Vật liệu kỹ thuật - Phần 1 Cơ sửo vật liệu học - Chương 5 pot

CHỈÅNG 5 : ÀN MN V BO VÃÛ VÁÛT LIÃÛU
5.1.KHẠI NIÃÛM VÃƯ ÀN MN KIM LOẢI :
Trong quạ trçnh sỉí dủng, cáúu trục v tênh cháút ca váût liãûu bë biãún âäøi theo thåìi
gian lm cho váût liãû bë thoại hoạ âi. Âäúi våïi váût liãûu kim loải ngun nhán thoại hoạ
chúu l do hiãûn tỉåüng àn mn. Do vë trê quan trng ca váût liãûu kim loải trong nãưn kinh
tãú nãn váún âãư bo vãû kim loải chäúng sỉû phạ hu do àn mn ln âỉåüc quan tám k lỉåỵng.
Ngỉåìi ta ỉåïc tênh tiãu hao cho àn mn v bo vãû kim loải åí cạc nỉåïc cäng nghiãûp
phạt triãøn chiãúm cåỵ 4,20% GDP. Täøn hao kim loải do àn mn ráút låïn, cỉï cọ nàm nh mạy
luûn kim thç cọ mäüt nh mạy sn xút kim loải âãø b cho täøn hao âọ
. Chi phê cho váún âãư
àn mn v bo vãû kim loải åí Phạp l 88 t fràng (1982), åí M l 70 t USD (1975).
Àn mn kim loải l sỉû phạ hu chụng do tạc dủng âiãûn hoạ hay hoạ hc ca mäi
trỉåìng xung quanh. Quạ trçnh àn mn kim loải chia ra hai loải :
*àn mn hoạ hc (àn mn khä) : l quạ trênh àn mn xy ra khi kim loải tạc dủng
våïi dung dëch khäng âiãûn ly v khê khä.
*àn mn âiãûn hoạ : l sỉû àn mn kim loải trong moii trỉåìng cháút âiãûn gii, trong
âọ sỉû ion hoạ ca ngun tỉí kim loải, sỉû khỉí ca cháút äxy hoạ khäng phi xy ra chè trong
mäüt phn ỉïng trỉûc tiãúp. Âáy l dảng àn mn phäø biãún nháút trong kim loải.
5.1.1.Täúc âäü àn mn :
Âãø xạc âënh täú
c âäü àn mn kim loải ta sỉí dủng hai cạch sau :
a-Täøn tháút trng lỉåüng (P
TL
) : l trng lỉåüng kim loải täøn tháút trãn mäüt âån vë bãư màût, trong
mäüt âån vë thåìi gian.
P
TL
=
1
.
mm

St

2
mg/dm
2
.ngy. (5.1)
Trong âọ : - m
1
, m
2
: l trng lỉåüng máùu kim loải trỉåïc v sau khi bë àn mn, mg
-S : diãûn têch bãư màût kim loải, dm
2
-t : thåìi gian, ngy.
b-Âäü thám nháûp P
TN
: tênh theo chiãưu sáu kim loải bë àn mn trong mäüt nàm.
P
TN
=
.0,0365
TL
P
U
mm/nàm (5.2)
Trong âọ : -U : l trng lỉåüng riãng ca kim loải, G/cm
3
Ngoi ra täúc âäü àn mn cọ thãø âỉåüc âo bàòng máût âäü dng âiãûn àn mn I hồûc thãø
têch khê hydrä thoạt ra.
5.1.2.Âiãûn thãú âiãûn cỉûc :

Khi kim loải tiãúp xục våïi cháút âiãûn ly thç tải bãư màût tiãúp xục s xy ra sỉû tạc dủng
giỉỵa cháút âiãûn ly v kim loải. Tải vng phán chia giỉỵa hai pha (kim loải - dung dëch âiãûn
ly) xút hiãûn låïp âiãûn têch kẹp cọ âiãûn thãú nháút âënh gi l âiãûn thãú âiãûn cỉûc.
Vê dủ : nhụng Cu vo dung dëch sunphat âäưng, giỉỵa âäưng v dung dëch cọ cán
bàòng sau :
69
ọxy hoaù
Me Me
n+
+ ne
khổớ
Khi coù quaù trỗnh cỏn bũng giổợa õióỷn cổỷc vaỡ dung dởch coù õióỷn thóỳ õióỷn cổỷc cỏn
bũng E tờnh theo hóỷ thổùc Nernst :
E=E
O
+
R
T
nF
ln a (5.3)
Trong õoù : -R : hũng sọỳ khờ, R = 8.31441J/mol.
O
K
-T : nhióỷt õọỹ tuyóỷt õọỳi,
O
K
-F : hũng sọỳ Faraõỏy, F = 96 500 C/mol
-a :hoaỷt õọỹ cuớa ion Me
n+
trong chỏỳt õióỷn giaới

