Евалуација на ефектот на корозија на еластомерите врз бакарот

Бакарот е широко ценет поради неговата одлична електрична спроводливост, топлинска спроводливост, еластичност и вродена отпорност на корозија во споредба со многу метали како што е железото. Сепак, тој кородира. Ова е хемиска или електрохемиска реакција со неговата околина и влијае на неговиот изглед, перформанси, а понекогаш и на структурниот интегритет. Корозијата на бакар обично формира заштитен слој, но под одредени услови може да предизвика проблеми.

Кога е изложен на воздух и влага, бакарот првично оксидира и формира тенок, црвеникаво-кафеав слој од бакарен оксид. Со текот на времето, особено на отворено или во влажни средини, ова се трансформира во посложен, стабилен слој наречен патина преку реакции со јаглерод диоксид, сулфурни соединенија, кислород и други атмосферски елементи. Оваа патина е исклучително корисна: таа делува како бариера, значително забавувајќи ја понатамошната корозија и заштитувајќи го основниот метал. Под повеќето атмосферски услови, стапката на корозија останува многу ниска, а патината ја подобрува издржливоста на материјалот, наместо да го оштетува.

Иако патината е заштитна во многу случаи, корозијата може да има штетни ефекти под одредени услови:

• Губење на материјал и структурно слабеење: Во агресивни средини (на пр., кисели води, почви со висока содржина на хлорид или загаден воздух), корозијата може да стане локализирана, а не хомогена. Видовите вклучуваат:
• Јамчеста корозија: Длабоки, локализирани дупки во цевките што можат да доведат до протекување од мали дупки.
• Ерозивна корозија: Забрзана од брзиот турбулентен проток на вода, ги отстранува заштитните филмови и ги истенчува ѕидовите на цевките.
• Галванска корозија: Кога бакарот ќе дојде во контакт со помалку благородни метали (на пример, во мешани цевководни системи), тој делува како катода и ја забрзува корозијата на другиот метал, но самиот бакар е помалку оштетен.
• Деградација на својствата: Прекумерната корозија ја намалува механичката цврстина, во некои случаи ја зголемува кршливоста и ја нарушува спроводливоста ако се формираат дебели изолациски слоеви. Кај електричните или термичките апликации, дури и малите површински промени можат да влијаат на перформансите.
• Ослободување на бакар во вода (водоводни системи): Корозивната вода (ниска pH вредност, мека вода, висок хлорид/сулфат, стагнација) го раствора бакарот од цевките, што доведува до:
• Сино-зелена промена на бојата на светилките.
• Метален или горчлив вкус во водата за пиење.
• Високи нивоа на бакар што може да ги надминат здравствените упатства.
• Подповршинска/корозија на почвата: Во некои почви (висока содржина на сулфати/хлориди, лоша дренажа, влага), заштитните филмови се влошуваат, што доведува до забрзана ерозија.
• Други специфични ефекти: Кај биогоривата или маслата, корозијата на бакар (мерена со тестови на бакарни ленти) укажува на деградација на горивото. Во складиштата за нуклеарен отпад или морските средини, хлоридните јони можат да ги зголемат стапките на корозија дури и при ниски нивоа на кислород.

Генерално, корозијата на бакар обично е самоограничувачка и заштитна, што го прави еден од најтрајните метали за покриви, водоводни и електрични апликации. Проблемите главно се јавуваат во агресивни или застојани услови, и во овие случаи се неопходни превентивни мерки (на пр., третман на вода, премази или избор на легури).

За да се процени корозивниот ефект на еластомерите - полимери слични на гума кои најчесто се користат во дихтунзи, заптивки или премази - врз бакар се користат различни методи.

Еластомерите можат да бидат подложни на корозија преку истекување на соединенија како што се сулфур, киселини, амини или халогени. Овие соединенија реагираат со бакар и формираат оксиди, сулфиди или други корозивни нуспроизводи. Ова е особено важно во апликации каде што еластомерите доаѓаат во контакт со бакарни компоненти, како што се автомобилски, електрични или водоводни системи. Проценката обично вклучува контролирани тестови за изложеност проследени со квантитативна или квалитативна евалуација.

Основните пристапи се следниве:

• Тестови за изложеност на контакт во контролирани средини: Овие тестови ја забрзуваат корозијата и даваат побрзи резултати со симулирање на услови од реалниот свет каде што еластомерите се во директен контакт со бакар. За забрзано тестирање, се користат корозивни средини како што се комора за распрскување со сол (стандард ASTM B117) или 3-5% раствор на натриум хлорид за да се имитираат морски или индустриски средини.

Оценувањето се врши на следниов начин:

• Визуелна инспекција: Се користи скала од 5 степени (0 без корозија, 1 многу мала, на пр., мала промена на бојата), 2 мали вдлабнатини, 3 умерена, видлива патина или наслаги, 4 силна, длабока вдлабнатина, 5 екстремна, структурно оштетување).
• Гравиметриско (губење на тежина) мерење: Бакарните примероци се мерат пред и по изложеноста. Производите од корозија се чистат со блага киселина, се сушат и се пресметува губењето на масата. Високата загуба укажува на висока сериозност на корозија.
• Димензионални промени: Дебелината на еластомерот се мери пред и потоа за да се провери дали има оток или деформација. Ова може да биде поврзано со инфилтрација на агресивни соединенија.
• Електрохемиски методи: Овие даваат квантитативни податоци за кинетиката на корозијата и се погодни за прецизни лабораториски проценки.
• Електрохемиска импедансна спектроскопија: Бакарно-еластомерните склопови се потопуваат во електролит. Се користи систем со три електроди: бакар како работна електрода, платина како контра електрода и сребро/сребро хлорид како референтна електрода. Мал наизменичен напон се применува во фреквентниот опсег пред и по изложеноста. Пониската отпорност на поларизација укажува на поголема стапка на корозија поради ефектот на еластомер.
• Потенцијалнодинамичка поларизација: Ова е поставување слично на електрохемиската импедансна спектроскопија. Тестот се изведува со и без контакт со еластомер. Повисоката густина на струјата значи дека еластомерот кородира побрзо. За бакарни легури, се следи стандардот ASTM G61.
• Скенирање на Келвин сонда: Користејќи микрофилд електрохемиска работна станица, површината на бакарот се скенира пред и по изложеноста на еластомерот. Се мерат волтажни потенцијални разлики за да се мапираат областите на корозија.
• Стандардизираните тестови специфични за еластомери на бакар се следниве:
• VW PV 3976 Отпорност на абење на сјајни површини во ентериерите на возилата.
• ASTM E478 Стандардни методи за тестирање за хемиска анализа на бакарни легури.
• ASTM G38 Стандардна пракса за подготовка и употреба на примероци за тестирање на стрес-корозија од C-прстен

Со години, нашата организација, со својот компетентен и искусен персонал, ги разбира потребите на своите клиенти, обезбедувајќи им напредни услуги за тестирање што им се потребни и помагајќи во воспоставувањето, имплементацијата и подобрувањето на системите за управување. Во оваа рамка, ние исто така нудиме услуги за бизниси за проценка на корозивните ефекти на еластомерите врз бакарот.