RU2826291C2 - Method of anticorrosion protection of metal parts, machines, structures - Google Patents
Method of anticorrosion protection of metal parts, machines, structures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2826291C2 RU2826291C2 RU2022115321A RU2022115321A RU2826291C2 RU 2826291 C2 RU2826291 C2 RU 2826291C2 RU 2022115321 A RU2022115321 A RU 2022115321A RU 2022115321 A RU2022115321 A RU 2022115321A RU 2826291 C2 RU2826291 C2 RU 2826291C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrosion
- structures
- machines
- metal parts
- less
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 32
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 20
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 19
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 6
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N cyclohexylamine Chemical compound NC1CCCCC1 PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- HNNQYHFROJDYHQ-UHFFFAOYSA-N 3-(4-ethylcyclohexyl)propanoic acid 3-(3-ethylcyclopentyl)propanoic acid Chemical compound CCC1CCC(CCC(O)=O)C1.CCC1CCC(CCC(O)=O)CC1 HNNQYHFROJDYHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- RTVHKGIVFVKLDJ-UHFFFAOYSA-N barium(2+);iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3].[Ba+2] RTVHKGIVFVKLDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004210 cathodic protection Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000001034 iron oxide pigment Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004200 microcrystalline wax Substances 0.000 description 1
- 235000019808 microcrystalline wax Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 1
- 239000005054 phenyltrichlorosilane Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003871 sulfonates Chemical group 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ORVMIVQULIKXCP-UHFFFAOYSA-N trichloro(phenyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)C1=CC=CC=C1 ORVMIVQULIKXCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к антикоррозионным материалам для защиты металлических деталей, машин, конструкций и представляет собой мелкодисперсную фракцию твердых материалов природного происхождения.The invention relates to anti-corrosion materials for protecting metal parts, machines, structures and is a finely dispersed fraction of solid materials of natural origin.
Известно, что материалы, применяемые при конструировании техники, обеспечивают прочность различных технических средств, но не всегда способны обеспечить их антикоррозионные свойства. Для обеспечения этих свойств на металлические детали, машины, конструкции наносят покрытия из различных материалов и композиций на основе природных минеральных материалов.It is known that materials used in the construction of equipment provide strength to various technical means, but are not always able to provide their anti-corrosion properties. To ensure these properties, coatings of various materials and compositions based on natural mineral materials are applied to metal parts, machines, structures.
Антикоррозионный материал применяют для защиты металлических деталей, машин, конструкций от агрессивных сред, например: морской, кислотной, щелочной, соляного тумана. В связи с этим основные показатели свойств антикоррозионного материала должны быть выбраны из следующих значений:Anti-corrosion material is used to protect metal parts, machines, structures from aggressive environments, such as: sea, acid, alkaline, salt fog. In this regard, the main indicators of the properties of the anti-corrosion material should be selected from the following values:
- удельное электрическое сопротивление - не менее 1012 Ом*м;- specific electrical resistance - not less than 10 12 Ohm*m;
- коэффициент смачивания жидкой или газообразной среды - менее 1,0;- wetting coefficient of liquid or gaseous medium - less than 1.0;
- адгезионное число - не менее 300 МПа;- adhesion number - not less than 300 MPa;
- коэффициент дефектности - не более 6,5%;- defect rate - no more than 6.5%;
- температура плавления материалов - выше 1500°С.- melting temperature of materials is above 1500°C.
Основная задача подобных материалов - образовать защитный слой на поверхности защищаемого объекта, который должен выполнять несколько функций: предотвращать появление коррозии на металлических поверхностях, обеспечивать высокую механическую прочность и абразивную стойкость, сохранность нанесенного слоя от внешнего воздействия. Одним из основных требований к покрытиям является соблюдение экологических норм при формировании и эксплуатации объектов.The main task of such materials is to form a protective layer on the surface of the protected object, which must perform several functions: prevent corrosion on metal surfaces, provide high mechanical strength and abrasive resistance, and preserve the applied layer from external influences. One of the main requirements for coatings is compliance with environmental standards during the formation and operation of objects.
