способ консервации металлов

Формула изобретения

СПОСОБ КОНСЕРВАЦИИ МЕТАЛЛОВ путем создания на поверхности защитного слоя ингибитора, отличающийся тем, что ингибитор подвергают воздействию тлеющего разряда.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к консервации металлов и может быть использовано для защиты от коррозии изделий машиностроения, приборов и т.п.

Ингибиторы атмосферной коррозии (контактные и летучие) широко применяются для защиты металлов от атмосферной коррозии при их длительном хранении и транспортировании [1].

Известные способы создания на поверхности металла защитных слоев летучих ингибиторов связаны со свойством данных ингибиторов испаряться и сорбироваться на поверхности металлов из воздуха, насыщенного парами ингибитора. Часто летучие ингибиторы используют как контактные, т.е. в виде растворов, которые наносят на поверхность защищаемого изделия.

Время, в течение которого ингибитор находится на поверхности металла, характеризует срок его защитного действия. Поэтому при использовании летучих ингибиторов предъявляются повышенные требования к барьерным и упаковочным материалам, так как нарушение их целостности ведет к быстрому удалению ингибитора из упаковочного замкнутого пространства и уменьшению длительности защиты.

В то же время современный уровень производства барьерных и упаковочных материалов не позволяет гарантировать герметичность упаковки изделий в процессе транспортирования и хранения, т.е. существует постоянная опасность появления коррозии на металлоизделиях.

При использовании контактных ингибиторов требования к целостности упаковочных материалов могут быть ниже, однако их повреждение или отсутствие могут привести к смыванию ингибитора с металлической поверхности под действием атмосферных осадков или конденсационной влаги.

Цель изобретения - увеличение эффективности защиты металлов ингибиторами атмосферной коррозии.

Поставленная цель достигается тем, что ингибитор атмосферной коррозии подвергают действию тлеющего разряда. При этом воздействие тлеющего разряда на ингибитор может быть реализовано на различных стадиях создания защитного слоя ингибитора на поверхности металла: одновременно с нанесением ингибитора или путем дополнительного воздействия на обработанную ингибитором поверхность металла, или последовательно на обеих стадиях.

Регулируемые параметры, определяющие процесс воздействия тлеющего разряда на ингибитор, - давление в системе, мощность разряда, длительность обработки - зависят как от характеристических параметров реактора (тип, конструктивные особенности, габариты и т.п.), месторасположения обрабатываемого металла в реакторе, так и от индивидуальных свойств ингибитора, плазмообразующей среды, защищаемого металла, технологии нанесения ингибитора, и эмпирически подбираются в каждом конкретном случае. При этом оптимальными будут считаться такие параметры, которые обеспечат возможность формирования на поверхности металла ингибированного слоя с повышенными защитными свойствами.

П р и м е р 1. Стальные образцы (Ст.20) выдерживали в парах ингибитора метанитробензоата гексаметиленимина (Г-2) в течение 2 сут при комнатной температуре, а затем подвергали действию тлеющего разряда в реакторе колокольного типа с рабочим объемом 200 см³. Возбуждение низкотемпературной плазмы остаточного воздуха осуществляли полем СВЧ с частотой 13,56 МГц. Оптимальные параметры: давление в системе 2 мм рт.ст.; удельная мощность 3,0 Вт/см²; длительность обработки 1 мин.

П р и м е р 2. Образцы Ст.20 окунали в 30%-ный спиртовый (этиловый спирт) раствор Г-2 в течение 30 с при комнатной температуре, затем выдерживали на воздухе в течение 1-2 ч и подвергали действию тлеющего разряда в реакторе по примеру 1.

Оптимальные параметры: давление в системе 2 мм рт.ст.; удельная мощность 3,0 Вт/см²; длительность обработки 1-3 мин.

П р и м е р 3. Образцы Ст.20 выдерживали в парах ингибитора N,N-диэтиламинопропионитрила (ИФХАН-10) в течение 2 сут при комнатной температуре, а затем подвергали действию тлеющего разряда в реакторе трубчатого типа с рабочим объемом 500 см³ (длина 520 см, диаметр 3,5 см), расстоянием между электродами 31 см; удаленность образца от анода 11 см. Низкотемпературная плазма остаточного воздуха возбуждалась источником постоянного тока.

Оптимальные параметры: давление в системе 0,5 мм рт.ст.; удельная мощность 2,0 Вт/см²; длительность обработки 1-3 мин.

