Введение
Глава 1. Обзор и анализ методов и технологий получения оксидных и оксидно- полимерных покрытий . 20
1.1. Термодинамика, механизм и кинетика высокотемпературного окисления металлов в условиях воздействия водяным паром 20
1.1.1. Термодинамика высокотемпературного окисления металлов .22
1.1.2. Механизмы и кинетика высокотемпературного окисления металлов ...26
1.1.3. Особенности окисления железа и стали в водяном паре 39
1.1.4. Влияние режимов окисления на антикоррозионные свойства оксидных покрытий на сталях 42
1.2. Коррозионно-электрохимическое поведение железа и стали 52
1.2.1. Коррозионная проблема и классификация видов коррозии .53
1.2.2. Термодинамика электрохимической коррозии железа .56
1.2.3. Кинетика электрохимической коррозии железа 61
1.3. Процессы формирования полимерных порошковых покрытий с высокими защитно-декоративными свойствами 73
Глава 2. Теоретико-экспериментальное обоснование формирования оксидных покрытий и их коррозионные свойства при паротермической обработке поверхности стали на стадии обезжирования 90
2.1. Общая технологическая схема формирования защитного оксидного покрытия 90
2.1.1. Механизм и кинетика паротермического обезжиривания 90
2.1.2. Методика эксперимента 95
2.1.3. Полученные результаты и их обсуждение .96
2.2. Механизм и кинетика образования и роста магнетитных пленок при паротермическом оксидировании (ПТО) железа и его сплавов 100
2.2.1. Механизм начальных стадий роста магнетитных пленок при ПТО железа и его сплавов 101
2.2.2. Кинетика начальных стадий роста магнетитных пленок при ПТО железа и его сплавов 104
2.2.3. Механизм развитых стадий роста магнетитных пленок при ПТО железа и его сплавов 107
2.2.4. Кинетика миграционного переноса 108
2.2.5. Методика эксперимента и полученные результаты 113
2.3. Механизм и кинетика образования и роста вюститных пленок на железе и его сплавах при температурах обработки паровоздушной смесью выше 570 оС 124
2.3.1. Механизм начальных стадий роста вюститных пленок при ПТО железа и его сплавов 125
2.3.2. Кинетика начальных стадий роста вюститных пленок при ПТО железа и его сплавов 126
2.3.3. Механизм развитых стадий роста вюститных пленок при ПТО железа и его сплавов 128
2.3.4. Методика эксперимента и полученные результаты 132
2.3.5. Выводы 141
2.4. Влияние материала, сплава, подвергнутого термической обработки в паровоздушной среде на его коррозионно-электрохимические характеристики 143
2.4.1. Определение токовых коэффициентов коррозии 145
2.4.2. Результаты коррозионных испытаний композиционных оксидно-полимерных покрытий на основе термомонолитизированных порошков П-ХВ-716, П-ВЛ-212 и Пигма П-201 154
2.5. Влияние времени и температурного режима охлаждения на кинетику фазовых превращений в системе вюстит/магнетит 160
2.5.1. Динамика паротермического охлаждения .160
2.5.2. Изотермическая кинетика распада .162
2.5.3. Неизотермическая кинетика распада 163
2.5.4. Методика эксперимента 164
Глава 3. Теоретико-экспериментальные основы формирования композиционных оксидно-полимерных покрытий 171
3.1. Математическая модель для исследования распределения напыленных частиц в струе и на опыляемой поверхности 171
3.2. Методика эксперимента и полученные результаты .182
3.2.1. Определение электрических характеристик покрытия 185
3.2.2. Определение удельного заряда .186
3.2.3. Определение коэффициента осаждения 191
3.3. Электростатическое напыление полимерных порошковых красок .192
3.4. Обоснование технологических параметров термомонолитизации электрически напыленных полимерных порошков 200
3.4.1. Термомонолитизация электростатически напыленных полимерных порошковых красок 202
3.4.5. Выводы .216
Глава 4. Определение свойств оксидных и оксидно-полимерных покрытий 219
4.1. Влияние температуры и времени ПТО на шероховатость оксидированной поверхности Ст.3 .219
4.1.1. Исходная шероховатость опескоструенной поверхности Ст.3. 219
4.1.2. Шероховатость поверхности Ст.3 после паротермического оксидирования 225
4.2. Влияние температур и времени ПТО на микрофотографическую статистику частиц и пор на поверхности оксидированной Ст.3 229
4.2.1. Микрофотографический анализ статистического распределения частиц 229
4.2.2. Микрофотографический анализ статистического распределения пор 243
4.2.3. Выводы 238
Глава 5. Оптимизация технологии нанесения оксидно-полимерных покрытий .240
5.1. Принципы многопараметрической оптимизации технологических процессов. Компромиссный индекс оптимизации .240
5.2. Многопараметрическая оптимизация паротермическое оксидирование Ст.3 248
5.3. Многостатическая оптимизация электростатического напыления порошковых красок 250
5.4. Многопараметрическая оптимизация термомонолитизации электростатически напыленных порошковых полимерных покрытий 254
5.5. Многопараметрическая оптимизация технологического процесса нанесения композиционных оксидно-полимерных покрытий Ст.3 в целом 258
5.6. Выводы 261
Глава 6. Технические положенияпо созданию оборудования для реализацииразработанного технологического процессаформирования оксидныхи оксидно-полимерных покрытийна изделиях из стали 262
6.1.Парогенератор 262
6.2. Печь паротермической обработки 264
6.2.1. Технологический маршрут процесса паротермического обезжиривания изделий под лакокрасочные покрытия .270
6.2.2. Технологический маршрут паротермического обезжиривания и оксидирования изделий из стали 271
6.3. Разработанное оборудование для получения оксид-полимерных покрытий и его характеристики 273
6.3.1. Установка для электростатического напыления порошковых полимерных и других диэлектрических материалов 273
6.3.2.Технологический маршрут процесса электростатического напыления порошковых полимерных красок 277
6.3.3. Электропечь для термомонолитизации полимерных порошковых покрытий .2 6.3.4. Меры безопасности и технического обслуживания .287
6.4. Участок для экологически чистого нанесения защитно-декоративных покрытий .290
6.5. Разработка предварительного проекта типового участка нанесения защитных и декоративных покрытий 291
6.6.Разработка эскизного проекта 300
6.6.1. Технологическая схема и компоновка участка 300
6.6.2. Технологическая планировка участка .301
6.6.3. Основные производственно-технические данные участка 302
Выводы .313
Список используемой литературы