-E
O
: õióỷn thóỳ õióỷn cổỷc tióu chuỏứn cuớa kim loaỷi ổùng vồùi dung dởch coù hoaỷt õọỹ
a = 1
Trong thổỷc tóỳ ta khọng thóứ õo trổỷc tióỳp giaù trở tuyóỷt õọỳi õióỷn thóỳ õióỷn cổỷc cỏn bũng
(thuỏỷn nghởch) giổợa kim loaỷi vaỡ dung dởch chổùa muọỳi cuớa chuùng. Ta thổồỡng tióỳn haỡnh õo
õióỷn thóỳ õióỷn cổỷc bũng pin õióỷn hoaù gọửm hai nổớa pin : mọỹt nổớa pin laỡ õióỷn cổỷc kim loaỷi
nghión cổùu, nổớa kia laỡ õióỷn cổỷc so saùnh.
ióỷn thóỳ tióu chuỏứn cỏn bũng ồớ 25
o
C cuớa mọỹt sọỳ phaớn ổùng phỏn cổỷc
Phaớn ổùng ióỷn thóỳ tióu chuỏứn cỏn bũng so vồùi õióỷn
cổỷc hyõrọ E
0
, V
Au
3+
+ 3e
l
Au
O
2
+ 4H
+
+ 4e
l
2H
2
O
Ag

+
+ e
l
Ag
O
2
+ 2H
2
O + 4e
l
4OH
-
Cu
2+
+ 2e
l
Cu
2H
+
+ 2e
l
H
2
Pb
2+
+ 2e
l
Pb
Sn
2+

+ 2e
l
Sn
Fe
2+
+ 2e
l
Fe
Cr
3+
+ 3e
l
Cr
Zn
2+
+ 2e
l
Zn
Al
3+
+ 3e
l
Al
Mg
2+
+ 2e
l
Mg
Na
+

+ e
l
Na
1.50
1.23
0.80
0.40
0.34
0.00
-0.13
-0.40
-0.44
-0.74
-0.76
-1.67
-2.37
-2.71
70
5.2.CẠC DẢNG ÀN MN KIMLOẢI
5.2.1.Àn mn hoạ hc :
Dảng àn mn ny xy ra do tạc dủng hoạ hc ca kim loải våïi mäi trỉåìng lm
viãûc ca chụng v âỉåüc chia lm hai loải :
a-Àn mn trong dung dëch khäng âiãûn ly :
Âa säú cạc cháút hỉỵu cå khäng l cháút âiãûn ly, do váûy chụng khäng dáùn âiãûn nãn
khäng xy ra àn mn âiãûn hoạ. Vê dủ : thẹp cạc bon lm viãûc trong cạc dung mäi hỉỵu cå,
cạc nhiãn liãûu lng hçnh thnh tỉì cạc lai cạc bua hydrä khäng dáùn âiãûn. Nãúu cọ chỉïa nỉåïc
s xy ra àn mn âiãûn họa.
b-Àn mn khê :
L quạ trçnh àn mn hoạ hc xy ra trong khê khä åí nhiãût âäü cao. Vê dủ : sỉû ä xy
hoạ cạc chi tiãút trong l nung, âäüng cå âäút trong, âäü

ng cå phn lỉûc
Quạ trçnh àn mn khê xy ra do tạc âäûng âäưng thåìi ca nhiãût âäü cao v cạc khê àn
mn (xám thỉûc) nhỉ : O
2
, S
2,
Cl
2
vo kim loải. Täúc âäü àn mn khê phủ thüc vo tênh cháút
kim loải v håüp kim, tênh cháút ca mäi trỉåìng khê åí nhiãût âäü cao v tênh cháút ca cạc sn
pháøm àn mn.
Quạ trçnh äxy hoạ l âiãøn hçnh nháút ca àn mn khê v âỉåüc biãøu diãùn båíi phỉång
trçnh sau âáy :
mMe (r) +
4
mn
O
2
(k) = Me
m
O
mn/2
(r) (5.4)
Âãø âạnh giạ kh nàng lm viãûc ca kim loải åí nhiãût âäü cao ta càn cỉï vo hai âàûc
trỉng sau âáy :
*Bãưn nhiãût : kh nàng kim loải cọ âäü bãưn cå hc åí nhiãût âäü cao.
*Chëu nhiãût : kh nàng kim loải bãưn àn mn khê åí nhiãût âäü cao.
5.2.2.Àn mn âiãûn họa
1-Khại niãûm :
Khi nghiãn cỉïu quạ trçnh lm viãûc ca pin Cu-Zn trong dung dëch âiãûn l ta tháúy

