<Воздействие
влаги, пыли, солнечной радиации и биологических факторов
Конструктивные особенности покрытий.
Цинк.
Цинк
- вязкий металл голубовато-серого цвета. Плотность 7,133 г/см3,
удельная теплоёмкость 0,388 Дж/(K·моль), теплопроводность 116 Вт/(м·K),
температура плавления 692,73 K. При комнатной температуре хрупок, при сгибании
пластинки слышен треск от трения кристаллитов (обычно сильнее, чем «крик
олова»). При 100-150°C цинк пластичен. Примеси, даже незначительные, резко
увеличивают хрупкость цинка. Плохо варится, но удерживает гибку и развальцовку.
Кадмий.
Кадмий—
серебристо-белый мягкий металл с гексагональной решеткой. Если кадмиевую
палочку изгибать, то можно услышать слабый треск. Дороже цинка, но зато хорошо
поддаётся пайке, но при этом в электромагнитных полях лохматится
(расслаивается). Кадмиевые покрытия аллюминия можно использовать практически во
всех условиях. Пары кадмия, все его соединения токсичны, что связано, в
частности, с его способностью связывать серосодержащие ферменты и аминокислоты.
Симптомы острого отравления солями кадмия — рвота и судороги.
Никель.
Никель. Плохо поддаётся пайке и окраске – покрытие получается пористым, используется в декоративных целях. Никель нужно использовать с подслоем меди. Плотность 8,902 г/см3, удельная теплоёмкость 0,443 Дж/(K·моль), теплопроводность 90,9 Вт/(м·K), температура плавления 1 726 K. Во многих отношениях замечательны магнитные свойства никеля.
В 1842 г. Дж.П. Джоуль описал увеличение длины стальных прутков при намагничивании. Через 35 лет физики добрались и до химических собратьев железа – кобальта и никеля. И тут оказалось, что кобальтовые прутки тоже удлиняются в магнитном поле, а у никеля этот замечательный эффект не обнаруживается. Еще через несколько лет (в 1882 г.) выяснилось, что никель, но только не удлиняется, а, наоборот, даже укорачивается в магнитном поле. Явление было названо магнитострикцией. Сущность его состоит в том, что при наложении внешнего магнитного поля беспорядочно расположенные микромагнитики металла (домены) выстраиваются в одном направлении, деформируя этим кристаллическую решетку. Эффект обратим: приложение механического напряжения к металлу меняет его магнитные характеристики.
Поэтому механические колебания в ферромагнитных материалах затухают гораздо быстрее, чем в неферромагнитных: энергия колебаний расходуется на изменение состояния намагниченности. Понимание природы этого «магнитомеханического затухания» позволило создать не боящиеся усталости сплавы для лопаток турбин и многих других деталей, подвергающихся вибрации.
Но, пожалуй, еще важнее другая область применения магнитомеханических явлений: стерженек из никеля в переменном магнитном поле достаточной частоты становится источником ультразвука.
Раскачивая такой стерженек в резонансе (для этого подбирают соответствующую длину), достигают колоссальной для ультразвуковой техники амплитуды колебаний – 0,01% от длины стержня.
Хром.
Хром
— 24 элемент периодической таблицы, металл голубовато-стального цвета. Имеет
высокую стойкость к истиранию, коррозионную стойкость. Декоративный характер.
Дорог. Недостатком хрома являются трудности связанные с покрытием деталей
сложной конфигурации. На острых углах скалывается. Хром, очень широко
применяется в промышленности и в быту. Многе сорта нержвеющей стали содержат
больше 15% хрома. Им покрывают различные изделия для защиты от коррозии,
соединения хрома используют в качестве пигментов.
Хром
с подслоем никеля можно использовать в любых атмосферных условиях.
Группы покрытий
Металлические
защитные покрытия делятся на две большие группы: катодные и анодные.
При использовании катодных (а) покрытий, примером которых может служить никель,
разрушается материал под покрытием, а само покрытие остаётся невредимым. А при
использовании анодных (б) покрытий разрушается материал самого покрытия,
защищая материал под собой. При этом часто одновременно применяются покрытия
обоих типов, например хром с подслоем никеля.
