Усманов хумоюн абдуносир угли

Структура трехслойного автомобильного покрытия
В конце 1960-х годов появились покрытия с эффектом, которые изначально состояли из алюминиевых пигментов.
Эффект возникает из-за изменений яркости, вызванных изменениями количества света, отраженного от поверхности, при изменении угла обзора. Поскольку эффектные пигменты состоят из довольно крупных частиц, чувствительных к воздействиям окружающей среды, слой покрытия, содержащий эти пигменты, покрывается и защищается прозрачным слоем. Другими словами, функция финишных покрытий разделена на несколько слоев. Базовое покрытие с эффектом обеспечивает цвет, эффект и привлекательный внешний вид.
Лак обеспечивает блеск, твердость и устойчивость к атмосферным воздействиям, растворителям и химическим веществам.
Благодаря большому опыту, накопленному с такими четырехслойными системами покрытий, не только краски с эффектом, но и однотонные системы наносятся в виде четырехслойных покрытий. Поскольку лаки обеспечивают возможность защиты даже «обычных» пигментов от света и атмосферных воздействий, трехслойные покрытия для однотонных систем будут заменены их четырехслойными аналогами, несмотря на дополнительные усилия, связанные с процессом нанесения. Одним из преимуществ этого является то, что все цвета (сплошные и эффектные) могут применяться в одной строке приложения одним и тем же методом. На рис. 3.2.2 показана четырехслойная система покрытия, состоящая в первую очередь из эффектного базового покрытия, а во вторую - из однотонного базового покрытия.

Четырехслойное покрытие с эффектным базовым покрытием и однотонным базовым покрытием.

Хотя наносятся четыре слоя, которые выполняют разные функции, следует помнить, что весь слой покрытия имеет толщину всего от 90 до 120 мкм, то есть лишь немного толще человеческого волоса.
Самая главная задача автомобильных грунтовок - защита от коррозии. Даже сегодня сталь является предпочтительным материалом для кузовов автомобилей, хотя количество пластиковых деталей в автомобилях постоянно растет. Помимо стали, используются и другие металлы, при этом алюминий и магний подходят для изготовления специальных автомобильных деталей. Положительными свойствами стали являются [ CITATION Wik21 \l 1033 ]:
• Сталь относительно недорогая.
• Сталь проста в обращении (катать, резать, гнуть и сваривать).
• Сталь имеет отличные эксплуатационные свойства (эластичность, предел прочности, твердость).
• Сталь относительно легко перерабатывать (в клочья, лом для доменных печей).
Раньше сталь была легко доступна, но сейчас ее не хватает из-за высокого спроса со стороны Дальнего Востока.
Как уже говорилось в главе об историческом развитии автомобильных покрытий, первые автомобили строились по образцу конных экипажей. Они имели шасси в качестве рамы для кузова автомобиля. Сначала кузова машины состояли из дерева, а затем из стальных панелей. Со временем были разработаны первые так называемые самонесущие автомобильные кузова. Первый кузов такого типа был построен в 1922 г. [ CITATION Wik211 \l 1033 ]. Первый серийный автомобиль с самонесущим стальным кузовом появился в 1935 году [ CITATION Wik212 \l 1033 ]. Сейчас почти все легковые автомобили построены таким образом. Для обеспечения достаточной устойчивости некоторые части тела имеют складки или гребни, а внешняя оболочка очень компактна. Различные части свариваются вместе. Но есть и альтернативные способы соединения, которые в основном используются для новых строительных материалов. Самая важная цель конструкции кузова автомобиля - оптимизация устойчивости конструкции (жесткость, безопасность при столкновении) при одновременном снижении веса (для экономии энергии и топлива). С этой целью были разработаны специальные марки стали, которые предлагают сочетание оптимальной формы и оптимальной механической стабильности (например, IF-сталь, DB-сталь).
Самый главный недостаток использования чугуна и стали - это коррозия. Коррозия железа известна с железного века. Существуют марки стали, которые не подвержены коррозии, но их нельзя использовать для стали кузова автомобилей, так как они не обладают формообразующими свойствами и необходимой стабильностью. Следовательно, новые марки стали также должны быть защищены от коррозии.
Все металлы, контактирующие с воздухом, через некоторое время приобретают на поверхности слой оксида. Другие компоненты воздуха (влага и углекислый газ) могут преобразовывать оксиды в гидроксиды и карбонаты. Некоторые металлы образуют плотные стабильные оксидные слои, после чего коррозия прекращается. К сожалению, железо и большинство марок стали реагируют с кислородом, влагой и углекислым газом с образованием оксидных слоев, которые имеют совершенно другую кристаллическую структуру (кристаллическую решетку), чем металл. Таким образом, отсутствует плотный оксидный слой, и коррозия продолжается до тех пор, пока почти весь металл не превратится в продукты окисления. Химический процесс коррозии железа и стали четко описывается электрохимической моделью локальных элементов [ CITATION Wik213 \l 1033 ]. Основные реакции, вызывающие коррозию, проиллюстрированы в уравнении 3.4.1.

