RU2169210C1 - Anode for cathode protection against corrosion and method for forming active coating of anode - Google Patents
Anode for cathode protection against corrosion and method for forming active coating of anode Download PDFInfo
- Publication number
- RU2169210C1 RU2169210C1 RU2000110332/02A RU2000110332A RU2169210C1 RU 2169210 C1 RU2169210 C1 RU 2169210C1 RU 2000110332/02 A RU2000110332/02 A RU 2000110332/02A RU 2000110332 A RU2000110332 A RU 2000110332A RU 2169210 C1 RU2169210 C1 RU 2169210C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- coating
- melt
- base
- active coating
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности к катодной защите подземных и подводных протяженных металлических сооружений от коррозии, и предназначено для использования в качестве малорастворимых элементов анодных заземлителей. The invention relates to the field of electrochemical production, in particular to cathodic protection of underground and underwater extended metal structures from corrosion, and is intended for use as sparingly soluble elements of anode grounding conductors.
Составной анод состоит из несущего элемента - конструкционной основы, формирующего геометрию анода, активного малорастворимого анодного покрытия и, нередко, промежуточного слоя между основой и покрытием, обладающего наиболее высокими коррозионными свойствами. The composite anode consists of a supporting element - a structural base, forming the geometry of the anode, an active sparingly soluble anode coating and, often, an intermediate layer between the base and the coating, which has the highest corrosion properties.
В качестве активного покрытия может быть использован широкий круг благородных металлов, преимущественно платиновой группы, а также неметаллические материалы на базе карбидов, нитридов, оксидов, обладающих электропроводностью и высокой стойкостью против анодного растворения. As an active coating, a wide range of noble metals, mainly the platinum group, as well as non-metallic materials based on carbides, nitrides, and oxides with electrical conductivity and high resistance to anodic dissolution can be used.
Приемы формирования активного покрытия на анодной основе многочисленны и включают электрохимические, термохимические, металлургические и другие методы. The methods for forming an active coating on the anode base are numerous and include electrochemical, thermochemical, metallurgical and other methods.
Известен составной анод на титановой основе с интерметаллическим покрытием Ti2Ni, нанесенным на подложку путем прокатки, напрессовки, спекания или плавления (см. авторское свидетельство СССР N 505751 от 11.08.76 г).A composite titanium-based anode with an intermetallic Ti 2 Ni coating deposited on a substrate by rolling, pressing, sintering or melting is known (see USSR author's certificate N 505751 of 08/11/76 g).
К недостаткам этого анода следует отнести:
- сложность технологии изготовления анодов;
- дефицитность использованных материалов Ti, Ni;
- пористость активного покрытия и, как следствие, недостаточная коррозионная стойкость.The disadvantages of this anode are:
- the complexity of the technology of manufacturing anodes;
- scarcity of materials used Ti, Ni;
- the porosity of the active coating and, as a consequence, insufficient corrosion resistance.
Технический результат, на достижение которого направлены изобретения, заключается в повышении коррозионной стойкости анода, упрощения способа изготовления, снижения стоимости производства. The technical result to which the invention is directed is to increase the corrosion resistance of the anode, simplify the manufacturing method, and reduce the cost of production.
Указанный результат достигается тем, что анод для катодной защиты от коррозии содержит основу и малорастворимое активное покрытие, причем покрытие выполнено многослойным за счет многократного погружения основы в расплав материала покрытия и кристаллизации его из расплава. This result is achieved in that the anode for cathodic corrosion protection contains a base and a sparingly soluble active coating, the coating being multilayer due to the multiple immersion of the base in the melt of the coating material and its crystallization from the melt.
Кроме того, на поверхность конструкционной основы может быть нанесен промежуточный слой материала, обладающего коррозионной стойкостью в области анодных потенциалов, а покрытие может быть выполнено на основе оксида железа или его соединений и представлять из себя магнетит, легированный магнетит. In addition, an intermediate layer of material with corrosion resistance in the region of anode potentials can be applied to the surface of the structural base, and the coating can be made on the basis of iron oxide or its compounds and can be magnetite, doped magnetite.
Способ формирования активного покрытия анода для достижения технического результата включает нанесение материала покрытия на основу путем многократного погружения основы в расплав материала покрытия с экспозицией в нем и с послойной кристаллизацией вне расплава после каждого погружения, которая может осуществляться на воздухе. После достижения заданной толщины покрытия возможна его термообработка. A method of forming an anode active coating to achieve a technical result involves applying the coating material to the substrate by repeatedly immersing the substrate in the melt of the coating material with exposure in it and with layer-by-layer crystallization outside the melt after each immersion, which can be carried out in air. After reaching the specified coating thickness, heat treatment is possible.
