Perlindungan Karat

Oleh kerana penggunaannya yang meluas dan kepentingan produk besi dan keluli, pencegahan atau pemerlahanan karat ialah satu asas aktiviti ekonomi utama bagi beberapa teknologi khusus. Satu gambaran ringkas mengenai beberapa kaedah dibentangkan di sini, bagi liputan terperinci, lihat artikel rujukan silang.


Karat adalah telap air dan udara, dengan itu logam besi dalaman di bawah lapisan karat terus terhakis. Oleh itu, pencegahan karat memerlukan lapisan yang menghalang pembentukan karat.

Aloi tahan karat

Keluli tahan karat membentuk lapisan pasif kromium (III) oksida. Tingkah laku pasif yang sama berlaku dengan magnesium, titanium, zink, zink oksida, aluminium, polyaniline, dan lain-lain polimer konduktif electroaktif.

Aloi "keluli luluhawa" khas seperti "Cor-Ten" berkarat pada kadar yang lebih perlahan berbanding biasa, kerana karat melekat pada permukaan logam pada lapisan perlindungan. Reka bentuk menggunakan bahan ini mesti termasuk langkah-langkah yang mengelakkan pendedahan kes terburuk, kerana bahan masih terus berkarat perlahan-lahan walaupun dalam keadaan yang hampir ideal.

Galvanisasi

Rencana utama: galvanisasi
Karat dalaman dalam paip air besi galvanis lama boleh menyebabkan air perang dan hitam.

Galvanisasi terdiri daripada sepuhan pada objek untuk dilindungi dengan lapisan logam zink sama ada melalui galvanisasi celup panas atau penyaduran. Zink secara tradisional digunakan kerana ia adalah murah, melekat dengan baik pada keluli, dan menyediakan katod perlindungan bagi permukaan keluli dalam kes kerosakan lapisan zink. Dalam persekitaran yang lebih menghakis (seperti air garam), penyaduran kadmium merupakan pilihan utama. Galvanisasi sering gagal pada sambungan, lubang, dan sendi di mana terdapat ruang pada lapisan. Dalam kes ini, salutan masih boleh memberikan tahap perlindungan katod separa untuk besi, dengan bertindak sebagai anod galvani dan mengarat sendiri dan bukan logam asas yang dilindunginya. Lapisan perlindungan zink digunakan melalui tindakan ini, dan dengan itu galvanisasi memberikan perlindungan hanya untuk tempoh masa yang terhad.

Lapisan yang lebih moden menambah aluminium pada lapisan sebagai 'zink alume'; aluminium akan berhijrah untuk menutup calar dan dengan itu memberi perlindungan untuk tempoh yang lebih lama. Pendekatan-pendekatan ini bergantung kepada oksida aluminium dan zink melindungi semula permukaan yang tercalar, dan bukannya pengoksidaan sebagaimana anod korban seperti dalam lapisan tergalvani tradisional. Dalam beberapa kes, seperti persekitaran yang sangat agresif atau reka bentuk hayat yang panjang, kedua-dua zink dan saduran boleh digunakan untuk memberi perlindungan kakisan dipertingkatkan.

Perlindungan katod

Rencana utama: Perlindungan katod

Perlindungan katod adalah teknik yang digunakan untuk menghalang kakisan pada struktur ditanam atau tenggelam dengan membekalkan caj elektrik yang menahan reaksi elektro-kimia. Jika digunakan dengan betul, kakisan boleh dihentikan sepenuhnya. Dalam bentuk yang paling mudah, ia dicapai dengan melekatkan anod korban, dan dengan itu menjadikan besi atau keluli sebagai katod dalam sel yang terbentuk. Anod korban mesti dibuat dari sesuatu dengan keupayaan elektrod lebih negatif daripada besi atau keluli, biasanya zink, aluminium, atau magnesium. Anod korban akhirnya akan habis mengakis, menghentikan tindakan pelindung melainkan jika ia digantikan dengan cara yang tepat pada masanya.

Perlindungan katod juga boleh disediakan dengan menggunakan alat elektrik khusus sewajarnya bagi memberikan cas elektrik yang bersesuaian.

Selaput dan cat

Cat terkopek, mendedahkan tompokan permukaan berkarat pada kepingan logam.

Pembentukan karat boleh dikawal dengan lapisan, seperti cat, lakuer, atau varnis yang mengasingkan besi dari alam sekitar. Struktur yang besar dengan bahagian kotak tertutup, seperti kapal dan kereta moden, sering mempunyai produk berasaskan lilin (teknikal "minyak berkocak") disuntik ke dalam bahagian-bahagian ini. Rawatan tersebut biasanya juga mengandungi perencat karat. Menutup keluli dengan konkrit boleh memberikan sedikit perlindungan kepada keluli kerana persekitaran alkali pH pada permukaan keluli-konkrit. Walau bagaimanapun keluli berkarat dalam konkrit masih boleh menjadi masalah, kerana karat mengembang boleh meretak atau perlahan-lahan "meletup" konkrit dari dalam.

Sebagai contoh yang berkait, batang besi telah digunakan untuk mengukuhkan pemulihan bangunan batu yang Parthenon di Athens, Greece, tetapi menyebabkan kerosakan meluas akibat karat, bengkak, dan menghancurkan marmar komponen bangunan .

Apabila hanya perlindungan sementara diperlukan untuk penyimpanan atau pengangkutan, lapisan nipis minyak, gris, atau campuran khas seperti Cosmoline boleh digunakan pada permukaan besi. Rawatan sedemikian digunakan meluas apabila "penyimpanan" armada kapal keluli, kereta, atau peralatan lain untuk simpanan jangka panjang.


Campuran pelincir khas anti-lekat boleh didapati, dan digunakan bagi benang logam dan permukaan mesin ketepatan lain bagi melindungi mereka daripada karat. Sebatian ini biasanya mengandungi minyak bercampur dengan tembaga, zink, atau serbuk aluminium, dan bahan-bahan proprietari yang lain.

Pembiruan ("Bluing")

Rencana utama: Pembiruan (keluli)

Pembiruan merupakan teknik yang boleh memberikan ketahanan terhad dari karat bagi peralatan keluli kecil, seperti senjata api; bagi ia berjaya, minyak pengganti air digosok pada keluli biru.

Perencat

Rencana utama: perencat karat

Perencat karat, seperti fasa-gas atau perencat meruap, boleh digunakan bagi menghalang karat dalam sistem tertutup. Ia tidak berkesan sekiranya kitaran udara menyebarkannya, dan membawa masuk oksigen dan kelembapan yang baru.

Kawalan kelembapan

Karat boleh dielakkan dengan mengawal kelembapan dalam atmosfera. Sebagai contoh adalah kegunaan paket gel silika bagi mengawal kelembapan bagi peralatan yang dihantar melalui laut.