В настоящее время существует большое количество составов и композиций для защиты поверхностей из сталей от влияния разнообразных агрессивных сред: морской воды, нефтепродуктов, различных химических соединений при высоких температурах, например, H2S. Для каждой из этих сред (или их узких групп) разрабатывают свои средства защиты, которые дают тот или иной результат, но не решают в большинстве случаев проблему полностью.Currently, there are a large number of compositions and compounds for protecting steel surfaces from the effects of various aggressive environments: sea water, petroleum products, various chemical compounds at high temperatures, for example, H 2 S. For each of these environments (or their narrow groups), their own protective means are developed, which give one or another result, but in most cases do not solve the problem completely.
Известен состав по патенту «Защитный антикоррозионный материал» (RU, 2755598, 2021 г.) для защиты днища автомобилей от коррозии. Защитный антикоррозионный материал содержит твердые нефтяные углеводороды, пластификатор, ингибитор коррозии и органический растворитель, отличающийся тем, что в качестве твердого нефтяного углеводорода он содержит парафин или вазелин, или битум. В качестве растворителя - дистилляты нефтяные парафиновые гидроочищенные С20-С50, или дистилляты нефтяные гидроочищенные тяжелые парафиновые, или дистилляты нефтяные гидроочищенные с вязкостью не менее 100 Сст. В качестве ингибитора коррозии - сульфонаты щелочных и/или щелочноземельных металлов, а в качестве пластификатора - полиэтиленгликоль с молекулярной массой от 1500 до 4000, при следующем соотношении компонентов, мас. %: твердые нефтяные углеводороды 5-7; ингибитор коррозии 5-10; пластификатор 1-4; органический растворитель 79-94 до 100%.A composition is known according to the patent "Protective anti-corrosion material" (RU, 2755598, 2021) for protecting the underbody of cars from corrosion. The protective anti-corrosion material contains solid petroleum hydrocarbons, a plasticizer, a corrosion inhibitor and an organic solvent, characterized in that it contains paraffin or petroleum jelly, or bitumen as a solid petroleum hydrocarbon. The solvent is hydrotreated paraffin petroleum distillates C 20 -C 50 , or hydrotreated heavy paraffin petroleum distillates, or hydrotreated petroleum distillates with a viscosity of at least 100 Cst. The corrosion inhibitor is sulfonates of alkali and / or alkaline earth metals, and the plasticizer is polyethylene glycol with a molecular weight of 1500 to 4000, with the following ratio of components, wt. %: solid petroleum hydrocarbons 5-7; corrosion inhibitor 5-10; plasticizer 1-4; organic solvent 79-94 to 100%.
Технический результат применения заявляемого состава, в котором используют в определенном соотношении компоненты, в том числе ранее не описанные для этих целей, например - полиэтиленгликоль, который в 10 раз снижает коррозионное воздействие на металл (для стали 0,011 г/м2 сут. ГОСТ 28084-89 п.4.5), что не достигается ни в одном аналогичном составе, - обеспечение высокой тиксотропности состава, необходимой для нанесения его на днище автомобиля.The technical result of using the claimed composition, which uses components in a certain ratio, including those previously not described for these purposes, for example, polyethylene glycol, which reduces the corrosive effect on metal by 10 times (for steel 0.011 g / m 2 day GOST 28084-89 p. 4.5), which is not achieved in any similar composition, is ensuring high thixotropy of the composition, necessary for applying it to the bottom of the car.
Известны также другие решения, содержащие полимерные материалы, нефтепродукты и прочие неметаллические соединения.Other solutions are also known that contain polymeric materials, petroleum products and other non-metallic compounds.
Известен коррозионностойкий состав, содержащий мас. %: 10-6 микрокристаллического воска, 2,5-25 смеси парафиновых и нафтеновых масел, 0,01-15 сульфоната, 16-50 асфальтена, 2-25 высыхающего масла, 2-5 нафтеновой кислоты и 3-60 растворителя (патент США № 3754942, опубл. 1973, МПК C09D 5/08, C09D 191/08).A corrosion-resistant composition is known, containing by weight %: 10-6 microcrystalline wax, 2.5-25 mixture of paraffin and naphthenic oils, 0.01-15 sulfonate, 16-50 asphaltene, 2-25 drying oil, 2-5 naphthenic acid and 3-60 solvent (US Patent No. 3,754,942, published 1973, IPC C09D 5/08, C09D 191/08).