Конструкционная основа анода для катодной защиты от коррозии может иметь любую необходимую геометрическую форму и изготовляется из любого электропроводного материала, преимущественно из углеродистой стали, с температурой плавления выше 1500oC. Поверхность конструкционной основы предварительно очищается и активируется путем механической обработки. В некоторых случаях на поверхность конструкционной основы наносят промежуточный слой, обладающий высокой коррозионной стойкостью в области анодных потенциалов.The structural base of the anode for cathodic corrosion protection can have any desired geometric shape and is made of any electrically conductive material, mainly carbon steel, with a melting point above 1500 o C. The surface of the structural base is pre-cleaned and activated by machining. In some cases, an intermediate layer having high corrosion resistance in the region of anode potentials is applied to the surface of the structural base.
В качестве активного анодного покрытия целесообразно применять оксиды железа - магнетиты - Fe3O4 или соединения на их основе с такими компонентами, как Mn, Ni, Cu - легированные магнетиты, нанесенные путем послойной кристаллизации.It is advisable to use iron oxides — magnetites — Fe 3 O 4 or compounds based on them with components such as Mn, Ni, Cu — doped magnetites deposited by layer-by-layer crystallization as an active anode coating.
Способ изготовления анода для катодной защиты заключается в следующем. A method of manufacturing an anode for cathodic protection is as follows.
Подготовленная конструкционная основа анода погружается на незначительный период времени в расплав активного покрытия (5-10 с), который кристаллизуется на поверхности конструкционной основы в виде тонкого слоя вне расплава. Последующий слой активного покрытия получают повторным погружением изделия в расплав. Общая толщина активного слоя достигается временем экспозиции основы в расплаве и кратностью процесса кристаллизации. The prepared structural base of the anode is immersed for a short period of time in the active coating melt (5-10 s), which crystallizes on the surface of the structural base in the form of a thin layer outside the melt. A subsequent layer of active coating is obtained by re-immersing the product in the melt. The total thickness of the active layer is achieved by the exposure time of the substrate in the melt and the multiplicity of the crystallization process.
По достижении необходимой толщины активного слоя (5-15 мм) анод помещается в разогретую до 800-900oC печь для последующей термообработки.Upon reaching the required thickness of the active layer (5-15 mm), the anode is placed in a furnace heated to 800-900 o C for subsequent heat treatment.
Пример 1. Железорудный концентрат с содержанием железа 65,4% Михайловского горнообогатительного комбината (Белгородская обл.) расплавляется в магнезитовом тигле высокочастотной установки типа ЛПЗ-67, перегревается до температуры 1650-1700oC. Конструкционная основа анода в виде стального прута ⌀ 25 мм, предварительно активированная, погружается в магнетитовый расплав на 5 с и затем переносится в воздушную атмосферу, где выдерживается для кристаллизации образовавшегося активного слоя в течение 10 с. Толщина слоя составляет 0,7-0,8 мм. Повторное погружение анода в расплав магнетита ведет вновь к образованию второго кристаллизационного слоя магнетита. Процесс наращивания слоя активного покрытия продолжается до получения необходимой толщины магнетита. Для формирования слоя толщиной 10 мм на сторону требуется 15 экспозиций. Поры в образовавшемся покрытии отсутствуют.Example 1. Iron ore concentrate with an iron content of 65.4% of the Mikhailovsky ore dressing plant (Belgorod region) is melted in a magnesite crucible of a high-frequency plant of the type LPZ-67, overheats to a temperature of 1650-1700 o C. The structural base of the anode in the form of a steel bar ⌀ 25 mm , previously activated, is immersed in a magnetite melt for 5 s and then transferred to the air atmosphere, where it is maintained for crystallization of the formed active layer for 10 s. The layer thickness is 0.7-0.8 mm. Repeated immersion of the anode in the magnetite melt again leads to the formation of a second crystallization layer of magnetite. The process of building up the active coating layer continues until the required magnetite thickness is obtained. 15 exposures are required to form a layer 10 mm thick per side. There are no pores in the resulting coating.
Пример 2. Шихта, состоящая из окислов железа, меди, марганца, никеля, соответствующая по составу магнетита, расплавляется в магнезитовом тигле высокочастотной установки ЛПЗ-67. Конструкционная основа в виде стального прутка диаметром 25 мм путем плазменного напыления покрывается слоем порошка интерметаллида Ti2/Ni толщиной 0,4-0,5 мм, обладающего высокой коррозионной стойкостью при анодном потенциале. Дальнейший режим формирования слоя активного покрытия легированного магнетита соответствует полностью примеру 1.Example 2. A mixture consisting of oxides of iron, copper, manganese, nickel, corresponding in composition of magnetite, is melted in a magnesite crucible of the high-frequency plant LPZ-67. The structural base in the form of a steel rod with a diameter of 25 mm by plasma spraying is coated with a layer of Ti 2 / Ni intermetallic powder with a thickness of 0.4-0.5 mm, which has high corrosion resistance at the anode potential. Further mode of formation of the active coating layer of doped magnetite fully corresponds to example 1.
