Добавлено 29.08.2017

Для надежной и долговечной защиты металлических конструкций, технологического оборудования, стальных закладных деталей и накладных элементов в соединениях сборных железобетонных конструкций, трубопроводов, газоходов и т. д. все чаще применяют металлические покрытия. Они различаются по виду используемого металла, способу нанесения и характеру взаимодействия с защищаемой поверхностью. Наиболее надежными и доступными являются анодные покрытия из цинка и алюминия, широко применяющиеся для защиты черных металлов.

Металлические покрытия наносят гальваническим (электролитическим) и диффузионным способами, погружением в расплав (метод горячего цинкования) и методами высокотемпературного распыления — вакуумным и газотермическим (газопламенным и электродуговым), а также плакированием. Для напыления применяют цинк чистотой не менее 99,5%, алюминий чистотой 99,5% и их сплавы, химический состав которых должен соответствовать стандартам на материал покрытия.

Процесс тонкого газотермического напыления ГТИ включает три основные стадии:

расплавление исходного металла (проволока или порошок) до жидкого или пластического состояния и формирование

двухфазного потока (факела) газ — частицы;

направленное перемещение и взаимодействие распыляемых частиц с окружающей средой.

В зависимости от конфигурации и размеров защищаемого изделия и траектории перемещения металлизатора интервал между наложением слоев может достигать десятков секунд, в то время как промежутки между наложением частиц в слое, получаемом за один проход распылителя, составляют 104-107 с.

При абразивной очистке кристаллическая решетка поверхностного слоя металла разрушается и поверхность активируется, в результате чего возникает адгезионная связь между нею и покрытием и облегчается диффузия напыляемых частиц в основной металл. Анизотропия физических и механических свойств металлизационных покрытий создается также из-за неравномерного распределения частиц по сечению металловоздушной струи — факела. В центральной части факела (зона 1) наблюдается наибольшая концентрация частиц; далее следуют промежуточная зона со средним насыщением (зона 2) и затем наименее насыщенная зона — периферийная (зона 3). Покрытие в зоне 1 формируется из сильно деформированных частиц, обладает большей плотностью и наиболее высокой прочностью сцепления за счет диффузии в основной металл.

Частицы периферийной зоны оказывают экранирующее действие на частицы центральной и промежуточной зоны; они распыляются с меньшей скоростью, сильнее окислены, более охлаждены и обладают меньшей деформативной способностью, в результате чего образуют неплотное, слабо сцепленное с подложкой покрытие. В переходной зоне в покрытии наблюдается смесь этих структур.

Защитные свойства цинка проявляются в диапазоне значений pH = 6-11, а алюминия — при pH = 4,5-8,5. Выше и ниже этих значений оба металла не устойчивы. Между цинковыми, и алюминиевыми металлизационными покрытиями есть и другие различия.