Известен состав для получения коррозионностойких покрытий, содержащий мас. %: 15-30 асфальтового битума с пенетрацией 25-35, 20-6 нефтяного сульфоната, 4-16 органического адгезива и ингибитора коррозии - жидкой полиамидной смолы, смоляного масла или их смеси. Органический легкий растворитель содержится в количестве, достаточном для понижения вязкости, что позволяет наносить состав разбрызгиванием (патент США №4142903, опубл. 1979, МПК C09D 195/00), что отрицательно влияет на условия в рабочих помещениях.A composition for obtaining corrosion-resistant coatings is known, containing by weight %: 15-30 asphalt bitumen with a penetration of 25-35, 20-6 petroleum sulfonate, 4-16 organic adhesive and corrosion inhibitor - liquid polyamide resin, resin oil or a mixture thereof. The organic light solvent is contained in an amount sufficient to reduce the viscosity, which allows the composition to be applied by spraying (US Patent No. 4,142,903, published 1979, IPC C09D 195/00), which negatively affects the conditions in working areas.
Известен антикоррозионный состав для защиты автомобилей по патенту РФ «Защитный антикоррозионный материал» (RU № 2194066, опубл. 2002, МПК C09D 191/00), содержащий мас. %: твердые нефтяные углеводороды 30-40, порошкообразный диоксид кремния 0,1-10, ингибитор коррозии 1-6, органический растворитель до 100, при этом в качестве ингибитора коррозии он содержит смесь, включающую винилтриэтоксисилан или фенилтрихлорсилан, циклогексиламин, канифольное мыло, присадку «МИФОЛ» на основе микробного жира и барий железокисный пигмент, при содержании каждого ингредиента 0,2-1,2 мас. %. Состав содержит в качестве загустителя достаточно дорогой порошкообразный диоксид кремния и сложную смесь ингибирующих соединений, содержащих силаны, что удорожает состав и делает его производство неэкономичным.An anticorrosive composition for protecting cars is known under the Russian patent "Protective anticorrosive material" (RU No. 2194066, published 2002, IPC C09D 191/00), containing by weight %: solid petroleum hydrocarbons 30-40, powdered silicon dioxide 0.1-10, corrosion inhibitor 1-6, organic solvent up to 100, while as a corrosion inhibitor it contains a mixture including vinyltriethoxysilane or phenyltrichlorosilane, cyclohexylamine, rosin soap, "MIFOL" additive based on microbial fat and barium iron oxide pigment, with a content of each ingredient of 0.2-1.2 wt %. The composition contains rather expensive powdered silicon dioxide as a thickener and a complex mixture of inhibitory compounds containing silanes, which increases the cost of the composition and makes its production uneconomical.
Известно решение по патенту «Антикоррозионное покрытие на основе цинка для стальных листов для изготовления детали при повышенной температуре с закалкой под прессом» (RU, № 2674377).A solution is known for the patent “Anticorrosion coating based on zinc for steel sheets for the manufacture of a part at elevated temperature with hardening under a press” (RU, No. 2674377).
Антикоррозионное покрытие предназначено для стальных листов или лент, которые с целью закалки подлежат нагреванию по меньшей мере на отдельных участках до температуры свыше 800°С и затем охлаждению со скоростью, которая по меньшей мере на отдельных участках выше критической скорости охлаждения, при этом покрытие наносится погружением в расплав, и содержит цинк в количестве по меньшей мере 75 мас. %; от 0,5 до 15,0 мас. % марганца; от 0,1 до 10,0 мас. % алюминия. Толщина покрытия составляет от 1 до 25 мкм.The anticorrosive coating is intended for steel sheets or strips which, for the purpose of hardening, are subject to heating at least in individual areas to a temperature above 800°C and then cooling at a rate which is at least in individual areas higher than the critical cooling rate, wherein the coating is applied by dipping into the melt and contains zinc in an amount of at least 75 wt. %; from 0.5 to 15.0 wt. % manganese; from 0.1 to 10.0 wt. % aluminum. The coating thickness is from 1 to 25 μm.