Полученные образцы составных анодов для определения коррозионной стойкости подвергались испытаниям в синтетической морской воде (3% p-p NaCl) и рассоле хлорного производства (25% p-p NaCl). Результаты испытаний сведены в таблицу. The obtained samples of composite anodes for determining the corrosion resistance were tested in synthetic sea water (3% p-p NaCl) and brine of chlorine production (25% p-p NaCl). The test results are summarized in table.
Полученные результаты указывают на высокую анодную стойкость составных анодов в водопроводной, морской, синтетической воде и рассоле хлорного производства. Покрытия из легированных магнетитов имеют меньшую растворимость по сравнению с обычным магнетитом приблизительно в 2 раза. The results indicate a high anode resistance of composite anodes in tap, sea, synthetic water and brine of chlorine production. Coatings of doped magnetites have a lower solubility compared to conventional magnetite by about 2 times.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000110332/02A RU2169210C1 (en) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | Anode for cathode protection against corrosion and method for forming active coating of anode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000110332/02A RU2169210C1 (en) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | Anode for cathode protection against corrosion and method for forming active coating of anode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2169210C1 true RU2169210C1 (en) | 2001-06-20 |
Family
ID=20233773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000110332/02A RU2169210C1 (en) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | Anode for cathode protection against corrosion and method for forming active coating of anode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2169210C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2489521C2 (en) * | 2008-04-18 | 2013-08-10 | Индустрие Де Нора С.П.А. | Anode for cathode protection |
-
2000
- 2000-04-25 RU RU2000110332/02A patent/RU2169210C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2489521C2 (en) * | 2008-04-18 | 2013-08-10 | Индустрие Де Нора С.П.А. | Anode for cathode protection |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hwang et al. | Corrosion resistance of oxide layers formed on AZ91 Mg alloy in KMnO4 electrolyte by plasma electrolytic oxidation | |
| Winnicki et al. | Corrosion protection and electrical conductivity of copper coatings deposited by low-pressure cold spraying | |
| Zhu et al. | Effect of the Cu content on the microstructure and corrosion behavior of PEO coatings on Al–xCu alloys | |
| Loghman et al. | Study of sodium aluminate concentration influence on the corrosion behavior of plasma electrolytic oxidation (PEO) coatings on 6061 Al alloy | |
| KR20190100929A (en) | Graphene manufacturing method, graphene and the substrate thereof | |
| Arenas et al. | Synthesis and electrochemical evaluation of polypyrrole coatings electrodeposited onto AA-2024 alloy | |
| JP2001517737A (en) | Electroplating method | |
| Hernández-Hernández et al. | Corrosion Behavior of Fe-40at.% Al-Based Intermetallic in 0.25 MH 2 SO 4 Solution | |
| RU2169210C1 (en) | Anode for cathode protection against corrosion and method for forming active coating of anode | |
| Kim et al. | Influence of ZrO2 incorporation into coating layer on electrochemical response of low-carbon steel processed by electrochemical plasma coating | |
| JP2005539135A5 (en) | ||
| US3364057A (en) | Metal hydroxide intermediate coating for metal | |
| Shibli et al. | Development of zinc oxide-rich inner layers in hot-dip zinc coating for barrier protection | |
| EP1446516B1 (en) | Arrangement of an electrode, method for making same, and use thereof | |
| TWI472424B (en) | A metal material, a surface treatment method of a metal material, a method of manufacturing a water repellent material using a metal material as a substrate, and a manufacturing apparatus for a metal material | |
| Shao et al. | A comparative study on the microstructure and corrosion resistance of MAO coatings prepared in alkaline and acidic electrolytes | |
| Steyer et al. | Effect of Ni interlayer on corrosion behaviour of CrN PVD coating deposited onto plastic mould steels | |
| US20010031375A1 (en) | High porosity three-dimensional structures in chromium based alloys | |
| JPH03229888A (en) | Production of electrode coated with magnetite | |
| Lazar et al. | Corrosion Evaluation of Some Phosphated Thin Layers on Reinforcing Steel | |
| Pascal et al. | Electrochemical Corrosion Behavior of High Temperature Vacuum Brazed WC-Co-NiP Functional Composite Coatings | |
| JPS59169723A (en) | Electrode wire for electric discharge machining | |
| JP5194267B2 (en) | Method for forming cermet film having dense surface layer and cermet film coated member | |
| RU2312159C2 (en) | Method of production of highly porous chromal | |
| Shahri et al. | Characterization and Corrosion Behavior of Nano-ceramic Coatings Produced by MAO Method: The Role of Process Time |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060426 |
|
| HK4A | Changes in a published invention | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080426 |