Ключевым действующим лицом в модели является вода, которая поддерживает все электролитические процессы. Согласно модели, металлическое железо окисляется до катиона железа (II), который переходит в раствор. Электроны, высвобождаемые в результате реакции окисления, могут восстанавливать воду и кислород до гидроксильных ионов (см. Уравнение 3.4.1).

Модель локальных элементов для описания коррозии железа
Ионы железа (II) реагируют с гидроксильными ионами и дополнительно с кислородом с образованием осадка гидроксида железа (III). Гидроксид железа (III) может расщеплять воду с образованием гидрата оксида железа или богатого водой оксида железа, а также может реагировать с диоксидом углерода с образованием карбонатов (см. Уравнение 3.4.2). Эта смесь различных продуктов обычно называется ржавчиной.

Описанный процесс продолжается до тех пор, пока большая часть металлического железа не превратится в продукты реакции. Поэтому жизненно важное экономическое значение имеет предотвращение коррозии и защита металлургических заводов, оборудования, транспортных средств и других объектов от коррозии.

Для предотвращения коррозии чугуна и стали могут быть приняты различные меры [ CITATION INT98 \l 1033 ]. Один из них - покрыть поверхность железа или стали металлом, который окисляется быстрее, чем железо. Такие металлы более реакционны, как определено в электрохимическом ряду элементов. В местных электрохимических элементах этот металл - вместо железа - действует как анод и окисляется до катионов, которые переходят в водный раствор.
Если металл занимает место железа, он называется жертвенным анодом, и в этом случае железо действует как катод. Этот процесс называется активной катодной защитой от коррозии. Самый распространенный жертвенный металл, покрывающий железо, - это цинк. Цинк имеет то преимущество, что оксидные слои цинка образуют однородную кристаллическую решетку с металлической решеткой, а также очень прочно сцепляются. Процесс коррозии останавливается или значительно сокращается, если образуется тонкий слой оксида. Большинство автомобильных кузовов в настоящее время изготавливаются из стали с цинковым покрытием. Слой цинка наносится термическим способом (горячее погружение) или, чаще, электрохимической реакцией (оцинкованная сталь) [ CITATION Wik214 \l 1033 ].
Другой метод состоит в том, чтобы покрыть железо металлом, который менее активен в электрохимическом ряду элементов. Важнейшим металлом, который используется при изготовлении предметов промышленного назначения, является олово.
Металлическое покрытие, покрытое оловом, называется белой жестью. Он используется в основном для консервных банок и контейнеров, но также и для некоторых других предметов. Многие другие предметы из железа или стали покрыты хромом или никелем.
Олово, хром и никель реагируют с атмосферным кислородом с образованием тонких, однородных, плотных оксидных слоев, которые избегают дальнейшей коррозии. Таким образом, пока эти металлические слои не повреждены, нижележащая сталь защищена от коррозии. По сути, металлическое покрытие на чугуне является барьером для коррозионных агентов. Этот метод называется пассивной катодной защитой от коррозии.
Аналогичные методы включают предварительную обработку чугуна или стали и покрытие грунтовкой или их комбинацию. В результате получаются слои, которые предназначены для обеспечения пассивной защиты от коррозии и, кроме того, представляют собой барьер для коррозионных агентов. Чугун и сталь - не единственные поверхности, которые можно защитить с помощью вышеупомянутых методов. Цинк, алюминий и магний также проходят предварительную обработку и грунтовку. Поскольку все эти металлы используются для изготовления кузовов автомобилей, необходимо разработать грунтовки, обеспечивающие оптимальную совместимость (адгезию, эффективность защиты) с различными металлами.

2.