Изобретение обеспечивает создание металлического покрытия для непосредственно закаливаемых под прессом стальных деталей, которое эффективно предотвращает охрупчивание. Горячая деформация под воздействием жидкого металла дополнительно обеспечивает надежную катодную защиту детали от коррозии. Стойкость такого покрытия в различных средах не указывается.The invention provides for the creation of a metal coating for steel parts directly hardened under a press, which effectively prevents embrittlement. Hot deformation under the influence of liquid metal additionally provides reliable cathodic protection of the part from corrosion. The resistance of such a coating in various environments is not specified.
Недостатками таких покрытий является следующее:The disadvantages of such coatings are as follows:
- не указывается скорость коррозии или стойкость покрытия в различных средах, за исключением некоторых случаев;- the corrosion rate or resistance of the coating in various environments is not indicated, except in certain cases;
- скорость коррозии снижается на порядок и более;- the corrosion rate is reduced by an order of magnitude or more;
- увеличение скорости коррозии основного металла до прежних величин в случае повреждения покрытия;- increase in the corrosion rate of the base metal to previous values in the event of damage to the coating;
- отсутствие связи между параметрами материала покрытия, обеспечивающими полную невосприимчивость к определенным видам коррозии, и физико-механическими характеристиками покрытия, что в данных решениях приводит к снижению скорости коррозии, но не полному избавлению от нее.- the lack of connection between the parameters of the coating material, which ensure complete immunity to certain types of corrosion, and the physical and mechanical characteristics of the coating, which in these solutions leads to a decrease in the rate of corrosion, but not to its complete elimination.
Известен патент «Антикоррозионный наногель» (RU, № 2693250, 2019 г.). В этом решении более развернуто приведены данные о снижении скорости коррозии в зависимости от состава покрытия и его прочностных свойств.The patent "Anticorrosion nanogel" (RU, No. 2693250, 2019) is known. This solution provides more detailed data on reducing the corrosion rate depending on the composition of the coating and its strength properties.
Решение относится к жидким антикоррозионным составам на водной основе и может использоваться для защиты от коррозии в промышленных и хозяйственных целях, в частности для защиты от коррозии конструкций и деталей из металлов и сплавов на основе железа и алюминия, контактирующих с агрессивными средами. Антикоррозионный наногель включает 20-40 мас. % низкомолекулярного полиэтиленгликоля (НПЭГ), 0,1-3,0 мас. % фуллеренов на основе легкого фуллерена С60 или на основе смеси фуллеренов С60 и С70, при массовом их соотношении 3/1, и воду - остальное до 100 мас. %.The solution pertains to liquid water-based anti-corrosion compounds and can be used for corrosion protection in industrial and commercial purposes, in particular for corrosion protection of structures and parts made of metals and alloys based on iron and aluminum that come into contact with aggressive environments. The anti-corrosion nanogel includes 20-40 wt. % low-molecular polyethyleneglycol (LPEG), 0.1-3.0 wt. % fullerenes based on light fullerene C 60 or based on a mixture of fullerenes C 60 and C 70 , with their mass ratio of 3/1, and water - the rest up to 100 wt. %.
Антикоррозионный наногель одновременно с антикоррозионными свойствами в агрессивных средах для различных металлических поверхностей на основе железа, алюминия и их сплавов дополнительно обладает бактерицидными, антигрибковыми, адгезионными свойствами, экологически безопасен и удобен в использовании.Anti-corrosion nanogel, along with anti-corrosion properties in aggressive environments for various metal surfaces based on iron, aluminum and their alloys, additionally has bactericidal, antifungal, adhesive properties, is environmentally safe and easy to use.
К достоинствам заявленной композиции относится высокая адгезия к различным металлическим поверхностям металлов и сплавов на основе железа и алюминия, которая достигается, с одной стороны использованием составов на основе НПЭГ, а с другой - использованием водорастворимых нанокластеров -фуллеренов.The advantages of the claimed composition include high adhesion to various metal surfaces of metals and alloys based on iron and aluminum, which is achieved, on the one hand, by using compositions based on NPEG, and on the other, by using water-soluble nanoclusters - fullerenes.
Основными недостатками данного изобретения являются, как и в предыдущих случаях, неполное снижение скорости коррозии, а также не обеспечивает полную защиту от коррозии.The main disadvantages of this invention are, as in previous cases, incomplete reduction of the corrosion rate, and also does not provide complete protection against corrosion.
