Печать

PDF Скачать статью в pdf.

DOI: 10.15507/2658-4123.035.202504.606-622

EDN: https://elibrary.ru/akdfth

УДК 620.197.3

 

Технология защиты черных и цветных металлов c использованием азотсодержащих органических соединений

 

Куанг Хоанг Дык
кандидат химических наук, докторант Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К. А. Тимирязева (127434, Российская Федерация, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49); заместитель директора по науке Российско-Вьетнамского Тропического научно-исследовательского и технологического центра (Южное отделение) (650000, Вьетнам, г. Ханой, Нгиа До, Кау Зай, ул. Нгуен Ван Хуен, д. 63), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6487-8782, Scopus ID: 57201699580, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Гайдар Сергей Михайлович
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой материаловедения и технологии машиностроения Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К. А. Тимирязева (127434, Российская Федерация, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49); ведущий научный сотрудник Российского государственного университета им. А. Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство) (117997, Российская Федерация, г. Москва, ул. Садовническая, д. 33, стр. 1), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4290-2961, Researcher ID: I-4723-2018, Scopus ID: 57191589797, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Пикина Анна Михайловна
кандидат технических наук, доцент кафедры материаловедения и технологии машиностроения Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К. А. Тимирязева (127434, Российская Федерация, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49); старший научный сотрудник Российского государственного университета им. А. Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство) (117997, Российская Федерация, г. Москва, ул. Садовническая, д. 33, стр. 1), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0237-0534, Scopus ID: 57936447900, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Лапсарь Оксана Михайловна
кандидат технических наук, доцент кафедры материаловедения и технологии машиностроения Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К. А. Тимирязева (127434, Российская Федерация, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49); научный сотрудник, Российского государственного университета им. А. Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство) (117997, Российская Федерация, г. Москва, ул. Садовническая, д. 33, стр. 1), ORCID: https://orcid.org/0009-0005-2883-8627, Researcher ID: OYF-5859-2025, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Нгуен Тхи Тху Суан
магистрант Российско-Вьетнамского Тропического научно-исследовательского и технологического центра (Южное отделение) (650000, Вьетнам, г. Ханой, Нгиа До, Кау Зай, ул. Нгуен Ван Хуен, д. 63), ORCID: https://orcid.org/0009-0006-1594-3396, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Аннотация
Введение. Одним из перспективных классов ингибиторов коррозии являются летучие или парофазные, которые, испаряясь при температуре окружающей среды, адсорбируются на поверхности металлов и обеспечивают надежную антикоррозионную защиту. Летучие ингибиторы коррозии проникают в щели и зазоры, недоступные контактным ингибиторам, обеспечивают торможение коррозионных процессов по слоям продуктов коррозии. Их применение оправдано при герметизации защищаемого пространства, предотвращающей улетучивание ингибиторов. В настоящее время не существует слаболетучих ингибиторов коррозии, устойчивых к температуре выше 80 оС, поэтому используются различные упаковочные материалы, обладающие малой влаго- и газопроницаемостью. В процессе применения таких материалов при консервации металлических изделий выявлены недостатки: гигроскопичность бумаги, процесс деструкции летучих ингибиторов коррозии при температуре экструзии полимеров, большая доля ручного труда при консервации.
Цель исследования. Разработать эффективную технологию защиты черных и цветных металлов с использованием азотсодержащих органических соединений – летучих ингибиторов коррозии.
Материалы и методы. По результатам проведенных электрохимических и ускоренных испытаний рассчитаны скорость коррозии, степень защиты и коэффициент торможения. В качестве образцов, на которых было испытано антикоррозионное действие летучих ингибиторов коррозии, выбраны пластины из стали марки Ст3. Для определения защитной эффективности полученных ингибиторов проведены лабораторные испытания. Реагенты были представлены этаноламином, борной кислотой, моно(аминоэтил)боратом, ди(аминоэтил)боратом и три(аминоэтил)боратом; соотношение реагентов и температура реакции варьировались в процессе исследований.
Результаты исследования. По результатам работы получена серия летучих ингибиторов коррозии. Определено, что при электрохимическом исследовании в 0,1 моль/л растворе хлорида натрия наилучшие результаты зафиксированы в составе на основе этаноламина и борной кислоты в соотношении три к одному, а именно три(аминоэтил)бората. Оптимальная концентрация ингибитора на стальных поверхностях при ускоренных испытаниях в среде с относительной влажностью воздуха 100 % составляет 200 г/м3.
Обсуждение и заключение. Полученные результаты имеют потенциал для прикладного применения по защите от атмосферной коррозии черных и цветных металлов. Перспективной сферой их использования является защита с помощью летучих ингибиторов стального оборудования и систем электрозащиты, содержащих цветные (медь, латунь) металлы, в сельскохозяйственном производстве, машиностроении и других областях.

