پدیده ی زنگ زدگی آهن
زنگ زدگی آهن یکی از مشکلات رایجی است که در بسیاری از صنایع و زندگی روزمره با آن مواجه می شویم. این پدیده نه تنها ظاهر اجسام آهنی را خراب می کند، بلکه استحکام و طول عمر آن ها را نیز کاهش می دهد. برای جلوگیری از زنگ زدگی آهن، روش های مختلفی وجود دارد که در ادامه به برخی از مهم ترین آن ها اشاره می کنیم:
پوشش دهی
- رنگ آمیزی: ساده ترین و رایج ترین روش، استفاده از رنگ های ضد زنگ است. این رنگ ها با ایجاد یک لایه محافظ روی سطح آهن، از تماس مستقیم آن با هوا و رطوبت جلوگیری می کنند.
- روغن کاری: استفاده از روغن های مخصوص، به ویژه روغن های ضد زنگ، یک روش موثر دیگر است. روغن با ایجاد یک لایه نازک روی سطح فلز، مانع از نفوذ رطوبت می شود.
- پوشش های پودری: این پوشش ها بر پایه رزین های اپوکسی، پلی استر و ... هستند و با ایجاد یک لایه سخت و مقاوم، از سطح فلز محافظت می کنند.
- آبکاری: در این روش، یک لایه نازک از فلز دیگری مانند روی یا قلع روی سطح آهن قرار می گیرد. این لایه به عنوان یک آند قربانی عمل کرده و از زنگ زدن آهن جلوگیری می کند.
- گالوانیزه کردن: نوعی آبکاری است که در آن آهن در یک حمام روی مذاب غوطه ور می شود. این روش برای محافظت طولانی مدت از آهن بسیار موثر است. محصولات همچون ورق گالوانیزه و پروفیل گالوانیزه حاصل پوشش دهی از طریق این روش می باشند.
روش های الکتروشیمیایی
روش های الکتروشیمیایی محافظت از زنگ زدگی روش های الکتروشیمیایی روشی موثر برای جلوگیری از زنگ زدگی فلزات، به ویژه آهن هستند. این روش ها بر اساس اصول الکتروشیمیایی عمل کرده و از طریق ایجاد یک جریان الکتریکی یا استفاده از فلزات فعال تر، از خوردگی فلز جلوگیری می کنند. دو روش اصلی الکتروشیمیایی برای محافظت از زنگ زدگی وجود دارد:حفاظت کاتدی (Cathodic Protection)
مکانیسم: در این روش، قطعه فلزی که باید از آن محافظت شود (کاتد) به یک منبع جریان مستقیم منفی متصل می شود. این کار باعث می شود که قطعه فلزی نسبت به محیط اطراف خود پتانسیل الکتریکی کمتری داشته باشد. در نتیجه، واکنش های اکسیداسیون که منجر به زنگ زدگی می شوند، مهار شده و فلز در برابر خوردگی محافظت می شود.- روش های اجرای حفاظت کاتدی
حفاظت آندی (Anodic Protection)
مکانیسم: در این روش، پتانسیل الکتریکی قطعه فلزی به طور دقیق کنترل می شود تا به ناحیه ای برسد که در آن یک لایه اکسیدی پایدار روی سطح فلز تشکیل شود. این لایه اکسیدی به عنوان یک مانع در برابر نفوذ یون ها و آب عمل کرده و از خوردگی فلز جلوگیری می کند. کاربردها: حفاظت آندی عمدتا برای فلزاتی مانند فولاد ضد زنگ در محیط های اسیدی استفاده می شود.کنترل محیط
کاهش رطوبت: با استفاده از خشک کن ها و تهویه مناسب، می توان رطوبت محیط را کاهش داد و از زنگ زدگی جلوگیری کرد. جلوگیری از تماس مستقیم با آب: با استفاده از پوشش های ضد آب و نگهداری صحیح از اجسام آهنی، می توان از تماس مستقیم آن ها با آب جلوگیری کرد.عوامل موثر بر زنگ زدگی آهن
زنگ زدگی آهن، یا اکسیداسیون آهن، یک فرایند الکتروشیمیایی است که در حضور آب و اکسیژن رخ می دهد. این فرآیند نه تنها ظاهر آهن را خراب می کند، بلکه استحکام و دوام آن را نیز کاهش می دهد. عواملی که بر سرعت و شدت زنگ زدگی تاثیر می گذارند، عبارتند از:- رطوبت
- اکسیژن
- دما
- pH محیط
- نمک ها
- فلزات دیگر
- تنش های مکانیکی
- آلودگی های سطحی
- ساختار کریستالی آهن
