Detail předmětu

Koroze a protikorozní ochrana

FSI-WKO Ak. rok: 2027/2028 Zimní semestr

Předmět je orientován na problematiku korozní degradace a systémů protikorozní ochrany materiálů. Důraz je kladen na mechanismus a kinetiku korozních procesů v různých prostředích a aplikacích. Další oblastí zaměření předmětu je klasifikace korozní agresivity prostředí, korozní odolnost konstrukčních materiálů a korozní zkušebnictví, na možnosti úpravy prostředí, metody povrchových úprav a předúprav z hlediska krátkodobé a dlouhodobé protikorozní ochrany kovovými, anorganickými nekovovými a organickými povlaky využití bariérového, inhibičního mechanismu, elektrochemickou ochranu, volbu materiálu a konstrukce.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Vstupní znalosti

Práce v kurzu nevyžaduje žádné mimořádné znalosti a dovednosti. Předpokládá absolvování předmětů v oblasti konstrukčních materiálů a konstrukce a s tím spojená znalost základních typů kovových materiálů, konstrukčních prvků, fyzikálně-chemických vlastností konstrukčních materiálů, základů chemie a fyzikální chemie materiálů, základy povrchového inženýrství, znalost práce s PC, ovládání software Microsoft Word, Excel, PowerPoint, znalost popisné statistiky. Znalost chemie polymerních materiálů a chemických reakcí je výhodou. Doporučuje se před přednáškou a praktickým cvičením seznámení s problematikou.

Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů

Podmínkou udělení klasifikovaného zápočtu je absolvování všech praktických cvičení, zpracování protokolů v elektronické nebo papírové formě a absolvování klasifikačního kolokvia. Hodnocení je prováděno podle klasifikační stupnice A až E (připravenost) a F (nepřipravenost).
Návštěva přednášek je doporučená. S ohledem na pokročilou etapu studia se předpokládá samostudium povinných a doporučených zdrojů. Účast na praktických cvičeních je povinná. Pro praktická cvičení jsou nutné psací potřeby, pravítko, kalkulátor, stopky a zařízení k pořizování fotodokumentace a další potřeby podle dispozic vyučujícího. Neúčast na cvičeních je nutné řešit s garantem předmětu.

Učební cíle

Cílem předmětu je poskytnout základní odborné informace z oboru Koroze a ochrana materiálů proti korozi. Přitom se vychází z nezbytných předpokladů znalosti mechanismu a kinetiky koroze různých materiálů nezbytných pro navrhování a optimalizaci systémů protikorozní ochrany s ohledem na životnost protikorozní ochrany a agresivitu prostředí.
Z tohoto pohledu je předmět členěn na dvě na sebe navazující oblasti: koroze materiálů a základní systémy protikorozní ochrany materiálů, a to ve 13 základních tématech. Z nich prvních osm si stanovuje za cíl seznámit posluchače se základními principy znehodnocování materiálů vlivem prostředí, projevem korozní degradace (chemické, elektrochemické a biologické) a jejího hodnocení. Z hlediska omezeného rozsahu je proveden podrobnější popis procesů znehodnocování především u kovů a plastů a typickými průmyslovými aplikacemi. Pět následujících témat se zaměřuje na popis základních principů protikorozní ochrany materiálů a jejich kombinace, a to z hlediska jejich určení, funkce a aplikace. Jednotlivé přístupy a typy protikorozní ochrany jsou doplněny o národní a mezinárodní normativními dokumenty a s tím spojené specifikace jednotlivých typů povrchových úprav, vstupních požadavků, hodnocení znaků kvality zhotovených povlaků a značení těchto povrchových úprav a postupů v rámci technické dokumentace.
Dalším významným výstupem předmětu je uplatnění znalostí získaných z oblasti protikorozních krátkodobých a dlouhodobých protikorozních úprav určených pro přepravu a skladování zboží. Jedná se především o aplikace konzervačních prostředků, ochranných obalů a úpravy korozního prostředí inhibicí a destimulací ve spojení s obalovou technikou. Okruhy problémů jsou doplněny praktickými cvičeními, případně návštěvou odborného pracoviště, s cílem poskytnout posluchačům komplexnější pohled na realitu koroze a protikorozní ochrany v průmyslové praxi, anebo korozního zkušebnictví.
Výstupy předmětu Koroze a protikorozní ochrana tvoří základ komplexních poznatků z oboru Koroze a protikorozní ochrana, umožňujících posluchačům realizování znalostí při řešení konkrétních projektů koroze a protikorozní ochrany ve strojírenství, stavebnictví a výrobků spotřebního průmyslu. Především se jedná o znalosti základních principů znehodnocování materiálů vlivem prostředí s důrazem na znehodnocování v atmosférických, ale i specifických podmínkách např. chemického průmyslu. To umožňuje posluchačům formulovat vhodný výběr konstrukčních materiálů, případně jejich povrchové úpravy a ochrany pro předpokládané provozní podmínky z hlediska prostředí.
Ze základních typů protikorozních ochran, především z hlediska jejich určení, funkce a aplikace u výrobků různého materiálového složení a konstrukčního uspořádání jsou výstupem předpokládané znalosti procesů předběžných úprav, z nichž je kladen důraz na klasifikaci vstupního stavu povrchu, na mechanické a chemické postupy čištění, jejich specifika a klasifikace čistoty povrchu. Dále pak na postupy odstraňování korozních zplodin, modifikaci korozních produktů, pasivaci a tvorbu anorganických nekovových povlaků (chemické a elektrochemické procesy oxidace, fosfátování, chromátování a další). Dále je v předmětu věnována pozornost nátěrům a nátěrovým systémům. V této oblasti je pozornost zaměřena charakteru jednotlivým generickým typům nátěrových hmot (mokrým i práškovým), jejich vlastnostem a použití spojené s jejich volbou a specifikací nátěrů a nátěrových systémů, požadavků na přípravu povrchu a hodnocení stupně přípravy povrchu před aplikací nátěrů, vady nátěrů. doplněny o národní a mezinárodní normativními dokumenty.
Uvedené výstupy studia a získané znalosti ve svém souhrnu umožňují posluchačům uplatnění jak v oblasti výzkumu koroze a protikorozní ochrany, tak v navrhování (projektování) protikorozní ochrany a aplikaci v průmyslové praxi se znalostí problematiky.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-MTI-P: Materiálové inženýrství, magisterský navazující, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Osnova