В качестве прототипа выбрано изобретение «Антикоррозионный наногель» (патент RU № 2693250, 2019), как наиболее близкое к заявляемому изобретению.The invention “Anticorrosion nanogel” (RU patent No. 2693250, 2019) was chosen as a prototype, as it is closest to the claimed invention.
В основу изобретения поставлена задача подбора материалов для покрытий по характеристикам, обеспечивающим практически нулевую скорость коррозии при разных условиях воздействия агрессивных сред на объекты, изготовленные из сталей и сплавов.The invention is based on the task of selecting materials for coatings based on characteristics that ensure a virtually zero corrosion rate under different conditions of exposure to aggressive environments on objects made of steels and alloys.
Технический результат заключается в увеличении защиты металлических деталей, машин, конструкций в агрессивных средах за счет применения антикоррозионного материала, состоящего из мелкодисперсной фракции твердого природного минерального материала.The technical result consists in increasing the protection of metal parts, machines, structures in aggressive environments due to the use of an anti-corrosion material consisting of a finely dispersed fraction of a solid natural mineral material.
В качестве критериев подбора материалов для разных агрессивных сред принято следующее:The following criteria are adopted for selecting materials for different aggressive environments:
- в случае электролитической коррозии критерием является электрическое сопротивление не менее 1012 Ом*м;- in case of electrolytic corrosion, the criterion is an electrical resistance of at least 10 12 Ohm*m;
- в случае жидких или газообразных сред гидрофобность материал оценивается коэффициентом смачивания (Зуев В.В. Энергоплотность, свойства минералов и энергетическое строение Земли. СПб Наука 1995 128 с.), менее 1,0;- in the case of liquid or gaseous media, the hydrophobicity of the material is assessed by the wetting coefficient (Zuev V.V. Energy density, properties of minerals and the energy structure of the Earth. St. Petersburg Science 1995 128 p.), less than 1.0;
- адгезионное число характеризуется в работе «Новая методика количественной оценки адгезионной способности минералов и других твердых тел. Обогащение руд.» 2001 г. №6. Стр. 13-17. (Лазарев С.Ю.);- the adhesion number is characterized in the work “New method for quantitative assessment of the adhesive capacity of minerals and other solids. Ore enrichment.” 2001, No. 6. Pp. 13-17. (Lazarev S. Yu.);
- дефектность материала определяется коэффициентом дефектности не более 6,5;- the defectiveness of the material is determined by a defectiveness coefficient of no more than 6.5;
- критерий температуры плавления (свыше 1500°С).- melting temperature criterion (over 1500°C).
Способ антикоррозионной защиты металлических деталей, машин, конструкций, осуществляется путем нанесения на их поверхность антикоррозионного материала, состоящего из мелкодисперсной фракции твердого природного минерального материала, имеющего следующие характеристики: удельное электрическое сопротивление - не менее 1012 Ом*м; коэффициент смачивания жидкой или газообразной среды - менее 1,0; адгезионное число - не менее 300; коэффициент дефектности - не более 6,5; температуру плавления - выше 1500°С.The method of anti-corrosion protection of metal parts, machines, structures is carried out by applying to their surface an anti-corrosion material consisting of a finely dispersed fraction of a solid natural mineral material having the following characteristics: specific electrical resistance - not less than 10 12 Ohm*m; coefficient of wetting of a liquid or gaseous medium - less than 1.0; adhesion number - not less than 300; defect factor - not more than 6.5; melting temperature - above 1500°C.
Антикоррозионный материал для защиты металлических деталей, машин, конструкций наносится на поверхность разными способами: станочной обработкой поверхности с приложением давления, смесью с лаками или красками.Anti-corrosion material for the protection of metal parts, machines, structures is applied to the surface in different ways: by machine processing of the surface with the application of pressure, by mixing with varnishes or paints.
Примеры реализации предлагаемого изобретения.Examples of implementation of the proposed invention.
Пример 1. Сравнительные испытания алюминиевых сплавов АО6, АО20 и АК4 в агрессивных средах в исходном состоянии и после пластической ультразвуковой обработки, понижающей коэффициент дефектности.Example 1. Comparative tests of aluminum alloys AO6, AO20 and AK4 in aggressive environments in the initial state and after plastic ultrasonic processing, which reduces the defect coefficient.
