Один из путей увеличения срока службы металлоконструкций и коммуникаций – повышение эффективности антикоррозионной защиты. На поверку наиболее действенным средством оказалось покрытие металлических изделий тонкой пленкой коррозионно-стойких материалов.
Опыты в этом направлении начали проводиться практически с начала использования металлов. Первоначально для защиты металлических изделий от коррозии в результате атмосферных воздействий применяли жиры и масла, но уже в V в. до н.э. с этой целью стали использовать и олово, о чем свидетельствуют труды древнегреческого историка Геродота.
Что касается цинковых покрытий, то если верить историкам, первые упоминания об этом способе защиты относятся к сороковым годам XVIII в. Но до начала XIX в. эксперименты ограничивались стенами лабораторий, и только в 1840 г. цинкование стало применяться на практике в производственных масштабах.
Сегодня, пользуясь в повседневной жизни оцинкованными ведрами и покрывая кровлю листами оцинкованной жести, вряд ли кто задается вопросом: почему, собственно, цинк. Ведь и хром, и никель, и другие металлы могут составлять с железом удачную «пару» для защиты его от коррозии. Естественный аргумент, приходящий в первую очередь на ум – дешевизна данного материала. Однако все не так просто.
На самом деле цинковое покрытие зачастую оказывается более эффективным, нежели прочие, поскольку защищает железо не только на механическом, но и на химическом уровне. Обусловлено это тем, что цинк активнее железа и быстрее последнего вступает в реакцию с агрессивными элементами атмосферы.
Железо и цинк во влажной среде образуют гальваническую пару, в которой роль анода, принимая «коррозийный удар», играет цинк. Причем, даже в том случае, если нарушена целостность покрытия, действие гальванопары остается неизменным. Тем более что обычно поверхностные повреждения не распространяются глубже интерметаллического соединения обозначенных металлов, которое само по себе мало подвержено воздействию влаги. В результате «жертвенный» цинк продолжает коррозировать, а ферритовая подложка остается нетронутой.
Может возникнуть вопрос, почему же цинковое покрытие столь долговечно? Ведь его толщина измеряется микронами, и по идее очень скоро защитный слой при такой активности цинка должен разрушиться. Вместе с тем производители гарантируют невосприимчивость оцинкованных металлических элементов к коррозии на протяжении 30-50 лет (в зависимости от агрессивности внешней среды, способа нанесения покрытия и его толщины).
Дело в том, что при взаимодействии цинка с влагой и углекислым газом, содержащимися в воздухе, происходит химическая реакция, в процессе которой образуется стойкая защитная пленка 2ZnCO3 · Zn(OH)2. Эта пленка из нерастворимых карбонатов цинка и обеспечивает высокую коррозионную стойкость оцинковки, препятствуя дальнейшему ее окислению и соответствующему разрушению.
Сегодня существует несколько способов оцинковки: холодное цинкование, горячее цинкование, цинкование гальваническое, газо-термическое цинкование напылением и термодиффузионное цинкование. Все они обеспечивают определенное качество цинкового покрытия, имеют свои преимущества и отдельные недостатки. Выбор способа цинкования осуществляется на основании размеров металлоконструкций, состава защищаемого металла и предполагаемых условий эксплуатации.