ràòng Zn bë mn dáưn do hiãûn tỉåüng ho tan. Trong pin ny km âọng vai tr anät v phn
ỉïng âiãûn hoạ trãn anät nhỉ sau :
Zn -2e = Zn
2+
Trong váût liãûu kim loải cọ cáúu tảo båíi hai hay nhiãưu pha do váûy giỉỵa cạc pha ny
xy cạc quạ trçnh anät v catät lm cho kim loải bë phạ hu. Trãn bãư màût kim loải hçnh
thnh ráút nhiãưu anät v catät, do váûy hçnh thnh mäüt hãû thäúng ráút nhiãưu cỉûc. Täúc âäü àn mn
âiãûn họa l täøng täúc âäü àn mn ca nhiãưu pin củc bäü v phủ thüc vo âiãûn thãú âiãûn cỉûc. àn
mn âiãûn họa ca kim loải gäưm ba quạ trçnh cå bn : quạ trçnh anät, quạ trçnh catät v quạ
trçnh dáùn âiãûn.
Quạ trçnh anät l quạ trçnh äxy hoạ âiãûn hoạ, trong âọ kim loải chuøn vo dung
dëch dỉåïi dảng ion v gii phọng âiãûn tỉí, kim loải bë àn mn theo phn ỉï
ng :
Me
o
Me
n+
+ ne
Quạ trçnh catät l quạ trçnh khỉí âiãûn ho, trong âọ cạc cháút oxy hoạ (Ox) nháû âiãûn
tỉí do kim loải bë àn mn gii phọng :
Ox + ne
o
Red Red l dảng cháút khỉí (Ox.ne)
71
Ox laỡ daỷng chỏỳt ọxy hoaù, thổồỡng laỡ H
+
hay O
2
thỗ quaù trỗnh catọt seợ laỡ :
H

+
+ e
o
H
hp
H
hp
+ H
hp
o
H
2
(H
hp
laỡ hydrọ hỏỳp phuỷ), trong trổồỡng hồỹp nay goỹi laỡ sổỷ n moỡn vồùi chỏỳt khổớ phỏn
cổỷc hydrọ.
Nóỳu Ox laỡ O
2
thỗ :
*Vồùi mọi trổồỡng axit quaù trỗnh catọt seợ laỡ :
O
2
+ 4H
-
+4ne 2H
o
2
O
*Vồùi mọi trổồỡng trung tờnh hay bazồ quaù trỗnh catọt seợ laỡ :
O

2
+ 2H
2
O +4e
o
4OH (hỗnh 6.2, 6.2, 6.3)
2-Caùc daỷng n moỡn õióỷn hoaù :
n moỡn õióỷn hoaù laỡ daỷng n moỡn phọứ bióỳn hồn caớ vaỡ phaù huyớ kim loaỷi nhióửu nhỏỳt. Caùc
daỷng n moỡn õióỷn hoùa õổồỹc chia ra nhổ sau : n moỡn õóửu (1), n moỡn galvanic hay n moỡn
tióỳp xuùc (2), n moỡn do chónh lóỷch khờ (3), n moỡn lọự (4), n moỡn tinh giồùi (5), n moỡn nổùt
do ổùng lổỷc (6), n moỡn moới (7), n moỡn lổỷa choỹn hay sổỷ phỏn raợ hồỹp kim (8), n moỡn maỡi
moỡn (9). Sau õỏy ta seợ khaớo saùt kyợ lổồợng tổỡng daỷng n moỡn cuỷ thóứ.
H
ỗnh 5.1 -
P
hỏn loaỷicaùc daỷng n moỡn õióỷn hoaù
a-n moỡn õóửu :
Xaớy ra trong õióửu kióỷn kim loaỷi õọửng nhỏỳt, mọi trổồỡng, nhióỷt õọỹ vaỡ sổỷ phỏn bọỳ ổùng
lổỷc laỡ õọửng õóửu, tọỳc õọỹ n moỡn laỡ nhổ nhau trón toaỡn bọỹ bóử mỷt kim loaỷi. ồn vở õo n moỡn
thọng duỷng laỡ cm/nm. Ngoaỡi ra coỡn duỡng caùc õồn vở g/cm
2
.ngaỡy, mg/dm
2
.ngaỡy, mA/cm
2
.
72
H
çnh 5.2-Àn mn äúng thẹp khäng rè cọ âäü dy 4,5mm
b-Àn mn tiãúp xục (ànmn Galvanic) :