В морской воде исходный сплав АО6 показал глубину коррозии 0,175 мм, после ультразвуковой обработки - 0,075 мм; сплав АО20 - 0,15 мм и 0,05 мм соответственно.In sea water, the initial AO6 alloy showed a corrosion depth of 0.175 mm, after ultrasonic treatment - 0.075 mm; AO20 alloy - 0.15 mm and 0.05 mm, respectively.
В среде сероводорода сплав АК4 в исходном виде показал глубину коррозии 0,3 мм, после ультразвуковой обработки - 0,035 мм.In a hydrogen sulfide environment, the AK4 alloy in its original form showed a corrosion depth of 0.3 mm, after ultrasonic treatment - 0.035 mm.
Пример 2. Испытания образцов трубы из стали марки Ст3 с покрытием наружной и внутренней поверхности природным SiO2 (электрическое сопротивление 1014 ом*м; коэффициент дефектности 3,5; коэффициент смачивания 0,8, адгезионное число 420) в растворе гидроокиси натрия с концентрацией 100 г/л. Выдержка 96 часов. Видимых следов коррозии на обеих поверхностях трубы не обнаружено.Example 2. Testing of pipe samples made of St3 steel with outer and inner surface coating with natural SiO2 (electrical resistance 10 14 ohm*m; defect factor 3.5; wetting coefficient 0.8, adhesion number 420) in a sodium hydroxide solution with a concentration of 100 g/l. Holding for 96 hours. No visible traces of corrosion were found on either surface of the pipe.
В том же растворе при температуре 80°С образец выдерживался 5 часов. Следов коррозии на обеих поверхностях трубы обнаружено не было.The sample was kept in the same solution at a temperature of 80°C for 5 hours. No traces of corrosion were found on either surface of the pipe.
Пример 3. Узлы управления турбины геотермальной электростанции. Агрессивная среда-пар с 3% об. концентрацией H2S при температуре 160-170°С.Example 3. Control units of a geothermal power plant turbine. Aggressive environment - steam with 3% vol. concentration of H 2 S at a temperature of 160-170°C.
Материал покрытия - оксид кремния (по примеру 2), температура плавления - 1700°С.Coating material: silicon oxide (as in example 2), melting temperature: 1700°C.
Изделие проработало 10 лет без замечаний и видимых следов коррозии.The product worked for 10 years without any problems or visible signs of corrosion.
Пример 4. Испытание втулок из стали 30X13 с покрытием серпентинита (электрическое сопротивление 1013 Ом*м; коэффициент дефектности 4,2; коэффициент смачивания 0,7, адгезионное число 320).Example 4. Testing of bushings made of 30X13 steel with a serpentine coating (electrical resistance 10 13 Ohm*m; defect coefficient 4.2; wetting coefficient 0.7, adhesion number 320).
Агрессивная среда - соляной туман NaCl при концентрации последнего 30 г/л дистиллированной воды. Время испытаний - 168 часов. Коррозия наружной поверхности отсутствует.Aggressive environment - NaCl salt fog at a concentration of 30 g/l of distilled water. Test time - 168 hours. No corrosion of the outer surface.
Данные примеров показывают, что задача коррозионной защиты приведенных выше материалов решена с применением антикоррозионного твердого материала природного происхождения в виде мелкодисперсной фракции.The data from the examples show that the problem of corrosion protection of the above materials is solved using an anti-corrosion solid material of natural origin in the form of a finely dispersed fraction.
