Анод для катодной защиты
САНИЕ
ОП И
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Савв Свветсьи
Свиналнетнчесних
Реелублин
>505751
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.06.74 (21) 2037843 22-1 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.76. Бюллетень х 9 (45) Дата опубликования описания 11.08.76 ;51) Мал C 23 F 1300
С 25 В..1 1 10
В б3 В 5930(!
/ г / (53) .P ÄK 620.1973 (088.8) Государственный квмнтет
Савета Мнннстрав СССР лв делам нзавретеннй н вткрытнй (72) Авторы изобретения Г. H. Трусов, Г. Г. Коссый, В. С. Михеев и Б. А, Гончаренко (71) Заявитель (54) АНОД ДЛЯ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ
Изобретение касается защиты металлов от коррозии с по IOUlbIo катодной поляризации от,внешнего источника тока и может быть использовано в системах катодной защиты металлических, гидротехнических, портовых и других сооружений, работающих в контакте с морской водой, и, в частности, в системах катодной защиты морских судов.
Одной,из основных проблем, возникающих при практической разработке систем катодной защиты, является создание анодов, которые кроме BbIcOIKOH коррозионной стойкости при больш их анодных потенциалах должны обладать комплексом физико-механических свойств, удовлетворяющих конкретным требованиям когпструктивного оформления анодов.
Для изготовления анодов могут быть использованы неметаллические (окисные, углеграфитовые) материалы, высококремнистые чугуны, сплавы и композиции, включающие драгоценные металлы. Однако окисные материалы (магнетит, окись свинца, двуокись марганца и др.) обладают удовлетворительной коррозионной стойкостью. Вследствие Нх низких прочностных свойств из них очень трудно изготовить аноды, стойкие к вибрации и другим механическим нагрузкам, допускающие возможность надежного крепления к корпусу судна и имеющие форму, минимально влияющую на ходовые качества судна. Высокие температуры плавления затрудняют надежное нанесение окислов на удовлетворяющие этим требованиям металлические подложки.
Эти недостатки имеют и углеграфитовые материалы, которые по сравнению с окислам и характеризуются меньшей коррозионной стойкостью. Различные способы пропитки, хотя и улучшают их свойства, но в недостаточной степени, и лучтние из графитовых материалов можно использовать только для стационарной береговой защиты неподвижных судов.
Коррозионная стойкость высококремнистых чугунов меньше, чем у перечисленных материалов, а для повышения их прочностных свойств их приходится легнровать медью и дефицитными редкоземельными металлами.
Но даже такие модифицированные ферросилиды могут быть применены только в тех случаях, когда не предъявляются жесткие требования к форме и размерам анодов, т. е. когда их .недостаточная коррозионная стойкость может быть возмещена увеличением массы материала: для защиты подземных и стационарных гидротехнических сооружений, работаа ю щи х в и р есной воде.
В наибольшей степени требованиям катодной защиты морских судов удовлетворяют аноды из сплавов с благородными металлами пипа Pb — Ag; Pb — Pt, а также различные типы сложных анодов, в которых благородный
505751 металл Pt H.a:l Яц нанесен на подложки из
No, Т, Та „;. . ..
Ш.!рокое использова1гие таких анодоз ограни« !вяется высокой ценой и дефицит !Ос!ыэ блc! оро,ны < металлов.
Известен также анод для катодной защиты. гыполненчый из титановой основы со слоем катал:!затора на поверхности, состоящего из сл!еша!!ных окислов (шницелей), который пe
r:ìåeò !едостатков указанных выше анодов.