Dảng àn mn ny xy ra khi cạc kim loải hay håüp kim khạc nhau âỉåüc sỉí dủng
trong cng mäüt cå cáúu v cọ pháưn diãûn têch tiãúp xục våïi nhau (tiãúp diãûn), trong cng mäüt
mäi trỉåìng àn mn. Do tảo ra cạc pin ngàõn mảch nãn gáy ra àn mn mảnh, kim loải cọ
âiãûn thãú ám hån s bë àn mn.
c-Àn mn do sỉû chãnh lãûch khê (àn mn khe) :
Dảng àn mn ny xy ra cọ thãø do mäi trỉåìng khäng âäưng nháút, chàóng hản sỉû
khạc nhau củc bäü vãư thäng khê ho tan (äxy). Lục ny hçnh thnh mäüt pin chãnh lãûch khê
v gáy ra àn mn.
d-Àn mn läù :
Âáy l dảng xám thỉûc củc bäü tảo nãn cạc läù, âäü sáu cạ
c läù cọ thãø låïn hån âỉåìng
kênh läù. Hiãûn tỉåüng ny xy ra do cọ cạc läù nh trong låïp ph bo vãû chäúng àn mn âãưu
(cạc låïp men, låïp ph hỉỵu cå, mng äxyt ). Cạc läù phạt triãøn tỉì bãư màût vo bãn trong theo
hỉåïng gáưn nhỉ thàóng gọc.
e-Àn mn tinh giåïi :
Dảng àn mn ny liãn quan âãún sỉû cọ màût ca cạc pha dë thãø åí biãn giåïi hảt trong
håüp kim. Loải àn mn ny thỉåìng gàûp nháút åí thẹp khäng rè, vê dủ Cr18Ni10.
73
a) b)
c)
d)
H
ỗnh 5.3- Caùc daỷng n moỡn khe
a)nmoỡn khe trón mỷt bờch theùp khọng rố 10Cr18Ni9
b)n moỡn khe dổồùi voỡng õóỷm pờt tọng theùp khọng rố trong nổồùc bióứn
c)nmoỡn õổồỡng mồùm nổồùc
d)n moỡn do lừng õoỹng
f-n moỡn nổùt do ổùng lổỷc :
Caùc kóỳt cỏỳu kim laoỹi laỡm vióỷc trong mọi trổồỡng n moỡn, dổồùi taùc duỷng cuớa lổỷc keùo
seợ gỏy ra nổùt, raỷn vaỡ gaợy. Daỷng n moỡn naỡy gỏy tọứn thỏỳt kim loaỷi rỏỳt nhoớ, nhổng khoù nhỗn

thỏỳy nón rỏỳt nguy hióứm.
g-n moỡn moới :
Laỡ hióỷn tổồỹng n moỡn xaớy ra trong caùc kóỳt cỏỳu kim loaỷi laỡ vióỷc dổồùi taới troỹng thay
õọứi coù chu kyỡ. Do taùc duỷng n moỡn taỷo õióửu kióỷn cho caùc vóỳt nổùt moới õỏửu tión dóự xuỏỳt hióỷn
hồn.
h-n moỡn lổỷa choỹn (sổỷ phỏn raợ hồỹp kim) :
Daỷng n moỡn naỡy xaớy ra trong caùc õióửu kióỷn nhỏỳt õởnh õọỳi vồùi caùc hồỹp kim laỡ
dung dởch rừn, trong õoù kim loaỷi hoaỡ tan coù õióỷn thóỳ n moỡn ỏm hồn nhióửu so vồùi kim loaỷi
nóửn.
:
74
H
ỗnh 5.4-Caùc daỷng n moỡn lọự
Hỗnh 5.5 -n moỡn lọự cuớa theùp thuỷ õọỹng trong ion C
l
-
75
H
ỗnh 5.
6
-n moỡn tinh giồùi cuớa theùp khọng r
ố
H
ỗnh 5.7 -n moỡn nổùt ồớ bión giồùi haỷt theùp khọng rố
76
a)
H
ỗnh 5.8-n moỡn do ổùng lổỷc
b)
a)Dotọửn taỷi caùc maỷch hoaỷt tờnh