1. Úvod do problematiky koroze materiálů.
2. Teoretické základy korozních procesů – chemická koroze a koroze v plynech.
3. Elektrochemická koroze, E-pH diagramy.
4. Činitelé korozního procesu.
5. Formy korozního napadení – rovnoměrná a lokalizovaná koroze.
6. Formy korozního napadení – strukturní koroze, napadení vodíkem.
7. Biologicky indukovaná koroze.
8. Pasivita, vlastnosti prostředí a děje ovlivňující polarizační křivku, korozní zkušebnictví.
9. Systém ochrany proti korozi – úprava korozního prostředí, destimulace, inhibice.
10. Úvod do povrchových úprav.
11. Anorganické nekovové povlaky (fosfátové povlaky, oxidické povlaky).
12. Anorganické nekovové povlaky (chromátové povlaky).
13. Organické povlaky a nátěrové hmoty (mokré, práškové).

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Osnova


  1. Stanovení korozní rychlosti oceli – výpočtové cvičení.

  2. Příprava povrchu – hodnocení stupně rezavění, metody přípravy povrchu a hodnocení stavu povrchu.

  3. Hodnocení čistoty a stavu povrchu – hodnocení prachových částic a povrchového napětí.

  4. Hodnocení čistoty a stavu povrchu – hodnocení salinity povrchu a stanovení množství solí na povrchu, konduktometrické zkoušky.

  5. Hodnocení čistoty a stavu povrchu – měření drsnosti povrchu – vliv profilu povrchu na aplikaci organických povlaků, výpočty spotřeby nátěrových hmot.

  6. Aplikace nátěrových hmot – vlhkost, měření vlhkosti, stanovení a výpočty rosného bodu.

  7. Dokumentace a zkoušení vlastností nátěrových hmot v kapalném stavu – stanovení obsahu netěkavých složek, konzistence nátěrové hmoty (výpočty VS %), jemnost disperze pigmentů a plniv, zkoušení viskozity.

  8. Depozice nátěrových hmot – měření tloušťky mokrého filmu (WFT), výpočty tloušťky suchého filmu (DFT) dle WFT a VS %.

  9. Vady nátěrů a nátěrových systémů – typy vad, příčina, prevence.

  10. Stanovení fyzikálně-mechanických vlastností nátěrů – měření tlouštěk DFT – hodnocení tvrdosti, odolnosti proti ohybu, odolnosti hloubením, odolnosti úderům, odolnosti vrypu, pórovitosti nátěrů.

  11. Stanovení fyzikálně-mechanických vlastností nátěrů – hodnocení přilnavosti nátěrů.

  12. Návštěva pracoviště protikorozní ochrany/zkušebny/laboratoře.

  13. Volba a návrh nátěrového systému.