Однако частицы шпинели,плохо сопрягаются с оэновой и при эксплуатации зона контакта разрушается B результате коррозии в первук очередь, при этом удается закрепить на основе только очень тонкий (несколько микрон) слой катализатора, HTo Ta r
В отличие от известных в предлагаемом аноде в качестве катализатора используется не окисел, а интерметаллическое соед;!!!ение
Т4Х1, один из компонентов (титан) которого ,идентичен металлу основы. Температура плавле,;1:!H соединения Ti.Ni ниже температуры плазления титана и именно это (в сочетании с электрохимической активностью и высокой коррозионной стойкостью) определяет преимущества предлагаемого анода по сравнению с известными. При этом можно получить надежный и неразрушающийся контакт катализатора с основой, на носить слой катализатора практически любой толщины и по сра внению со шпинелями упростить технолоппо нанесения и закрепления катализатора на ос«ове.
Соедичение Т4% при анодной поляризации в лоридных и хлоридносульфатных растворах обладает сравнительно высокой коррозио!шой стойкостью, которая превосходит стойкость лучших графитовых материалов и 3!одпфицированного ферросилида. Как и эти материалы, Ti Ni хрупок и его трудно использовать в качестве массивного анода. В отлич:le от все перечисленных неметаллических материало» и ферросилида этого недостатка можно легкo пг ежать, так как благодаря большой тверОстц и сравнительно низкой температуре плавления Т12% сопрягается с корроэионноcToIIKrrм", элект1?ОП1?зводным r подлОжкями.
Для этого порошок Ti..% наносят;!я подпои<ну любой геометр ичеокой формы и размера и заI Пример 1. Омесь, состоящую из 38 ве" 03 t ? и 62 ве". 0/rr Ti, плавят в вакуумной печи. П<элученный слиток измельчают, отбирают фракцию порошка размером 0,05 — 0,25 яз! и приготовленную из него густую водную суспензи1о наносят на лист титана BT-1-0, после чего лист прокатывают на вальцах. Операции нанесения катализатора и прокатки повторяют многократно, до накопления на поверхности электрода требуемого количества Т! %. П p H м e p 2. С rorr 1 i Ni, lra iecенный. Ka K< оплсано в примере 1, на лист тлтана ВТ-1-0, ro спекают з вакууме 10 " !IH рт. ст., при 800— 920 С и выдер?кивают — 60 «ая. Пример 3. Иllòерметаллид Т!2% в виде кусков или порошка наносят на лп:т титана ВТ-1-0, вякуумируют дэ 10 з,яз! рт. ст., нагревают до 1000 — 1100 С Ir сразу же после pacrr,IaBëåHlrH и:!терметалл:.!дя и смяч:.IBarrHH 1?ясплавом rroBep В первом примере получается пористое покрытие, позволяющее поля»:!зозать электрод в морской Bîäå плотностями тока до 5 а, д.я2, а в третьем — практически беспористые покрытия, их предельная токовая нагрузка не превышает 1,5 а,дл . Электроды, полученные в примере 2, занимают промежуточное положение и B зависимости от температуры и длительности спекания их предельная нагрузка по току колеолется между у!казаннымии выше значениями (1,5 — 5 а д.я2) . Испытания полученных таким путем анодоз были проведены в ис :<усственнэй морской воде =- течение 700 «ас при указанных выше предельных плотностях тока. Л!!эдны!".: пoie!-:пиал различных электродов был ha уровне 1,95 и практически не менялся за зсе время испытаний. Корроз ионные потери за 700 «ас испытаний, которые в целях сопоставления велись при нагрузке 1 а/д.и -, составляют 0,008 кг/а год для анодоз, полученных в пр!!ме1?е 1, и не,превышают 0,025 кг/а год для электро эз .!з примероз 2 <и 3. В Тех же условиях потери анода и: модпфицирэванчогэ ферросллида составляют 0.2 — 0,35 кг/а год, я:.з гэаф:.!Та ГВС П вЂ” 0,036 кг/а год. Формула изобретения Ar .Од для хатэднэй защиты, Bb!Hoëíeírrbrir из тлтанозои основы сэ слоем катализатора на поверхности, о тл и ч а ю щ и й" я тем, что, с целью улучшения Tevнэлог?!и изготовления кэээозионной стойкости, слой катализатора выполнен из интерметаллического сое инения TiqNi.