b)Do caùc maỷch hoaỷt tờnh loaỷi maỡng vồợ
H
ỗnh 5.9- n moỡn lổỷa choỹn (sổỷ phỏn raợ hồỹp kim)
i-n moỡn maỡi moỡn :
Sổỷ maỡi moỡn cuớa kim loaỷi thuỷ õọỹng trong mọi trổồỡng n moỡn coù thóứ laỡm mỏỳt lồùp
baớo vóỷ vaỡ hióỷn tổồỹng naỡy goỹi laỡ n moỡn maỡi moỡn.
77
a)
b)
a)nmoỡn cuỷc bọỹ do chaớy rọỳi cuớa chỏỳt loớng trong ọỳng ngổng
H
ỗnh 5.10- n moỡn - maỡi moỡn
b)n moỡn maỡi moỡn do sổỷ suới boỹt ồớ nổồùc laỡm laỷnh trong xylanh
5.3.BAO V KIM LOAI CHNG N MOèN
5.3.1.Baớo vóỷ kim loaỷi chọỳng n moỡn hoùa hoỹc :
1-Sổớ duỷng caùc hồỹp kim chởu noùng
Duỡng caùc nguyón tọỳ hồỹp kim thờch hồỹp (thổồỡng laỡ caùc nguyón tọỳ coù maỡng ọxyt sit
chỷt, nhióỷt õọỹ noùng chaớy cao ) vồùi thaỡnh phỏửn xaùc õởnh pha thóm vaỡo kim loaỷi nóửn õóứ
nỏng cao khaớ nng chọỳng n moỡn khờ.
2-Sổớ duỷng caùc lồùp phuớ baớo vóỷ :
Sổớ duỷng caùc lồùp phuớ baớo vóỷ bũng kim loaỷi (Al, Si, Cr ), caùc lồùp phuớ phi kim loaỷi
(caùc lồùp men chởu nhióỷt).
3-Xổớ lyù mọi trổồỡng :
Bũng caùch taỷo ra xung quanh chi tióỳt mọi trổồỡ
ng coù tờnh chỏỳt baớo vóỷ trón nguyón
từc : taỷo ra mọi trổồỡng coù khaớ nng loaỷi trổỡ caùc hióỷn tổồỹng n moỡn, coù nghộa laỡ thóỳ õúng
nhióỷt, õúng aùp cuớa kim loaỷi trong mọi trổồỡng naỡy laỡ dổồng.
5.3.2.Baớo vóỷ kim loaỷi chọỳng n moỡn õióỷn hoaù :
1-Xổớ lyù mọi trổồỡng :
Tỗm moỹi bióỷn phaùp õóứ laoỹi boớ cỏỳu tổớ n moỡn ra khoới mọi trổồỡng laỡm vióỷc cuớa chi

tióỳt. Hỏửu hóỳt caùc kim loaỷi õóửu bóửn trong mọi trổồỡng trung tờnh õaợ loaỷỹi boớ ọxy.
a-Chọỳng n moỡn trong nổồùc :
xy hoaỡ tan trong nổồùc gỏy n moỡn õaùng kóứ cho kim loaỷi. Do vỏỷy phaới tỗm moỹi
caùch khổớ ọxy trong caùc dung dởch. ọỹ hoaỡ tan cuớa ọxy phuỷ thuọỹc vaỡo nhióỷt õọỹ, aùp suỏỳt
rióng phỏửn cuớa ọxy vaỡ
nọửng õọỹ muọỳi cuớa dung dởch. Loaỷi trổỡ ọxy bũng caùch :
*Sổớ duỷng caùc phaớn ổùng hoaù hoỹc :
O
2
+ Na
2
SO
3
2Na
o
2
SO
4
78
O
2
+ N
2
H
4
2H
o
2
O + N
2

åí nhiãût âäü cao dng hrazin âãø loải trỉì nguy cå tảo thnh múi trong dung dëch,
theo phn ỉïng sau :
3N
2
H
4
o
N
2
+ 4NH
3
*Sỉí dủng cạc phỉång phạp váût l :
-Âun nọng dung dëch hồûc nỉåïc âãø äxy thoạt ra.
-Xỉí l chán khäng, dung dëch hồûc nỉåïc, cọ thãø gim näưng âäü äxy âãún ráút tháúp
b-Chäúng àn mn trong khê quøn :
Trong khäng gian kên nãúu âäü áøm tỉång âäúi nh hån 50% s chäúng âỉåüc àn mn.
Ta sỉí dủng cạc cháút hụt áøm (silicagen), dng cháút ỉïc chãú bay håi, tảo mng trãn bãư màût
kim loải s chäúng âỉåüc àn mn täút.
2-Bo vãû kim loải bàòng cạc cháút lm cháûm àn mn (cháút ỉïc chãú)
Cháút ỉïc chãú àn mn l cạc håüp cháút khi âỉåüc pha thãm vo mäi trỉåìng àn mn våïi
lỉåüng ráút nh nhỉng tạc dủng lm cháûm r rãût täúc âäü
àn mn. Tạc dủng kçm hm täúc âäü àn
mn ca cháút ỉïc chãú cọ thãø l :
*Tảo thnh cạc håüp cháút khäng tan kãút ta trãn bãư màût kim loải :
2CrO
4
2-
+ 10H
+
+ 6e Cr

o
2
O
3
+ 5H
2
O
*Do háúp phủ thnh mäüt låïp âån phán tỉí trãn bãư màût kim loải.
Cọ hai loải cháút ỉïc chãú àn mn :
*ỈÏïc chãú thủ âäüng : lm cho kim loải tråí vãư trảng thại thủ âäüng hoạ v khäng bë àn
mn.
*ỈÏïc chãú khäng thủ âäüng : háúp phủ lãn bãư màût màût kim loải lm cháûm täúc âäü àn
mn.
Âãø âạnh giạ hiãûu qu ca cháút lm cháûm àn mn ta dng khại niãûm "hãû säú tạc
dủng bo vãû Z" :
Z=
OL
O
Pp
P

C
. 100% (5.5)
P
O
v P
LC
l täøn tháút trng lỉåüng kim loải trong dung dëch khäng cọ v cọ cháút
lm cháûm àn mn.
5.3.3.Bo vãû âiãûn hoạ