Claims (1)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022115321A RU2022115321A (en) | 2023-12-06 |
| RU2826291C2 true RU2826291C2 (en) | 2024-09-09 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2131451C1 (en) * | 1996-04-26 | 1999-06-10 | Петр Васильевич Киселев | Component of lubricating materials |
| RU2194066C2 (en) * | 2000-08-29 | 2002-12-10 | Щербинин Геннадий Васильевич | Protective anticorrosion material |
| RU2262553C2 (en) * | 2003-12-29 | 2005-10-20 | Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова | Method of forming mineral coatings on the surfaces of metal and alloy parts |
| RU2410415C1 (en) * | 2009-07-13 | 2011-01-27 | Андрей Константинович Агафонов | Anti-friction lubricant material |
| RU2415176C2 (en) * | 2009-05-29 | 2011-03-27 | Николай Александрович Давыдов | Nanotechnology-based antifriction powdered composition (versions), nanotechnology-based lubricant composition and nanotechnology-based lubrication method |
| US8906834B2 (en) * | 2011-02-07 | 2014-12-09 | Sergachev Technologies Llc | Metal treatment composition and method of treating rubbing surfaces |
| RU2693250C1 (en) * | 2018-08-10 | 2019-07-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ТОНСПРИНГ" | Anticorrosion nanogel |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2131451C1 (en) * | 1996-04-26 | 1999-06-10 | Петр Васильевич Киселев | Component of lubricating materials |
| RU2194066C2 (en) * | 2000-08-29 | 2002-12-10 | Щербинин Геннадий Васильевич | Protective anticorrosion material |
| RU2262553C2 (en) * | 2003-12-29 | 2005-10-20 | Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова | Method of forming mineral coatings on the surfaces of metal and alloy parts |
| RU2415176C2 (en) * | 2009-05-29 | 2011-03-27 | Николай Александрович Давыдов | Nanotechnology-based antifriction powdered composition (versions), nanotechnology-based lubricant composition and nanotechnology-based lubrication method |
| RU2410415C1 (en) * | 2009-07-13 | 2011-01-27 | Андрей Константинович Агафонов | Anti-friction lubricant material |
| US8906834B2 (en) * | 2011-02-07 | 2014-12-09 | Sergachev Technologies Llc | Metal treatment composition and method of treating rubbing surfaces |
| RU2693250C1 (en) * | 2018-08-10 | 2019-07-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ТОНСПРИНГ" | Anticorrosion nanogel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sørensen et al. | Anticorrosive coatings: a review | |
| Dhawan et al. | Corrosion Preventive Materials and Corrosion Testing | |
| KR101619099B1 (en) | A steel coating method of using friendly heavy duty steel paint composition | |
| JPS6250556B2 (en) | ||
| CN112980546B (en) | Antiseptic paste and preparation method and application thereof | |
| EP2964706A1 (en) | Threaded tubular component protected by a film | |
| CN108250927A (en) | A kind of aqueous polyurethane severe anti-corrosion primer and preparation method thereof | |
| US3925087A (en) | Corrosion inhibition or prevention with inorganic-organic complexes | |
| CN104132889B (en) | A kind of assay method of the solvent-free polymeric coating layer service life of resistance to Corrosion In Water Environments | |
| US2382699A (en) | Slushing oil compositions | |
| Deyab et al. | Corrosion protection of petroleum pipelines in NaCl solution by microcrystalline waxes from waste materials: Electrochemical studies | |
| Ammar et al. | Comparison studies on the anticorrosion and overall performance of solvent/water based epoxy-copper reinforced composite coatings | |
| RU2826291C2 (en) | Method of anticorrosion protection of metal parts, machines, structures | |
| Balachandra et al. | Development and experimental verification of innovative corrosion protection epoxy coatings for steel | |
| JP2014227434A (en) | HIGHLY CORROSION RESISTANT PAINT COMPOSITION UTILIZING Sn ION | |
| Deryushev et al. | The quality analysis of the anti-corrosion coatings metal structures operating in difficult conditions | |
| US3574652A (en) | Protective coating on a metallic surface | |
| RU2613985C1 (en) | Priming enamel for protective anti-corrosion epoxy coating protective layer up to 500 microns, method for protective anti-corrosion epoxy coating formation, and product with protective anti-corrosion epoxy coating | |
| Giúdice et al. | Coatings for corrosion protection in seawater structures | |
| RU2378305C1 (en) | Anticorrosion coating composition | |
| RU2436820C1 (en) | Anticorrosion primer | |
| KR101978526B1 (en) | Anti-corrosive compositions | |
| JP6517134B2 (en) | One-component high corrosion resistant paint composition using Sn ion | |
| CA2141215A1 (en) | Soft coating compositions for metals | |
| CN108822588B (en) | Environment-friendly workshop primer |