Ключевые слова: ингибитор коррозии, реакция конденсации, аминоэтилборат, ди(аминоэтил)борат, три(аминоэтил)борат, этаноламин, борная кислота

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Куанг Х.Д., Гайдар С.М., Пикина А.М., Лапсарь О.М., Нгуен Т.Т.С. Технология защиты черных и цветных металлов c использованием азотсодержащих органических соединений. Инженерные технологии и системы. 2025;35(4):606–622. https://doi.org/10.15507/2658-4123.035.202504.606-622

Вклад авторов:
Х. Д. Куанг – формулирование идеи исследования, целей и задач; создание и подготовка рукописи: критический анализ черновика рукописи, внесение замечаний и исправлений членами исследовательской группы, в том числе на этапах до и после публикации.
С. М. Гайдар – формулирование идеи исследования, целей и задач; создание и подготовка рукописи: критический анализ черновика рукописи, внесение замечаний и исправлений членами исследовательской группы, в том числе на этапах до и после публикации.
А. М. Пикина – осуществление научно-исследовательского процесса, включая выполнение сбора данных; создание и подготовка рукописи: визуализация результатов исследования.
О. М. Лапсарь – осуществление научно-исследовательского процесса, включая сбор данных; создание и подготовка рукописи: визуализация результатов исследования и полученных данных.
Т. Т. С. Нгуен – осуществление научно-исследовательского процесса, включая сбор данных; создание и подготовка рукописи: визуализация результатов исследования и полученных данных.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила в редакцию 04.06.2025;
поступила после рецензирования 11.09.2025;
принята к публикации 08.10.2025