Âãø bo vãû âiãûn hoạ ta phi thay âäøi âiãûn thãú âiãûn cỉûc ca kim loải âãún khu vỉûc
bãưn àn mn hồûc khu vỉûc thủ âäüng ca âäư thë Pourbaix (h.6.11). Phỉång phạp ny thỉåìng
dng trong mäi trỉåìng dáùn âiãûn, ion nhỉ : trong âáút, nỉåïc Nãúu lm thay âäøi âiãûn thãú âiãûn
cỉû kim loải chuøn vãư phêa dỉång hån so våïi âiãûn thãú àn mn cho âãún khi kim loải råi vo
vng thủ âäüng gi l bo vãû anät. Nãúu âiãûn thãú âiãûn cỉûc chuøn vãư phêa ám hån so våïi âiãûn
thãú àn mn thç phn ỉïng anäút ho tan kim loải bë cháûm lải hay ngỉì
ng hàón gi l bo vãû
catät.
1-Bo vãû catät :
a-Bo vãû catäút bàòng protectå : (anät hy sinh)
Kim loải cáưn bo vãû âỉåüc näúi våïi mäüt kim loải khạc cọ âiãûn thãú âiãûn cỉûc ám hån
(h.6.12a). Kim loải ny gi l protectå hay anät hy sinh. Phỉång phạp ny ch úu dng âãø
79
bo vãû cạc cäng trçnh bàòng thẹp. Säú lỉåüng protectå phủ thüc vo máût âäü dng bo vãû cáưn
thiãút, diãûn têch v thåìi gian bo vãû.
Váût liãûu lm protectå thỉåìng dng l cạc kim loải v håüp kim Mg, Al, Zn Cạc
u cáưu ca váûtliãûu lm protectå :
*Cọ âiãûn thãú âiãûn cỉûc ám hån so våïi kim loải cáưn bo vãû.
*Cọ dung lỉåüng cao v äøn âënh. Dun g lỉåüng Q (A.h/kg) l âiãûn lỉåüng do mäüt âån
vë khäúi lỉåüng protectå sn sinh ra, nọ âàûc trỉng cho kh nàng lm viãûc láu di theo thåìi
gian ca protectå.
*Cọ âäü phán cỉûc anät nh âãø âm bo xạc sút bo vãû cao.
Nhäm, km v håüp kim ca chụng ch úu dng trong nỉåïc biãøn. Magiã v håü
p kim dng
bo vãû trong âáút. Trong nỉåïc ngt dng Mg, Zn v håüp kim ca chụng.
H
çnh 5.11 - Bo vãû tu thu bàòng protecto
r
1)Thiãút bë cáưn bo vãû 2)Cháút bc protector
3)Protector Zn 4)Dủng củ kiãøm tra

H
çnh 5.12- Bo vãû catäút bàòng protecto
r
H
çnh 5.13- Bo vãû äúng dáùn bàòng protecto
r
80
b-Bo vãû catät bàòng dng âiãûn ngoi :
Xẹt mảch chènh lỉu v âiãûn cỉûc phủ âãø bo vãû âỉåìng äúng dỉåïi âáút. Khi chỉa cọ
dng âiãûn ngoi thç âiãûn thãú âiãûn cỉûc kin loải bë àn mn s lE
am
våïi täúc âäü àn mn tỉång
ỉïng l i
am
(h.6.13b). Khi cọ dng âiãûn ngoi ta dëch chuøn âỉåüc âiãûn thãú âiãûn cỉûc tåïi giạ
trë E
1
(h.6.13b) thç täúc âäü àn n i
/
am
< i
am
v kim loải âỉåüc bo vãû mäüt pháưn. Nãúu chuøn
âiãûn thãú âiãûn cỉûc âãún bàòng âiãûn thãú cán bàòng ca quạ trçnh äxy hoa kim loải E
//
cb
thç täúc âäü
àn n i
am
= 0 v kim loải âỉåüc bo vãû hon ton. Dng âiãûn ngoi l dng mäüt chiãưu âỉåüc

