круг материалов, применяемых для пассивной защиты трубопроводов от коррозии, чрезвычайно широк, что вызвано разнообразными требованиями, предъявляемыми к защитным покрытиям, условиями эксплуатации требопроводов, технологичностью процессов нанесения покрытий на трубы, экономическими соображениями, обеспеченностью сырьевыми материалами и т.д. Одним из самых универсальных по применимости является стеклоэмалевое покрытие, для которого характерны: исключительная долговечность, стойкость к воздействию различных агрессивных сред, в том числе и при сравнительно высоких температурах до +250°С; высокая стойкость к эрозионному износу, устойчивость к биокоррозии. Стеклоэмалевые покрытия можно с успехом применять для улучшения гидравлических характеристик трубопровода — снижения гидравлического сопротивления и предотвращения отложений на стенках. Одним из напралений, обеспечивающих надежную защиту труб от внутренней коррозии, является применение силикатно — эмалевых покрытий. Использование их позволяет сохранить в чистоте транспортируемую воду, уменьшить затраты на транспортировку, содержание и техническое обслуживание, значительно увеличить срок службы трубопроводов. Для применения эмалированных труб в системах горячего водоснабжения силикатно — эмалевые покрытия должны удовлетворять ряду требований: обладать химической устойчивостью к горячей воде; обеспечивать надежную защиту от внутренней коррозии на весь период эксплуатации труб; быть конкурентноспособными по сравнению с другими покрытиями; составы покрытий должны быть достаточно дешевыми и недефицитными. Традиционно используемые, например, в химической промышленности, эмалированные трубы по всем техническим характеристикам отвечали вышеприведенным требованиям, однако их стоимость приближалась к стоимости труб из нержавеющей стали. Высокая стоимость была связана с технологией эмалирования, при которой применялись многослойные покрытия, состоящие из грунтовых и покровных эмалей, с общей толщиной 1000 мкм и выше. Для снижения стоимости покрытий ряд научно-исследовательских институтов провел экспериментально-технологические работы по синтезу оптимальных однослойных безгрунтовых составов эмалей. В результате были получены однослойные покрытия толщиной 250-400 мкм. Лабораторные исследования позволили прогнозировать обеспечение защиты металла в течение длительного времени (35-40 лет) с использованием новых составов покрытий.
|