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Guo Y., Rogov A., Hird A., Mingo B., Matthews A., Yerokhin A. Plasma Electrolytic Oxidation of Magnesium by Sawtooth Pulse Current. Surface and Coatings Technology. 2022;429:127938. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2021.127938
  2. Jiang L., Dong Y., Yuan Y., Zhou X., Liu Y., Meng X. Recent Advances of Metal–Organic Frameworks in Corrosion Protection: From Synthesis to Applications. Chemical Engineering Journal. 2022;430:132823. https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132823
  3. Al-Amiery A.A., Rubaye A.Y.I., Kadhum A.A.H., Al-Azzawi W.K. Thiosemicarbazide and Its Derivatives as Promising Corrosion Inhibitors: A Mini-Review. International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. 2023;12(2):597–620. https://doi.org/10.17675/2305-6894-2023-12-2-12
  4. Talat N.T., Dahadha A.A., Abunuwar M., Hussien A.A., Wafa’a Odeh. Polyethylene Glycol and Polyvinylpyrrolidone: Potential Green Corrosion Inhibitors for Copper in H2SO4 Solutions. International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. 2023;12(1):215–243. https://doi.org/10.17675/2305-6894-2023-12-1-13
  5. Osipenko M.A, Kasach A.A., Adamiec J., Zimowska M., Kurilo I.I., Kharytonau D.S. Corrosion Inhibition of Magnesium Alloy AZ31 in Chloride-Containing Solutions by Aqueous Permanganate. Journal of Solid State Electrochem. 2023;27:1847–1860. https://doi.org/10.1007/s10008-023-05472-3
  6. Abdulhadi S., Mohammed A., Al-Azzawi W.K., Gaaz T., Kadhum A.A.H., Shaker L.M. и др. The Corrosion Inhibition Abilities of PVA and PVP Against the Corrosion of Mild Steel in Hydrochloric Acid. International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. 2023;12(2):645–663. https://doi.org/10.17675/2305-6894-2023-12-2-14
  7. Gao H., Li Q., Dai Y., Luo F., Zhang H.X. High Efficiency Corrosion Inhibitor 8-Hydroxyquinoline and Its Synergistic Effect with Sodium Dodecylbenzenesulphonate on AZ91D Magnesium Alloy. Corrosion Science. 2010;52(5):1603–1609. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2010.01.033
  8. Левашова В.И., Янгирова И.В., Казакова Е.В. Обзор ингибиторов коррозии на основе борорганических соединений. Современные проблемы науки и образования. 2014;(6):21. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=15408 (дата обращения: 30.05.2025).
  9. Гайдар С.М., Коноплев В.Е., Петровский Д.И., Посунько И.А., Пикина А.М. Исследование синергетического эффекта контактных ингибиторов анодного и катодного действия при защите стали от коррозии. Коррозия: материалы, защита. 2021;(12):10–14. https://doi.org/10.31044/1813-7016-2021-0-12-10-14
  10. Келлер С., Рейнхард Г. Упаковочные материалы, содержащие летучие ингибиторы коррозии. Принципы защиты. Коррозия: материалы, защита. 2015;(8):24–34. URL: http://www.nait.ru/journals/number.php?p_number_id=2304 (дата обращения: 30.05.2025).
  11. Данякин Н.В., Сигида А.А. Современные летучие ингибиторы атмосферной коррозии (обзор). Auditorium. 2017;1(13):131–137. URL: https://auditorium.kursksu.ru/magazine/archive/number/66 (дата обращения: 30.05.2025).
  12. Гончарова О.А., Лучкин А.Ю., Андреев Н.Н. Смесевые летучие ингибиторы коррозии черных металлов и универсальные препараты. Коррозия: материалы, защита. 2021;(2):33–40. https://doi.org/10.31044/1813-7016-2021-0-2-33-40
  13. Вигдорович В.И., Цыганкова Л.Е., Шель Е.Ю., Шель Н.В., Князева Л.Г., Дорохов А.В. и др. Моделирование коррозионно-агрессивных атмосфер для оценки эффективности летучих ингибиторов. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2018;84(7):42–46. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-7-42-46
  14. Черемисина И.В. Защита металлов от атмосферной коррозии летучими ингибиторами. Державинский форум. 2018;2(6):151–159. https://elibrary.ru/urjvde
  15. Зибер М., Лоаутнер С., Фасбендер Ф. Метод испытания и устройство для оценки эффективности летучих ингибиторов коррозии. Коррозия: материалы, защита. 2021;(2):41–48. URL: http://www.nait.ru/journals/number.php?p_number_id=3177 (дата обращения: 30.05.2025).
  16. Трусов В.И. Некоторые итоги тензиметрического исследования летучих ингибиторов коррозии. Журнал общей химии. 2021;91(10):1479–1482. https://doi.org/10.31857/S0044460X21100012
  17. Кузнецов Ю.И. Органические ингибиторы атмосферной коррозии. Вестник ТГУ. 2013;18(5):2126–2131. https://elibrary.ru/qytsrf
  18. Гончарова О.А., Кузнецов Ю.И., Андреев Н.Н., Надькина Е.А. Формирование наноразмерных слоев на металле летучими органическими соединениями для повышения защиты от атмосферной коррозии. Коррозия: материалы, защита. 2014;(6):20–26. URL: http://www.nait.ru/journals/number.php?p_number_id=2026 (дата обращения: 30.05.2025).
  19. Коляда Л.Г., Кремнева А.В. Изучение антикоррозионных свойств комбинированных упаковочных материалов для металлопродукции. Теория и технология металлургического производства. 2014;2(15):105–108. URL: https://ttmp.magtu.ru/doc/ttmp-2-2014.pdf (дата обращения: 30.05.2025).
  20. Андреев Н.Н., Гончарова О.А., Андреева Н.П., Максаева Л.Б., Петрунин М.А., Кузнецов Ю.И. Адсорбция паров летучего ингибитора ИФХАН-118 на железе и стали. Коррозия: материалы, защита. 2016;(2):28–31. URL: http://www.nait.ru/journals/number.php?p_number_id=2393 (дата обращения: 30.05.2025).
  21. Кузнецов Ю.И., Агафонкин А.В, Зель О.О. Летучие ингибиторы атмосферной коррозии металлов на основе азометинов. Коррозия: материалы, защита. 2009;(4):17–23. https://elibrary.ru/kxjcxr

 

 

Лицензия Creative Commons
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Подробности
Просмотров: 6