chènh lỉu tỉì âiãûn lỉåïi.
Âiãûn cỉûc phủ thäng dủng l anät khäng tan : gang, graphit, håüp kim chç cọ 1%Ag,
6%Sb, cạc håüp kim Ti-Pb, Ta-Pt, Nb-Pt. Cạc u cáưu ca âiãûn cỉûc phủ :
*Täúc âäü tiãu hao khi phán cỉûc nh hay khäng âạng kãø.
*Cọ kh nàng lm viãûc våïi máût âäü dng bo vãû låïn, âãún hng nghçn A/m
2
.
*Cọ âäü dáùn âiãûn â cao, âäü bãưn cå hc bo âm v dãù chãú tảo.
c-Mäüt säú lỉu :
*Våïi cạc cäng trçnh nh nãn dng bo vãû bàòng protectå vç giạ thnh tháúp hån.
*Bo vãû bàòng dng âiãûn ngoi thỉåìng dng cho cạc diãûn têch ráút låïn.
*Thỉåìng xun kiãøm tra bo dỉåỵng âuung âënh k.
*Cạc phỉång phạp bo vãû catät thỉåìng dng kãút håüp cạc låïp bo vãû cạch âiãûn :
sån, bc nhỉûa âỉåìng, cháút do
H
çnh 5.14 -Så âäư bo vãû äúng dáùn dỉåïi âáút bàòng dng âiãûn ngoi
2-Bo vãû anät :
Trong bo vãû anät âiãûn thãú àn mn âỉåüc tàng lãn sao cho nọ nàòm trong khu vỉûc
thủ âäüng ca âäư thë Pourbaix. Phỉång phạp ny chè dng âãø bo vãû cạc kim loải cọ thãø bë
thủ âäüng hoạ. Så âäư bo vãû ca nọ theo hçnh 6.14. Khi bo vãû anät, phi náng âiãûn thãú àn
mn âãún âiãûn thãú låïn håïn âiãûn thãú khåíi âáưu thủ âäüng E
tâ
v täúc âäü àn mn lục ny bàòng i
tâ
tỉïc l máût âäü dng àn mn thủ âäüng.
81
Phỉång phạp ny dung bo vãû cạc bäưn låïn chỉïa axit bàòng thẹp khäng rè. Bo vãû
anät it tiãu hao nàng lỉåüng. Tuy nhiãn cáưn chụ kiãøm tra cạc ion trong mäi trỉåìng, âàûc
biãût l Cl
-

âãø ngàn ngỉìa quạ trçnh hoảt hoạ.
3-Chäúng àn mn bàòng cạc låïp sån, ph :
a-Ph nhụng nọng :
Nhụng kim loải âáù xỉí l bãư màût vo kim loải bo vãû âang nong chy. Cạc kim loải
dng âãø ph nhụng nọng l : Sn (232
O
C), Al(657
O
C), Pb(327
o
C), Zn(419
O
C).
b-Mả :
Låïp ph kim loải âỉåüc mả trong cháút âiãûn ly nọng chy chỉïa cạc ion cáưn thiãút hay
trong dung dëch âiãûn ly. Thäng dủng nháút l dng bçnh âiãûn phán gäưm chi tiãút cáưn mả
(catät) âiãûn cỉûc phủ (anät) v dung dëch âiãûn ly.
c-Phun kimloải :
Phun kim loải âỉåüc nung nọng chy (bàòng ngn lỉía, hay plasma) lãn bãư màût chi
tiãút cáưn ph v tảo ra låïp bo vãû
d-Låïp ph khúch tạn :
(tháúm kim loải)
Thỉåìng dng âãø khúch tạn km vo bãư màût thẹp. Chi tiãút thẹp âàût trong häüp chỉïa
bäüt km v äxyt km (chäúng vọn củc). Sau âọ nung trong mäi trỉåìng khê trå åí 440
O
C, km
s khúch tạn ph lãn bãư màût thẹp.
e-Låïp ph phät phạt (phäút phạt hoạ)
Nhụng chi tiãút kim loải vo häùn håüp dung dëch H
3

PO
4,
, Mg
3
(PO
4
)
2
, Zn
3
(PO
4
)
3
nọng chy s tảo ra låïp ph phäút phạt trãn bãư màût.
f-Låïp ph crämat :
Nhụng chi tiãút kim loải â xỉí l bãư màût vo dung dëch axit chỉïa natri crämat tảo
ra låïp ph cọ tênh bo vãû v tàng v âẻp bãư màût (tênh hng hoạ ) ca km hay låïp mả km
trãn thẹp.
g-Låïp ph äxyt :
Cho kim loải cáưn bo vãû phán cỉûc anät trong dung dëch axit âãø tảo ra låïp äxyt dy
khong 10
P
m. Xỉí l cạc läù xäúp trong mng äxyt bàòng cạch ngám trong thúc nhüm.
h-Låïp ph thu tinh, men :
*Låïp ph thu tinh : dng thu tinh v äxyt kim loải träün dỉåïi dảng vỉỵa nho, sau
âọ trạt mäüt låïp mng lãn bãư màût, sáúy khä v nung chy lng. Chụng s tảo ra låïp ph dảng
mng mng trãn bãư màût.
*Låïp ph men : dng men thu tinh 60-75% SiO
2