П р и м е р 4. Образцы Ст.20 окунали в 5%-ный спиртовый раствор ИФХАН-110 в течение 30 с при комнатной температуре, выдерживали на воздухе в течение 0,1-1 ч и подвергали действию тлеющего разряда в реакторе по примеру 3.

Оптимальные параметры: давление в системе 0,5 мм рт.ст.; удельная мощность 2,0 Вт/см²; длительность обработки 3 мин.

П р и м е р 5. Образцы Ст.3 окунали в насыщенный спиртовый (этиловый спирт) раствор ингибитора Г-2 при 60^оС в течение 10 мин. Избыток Г-2 в виде налета кристаллов удаляли промывкой в этиловом спирте при комнатной температуре. После сушки на воздухе образцы подвергали действию тлеющего разряда в реакторе по примеру 3. Низкотемпературная плазма смеси 1,2,3-фторбутанола-1 и 1,2-фторпропанола-1 (при массовом соотношении 1:1) возбуждалась источником постоянного тока.

Оптимальные параметры: давление в системе 0,5 мм рт.ст.; удельная мощность 2,0 Вт/см²; длительность обработки 2 мин.

П р и м е р 6. Образцы меди (М-1) подвергали воздействию Г-2 и тлеющего разряда по технологии примера 5.

Оптимальные параметры: давление в системе 0,5 мм рт.ст.; удельная мощность 2,0 Вт/см²; длительность обработки 1 мин.

П р и м е р 7. Образцы магния подвергали воздействию Г-2 и тлеющего разряда по технологии примера 5.

Оптимальные параметры: давление в системе 0,5 мм рт.ст.; удельная мощность 2,0 Вт/см²; длительность обработки 3 мин.

П р и м е р 8. Образцы Ст.3 подвергали воздействию ингибитора пиперидина 3,5-динитробензоата (П-4) по технологии, описанной в примере 5 для Г-2, а затем - тлеющего разряда по технологии примера 5.

Оптимальные параметры: давление в системе 0,5 мм рт.ст.; удельная мощность 2,0 Вт/см²; длительность обработки 1-3 мин.

П р и м е р 9. Образцы меди подвергали воздействию ингибитора П-4 и тлеющего разряда аналогично описанному в примере 8.

Оптимальные параметры - аналогично описанным в примере 6.

П р и м е р 10. Образцы латуни (Л-63) подвергали воздействию ингибитора П-4 и тлеющего разряда аналогично описанному в примере 8.

Оптимальные параметры: давление в системе 0,5 мм рт.ст.; удельная мощность 2,0 Вт/см²; длительность обработки 2 мин.

П р и м е р 11. Образцы Ст.3 подвергали воздействию ингибитора метанитробензоата пиперидинопропионитрила (ИФХАН-126) по технологии, описанной в примере 5 для Г-2, а затем - тлеющего разряда по технологии примера 5.

Оптимальные параметры: давление в системе 0,5 мм рт.ст.; удельная мощность 2,0 Вт/см²; длительность обработки 1-2 мин.

П р и м е р 12. Образцы Ст.20 помещали в реактор трубчатого типа по примеру 3. Затем одновременно с напуском паров ингибитора ИФХАН-10 включали источник постоянного тока, производя тем самым возбуждение плазмы ИФХАН-110.

Оптимальные параметры: давление в системе 0,5 мм рт.ст.; удельная мощность 2,0 Вт/см²; длительность обработки 1-3 мин.

П р и м е р 13. Образцы Ст.20 помещали в реактор колокольного типа по примеру 1. Затем одновременно с напуском паров ингибитора Г-2 производили возбуждение плазмы ингибитора Г-2 источником переменного тока.

Оптимальные параметры: давление в системе 1,3 мм рт.ст.; удельная мощность 3,0 Вт/см²; длительность обработки 3 мин.

Сравнительные циклические ускоренные испытания образцов, подверженных воздействию известных факторов (контрольные):

только тлеющим разрядом; только ингибитора, а также по заявляемому способу - ингибитором и тлеющим разрядом (примеры 1-13) проводили в камере тепла и влаги по ГОСТ 9.041-74 (метод 2, режим 1). Испытания продолжались до появления первого коррозионного поражения на поверхности металла. Максимальный срок испытаний - 60 сут (циклов).

Результаты испытаний (см. таблицу) показывают, что обработка тлеющим разрядом позволяет значительно увеличить защитные свойства ингибиторов коррозии.