, 12-20% äxyt kim loải kiãưm
thäø, thãm vo mäüt êt cạc äxyt Ti,Zr, B, Al ph lãn bãư màût kim loải dỉåïi dảng nọng chy.
Chiãưu dy 0,8-2mm.
i-Cạc låïp ph hỉỵu cå :
*Sån : dng cạc loải sån cọ pha thãm cháút ỉïc chãú àn mn âãø ph lãn bãư màût chi
tiãút bàòng phỉång phạp làn, quẹt, xç hay sån ténh âiãûn.
*Ph cháút do : dạn chàût cạc táúm nhỉûa bàòng PVC, poltylen, lãn thẹp bàòng khê
nọng. Nhụng chi tiãút vo PVC nọng chy, phun bäüt nhỉûa (nylon, PVC, teflon ) lãn bãư màût
sau âọ cho nọng chy v bạm dênh váưo bãư màût kim loải.
82
5.4.SỈÛ ÀN MN CẠC VÁÛT LIÃÛU GÄÚM :
Våïi váût liãûu gäúm sỉû àn mn ca chụng l do sỉû phạ hu họa hc, cå chãú àn mn
ca chụng khạc hàón váût liãûu kim loải. Tu theo tênh cháút ca mäi trỉåìng lm viãûc s xy ra
quạ trçnh àn mn, phạ hu cạc váût liãûu gäúm. Do âọ chụng ta khäng thãø kho sạt cho tỉìng
loải váût liãûu củ thãø âỉåüc.
Cạc váût liãûu gäúm âỉåüc sỉí dủng nhiãưu vç chụng cọ âäü bãưn chäúng àn mn khạ cao.
Thu tinh dng âãø chỉïa cạc cháút lng xám thỉûc. Váût liãûu chëu lỉía âỉåüc sỉí dủng trong cạc
lénh vỉûc nhiãût âäü cao, chëu tạc dủng c
a kim loải, cạc loải múi, xè
5.5.SỈÛ THOẠI HOẠ CA VÁÛT LIÃÛU POLYME (LO HOẠ) :
Trong quạ trçnh sỉí dủng cạc váût liãûu polyme bë thoại hoạ theo thåìi gian : tênh nàng
cå, l, họa ca chụng bë suy gim v cúi cng bë hỉ hng. Sỉû thoại hoạ ca váût liãûu
polyme l do cạc quạ trçnh lo hoạ váût l, lo hoạ v thoại hoạ hoạ hc.
5.5.1.Sỉû lo hoạ váût l :
Sỉû lo hoạ váût l gáy ra do cạc úu täú sau :
a-Sỉû di chuøn, sỉû máút mạt do bay håi, sỉû trêch ly båíi dung mäi ca cháút hoạ do
lm biãún âäøi tênh cháút ca polyme.
b-Tạc dủng ca dung mäi : cạc pháưn tỉí dung mäi cọ kêch thỉåïc nh cọ thãø
thám
nháûp vo cạc màõt xêch phán tỉí lm cho cạc poly me bë trỉång lãn, do váûy bãn trong chụng

xút hiãûn ỉïng sút dỉ lm cho chụng cọ thãø bë nỉït, gáùy.
5.5.2.Sỉû thoại hoạ v lo hoạ hoạ hc :
Sỉû lo họa v thoại hoạ hoạ hc xy ra båíi tạc âäüng mảnh lm biãún dảng mảnh
mảch cao phán tỉí. Vç váûy cå tênh v âiãûn tênh ca polyme gim âạng kãø. Cạc polyme nhỉ
polypropylen, polybutâien, polystyren v polyamit nhảy cm våïi sỉû äxy hoạ. Ozän äxy
hoạ mảnh hån äxy. Cạc polyme clo hoạ khäng nhảy cm våïi äxy hoạ. Cháút chäúng äxy hoạ
thäng dủng l müi than, cạc amin v phãnon.
5.5.3.Sỉû thoại hoạ quang hc :
Dỉåïi tạc dủng ca tia cỉûc têm âäü bãưn âỉït v m
u sàõc ca polyme cng bë gim.
Bỉïc xả cỉûc têm cọ khi cn tàng cỉåìng tạc dủng ca äxy. Cạc trỉåìng håüp ny gi l sỉû lo
hoạ khê háûu. Chäúng thoại hoạ quang hc bàòng cạc cháút mu tảo thnh mng chäúng sỉû thám
nháûp ca bỉïc xả (müi than, äxyt titan).
5.5.4.Sỉû thoại hoạ do nhiãût :
Khi nhiãût âäü tàng lm biãún dảng cáúu trục mảch cao phán tỉí. Sỉû thoại hoạ nhiãût cọ
thãø gáy âỉït mảch (polyetylen) hồûc sỉû khỉí äxy hoạ (metyl polymetacrylat) hay gim phn
ỉïng gäúc ngoải vi (sỉû tảo thnh axit HCl khi nhiãût phán polyvinyl clorua). Trỉåìng håüp giåïi
hản sỉû thoại hoạ nhiãût cọ thãø gáy ra sỉû chạy, phn ỉïng to nhiãû
t mảnh.
83