Corrosion prevention for Al2O3/SiC/C/MgAl2O4 based ceramics by means of impregnation with cerium-carrying solution

A cerium-carrying solution was developed so as to aprtially fill the open porosity of Al2O3/SiC/C/MgAl2O4 based refractory lining microstructure used in torpedo ladles, thereby enhancing wear resistance. The protection mchanism was cleared up and introduced from the impregnation technique using a cerium-carrying solution.

Avionic cleaning and corrosion prevention/control : organizational and intermediate.

"NAVAIR 16-1-540."

Evaluation of Corrosion Resistance of Different Steel Reinforcement Types, 2006

The corrosion of steel reinforcement in an aging highway infrastructure is a major problem currently facing the transportation engineering community. In the United States alone, maintenance and replacement costs for deficient bridges are measured in billions of dollars. The application of corrosion-resistant steel reinforcement as an alternative reinforcement to existing mild steel reinforced concrete bridge decks has potential to mitigate corrosion problems, due to the fundamental properties associated with the materials. To investigate corrosion prevention through the use of corrosion-resistant alloys, the performance of corrosion resistance of MMFX microcomposite steel reinforcement, a high-strength, high-chromium steel reinforcement, was evaluated. The study consisted of both field and laboratory components conducted at the Iowa State University Bridge Engineering Center to determine whether MMFX reinforcement provides superior corrosion resistance to epoxy-coated mild steel reinforcement in bridge decks. Because definitive field evidence of the corrosion resistance of MMFX reinforcement may require several years of monitoring, strict attention was given to investigating reinforcement under accelerated conditions in the laboratory, based on typical ASTM and Rapid Macrocell accelerated corrosion tests. After 40 weeks of laboratory testing, the ASTM ACT corrosion potentials indicate that corrosion had not initiated for either MMFX or the as-delivered epoxy-coated reinforcement. Conversely, uncoated mild steel specimens underwent corrosion within the fifth week, while epoxy-coated reinforcement specimens with induced holidays underwent corrosion between 15 and 30 weeks. Within the fifth week of testing, the Rapid Macrocell ACT produced corrosion risk potentials that indicate active corrosion for all reinforcement types tested. While the limited results from the 40 weeks of laboratory testing may not constitute a prediction of life expectancy and life-cycle cost, a procedure is presented herein to determine life expectancy and associated life-cycle costs.

The role of coarse intermetallics in the localized corrosion behaviour of AA 2024-T3 in low concentrated chloride media

Aluminium alloy (AA) 2024-T3 is an important engineering material due to its widespread use in the aerospace industry. However, it is very prone to localized corrosion attack in chloride containing media, which has been mainly associated to the presence of coarse intermetallics (IMs). In this work the corrosion behaviour of aluminium alloy 2024-T3 in low concentrated chloride media was investigated using microscopy and electrochemical methods. SEM observations have shown that intermetallics with the same nominal composition present heterogeneous reaction rates, and that both types of coarse IMs normally found in the AA 2024-T3 microstructure corrode. Moreover, EDS analyses have shown important compositional changes in the corroded IMs, evidencing the selective corrosion of their more active constituents and the onset of an intense oxygen peak, irrespective to the IM nature. TEM/EDS observations on non-corroded samples have evidenced the heterogeneous composition within the IMs. On the other hand, the results of the electrochemical investigations, in accordance with the SEM/EDS observations, have evidenced that IMs corrosion dominates the electrochemical response of the alloy during the first hours of immersion in the test electrolyte. © 2009 by NACE International.

The Corrosion Performance of Magnesium Alloy AM-SC1 in Automotive Engine Block Applications

The magnesium alloy AM-SC1 has been developed as a creep-resistant automotive engine block material. This paper outlines its corrosion performance under laboratory test conditions, considering corrosion on both the external and internal surfaces. This study found that AM-SC1 has a corrosion performance comparable to AZ91 when subjected to an aggressive salt-spray environment or in galvanic-coupling environments. This article further demonstrates that, with the appropriate selection of a commercially available engine coolant, the internal corrosion of AM-SC1 can be maintained at a tolerable level. In addition, internal corrosion resistance can be significantly improved by the addition of fluorides to the coolant solution. It is concluded that AM-SC1 can be successfully used in an engine environment provided that some simple corrosion-prevention strategies are adopted.

Paperitehdasintegraatin tuorevesien käsittely kloorikaasun korvaavalla menetelmällä

Työn tarkoitus on löytää paperitehdasintegraatin tuorevesien käsittelyyn kloorikaasun korvaava desinfiointimenetelmä Stora Enso Publication Papers Oy Ltd.:n Anjalan tehtailla. Tehtaalla on ympäristöluvassaan velvoite selvittää mahdollisuudet tuoreveden desinfiointiin käytettävän kaasumaisen kloorin korvaamiseen hypokloriitilla. Kloorikaasun käyttö tehtaalla on työturvallisuusriski, ja jäännösklooripitoisuuksien hallittavuus kloorikaasua käytettäessä on heikko. Työssä tutkittava vesijae on kemiallisesti puhdistettu vesi. Koeajossa käytettävät kemikaalit ovat 10 % natriumhypokloriitti (NaOCl) ja kantaja-aine eli bromikloori- di-metyyli-hydantoiini (BCDMH). Tuloksista voidaan päätellä, että NaOCl:lla ja NaOCl:lla yhdessä BCDMH:n kanssa saavutetaan veden käyttökohteessa korkeammat aktiivisen kloorin jäännöspitoisuudet kuin kloorikaasulla. NaOCl:n ja kaksikomponenttisysteemin käyttökustannukset ovat kuitenkin yli kuusinkertaiset kloorikaasuun verrattuna. NaOCl annosteltuna yhteen pisteeseen olisi vaivattomin menetelmä kloorikaasun korvaamiseen. NaOCl:n annostelulla kahteen pisteeseen voitaisiin saavuttaa korkeampia jäännöspitoisuuksia kuin yhden pisteen annostelulla, mutta menetelmä vaatii lisätutkimuksia. Kaksikomponenttisysteemillä saavutetaan korkeimmat aktiivisen kloorin jäännöspitoisuudet, mutta sen seurantamenetelmien luotettavuudesta tulee varmistua ennen menetelmän käyttöönottoa. Korroosion ehkäisyn ja työturvallisuuden kannalta sekä NaOCl että NaOCl yhdessä BCDMH:n kanssa ovat turvallisempia vaihtoehtoja kuin kaasukloori.

Korroosionesto polymeerin ekstruusiolinjalla

Tämä diplomityö tutkii korroosionestoa polymeerin ekstruusiolinjalla. Kirjallisuusosassa käsitellään ekstruusiolinjaa, linjalla valmistettavia tuotteita ja niiden jatkojalostusta. Lisäksi kirjallisuusosassa käydään läpi linjalla ilmeneviä korroosiotyyppejä, korroosiota eri prosessilaitteissa, korroosionestossa käytettäviä inhibiittoreita ja eri materiaalien korroosiokestävyyden kartoitusta. Kokeellisessa osassa tutkittiin perushartsin kuivauksen vaikutusta ekstruuderin kaasutilan metanoli-, happi- ja kosteuspitoisuuksiin. Kokeellisessa osassa tutkittiin myös korroosioinhibiittorien I1 ja I2 vaikutusta korroosionestoon, seuraamalla korrodoivalla alueella olleiden ruuvielementtien painohäviöitä. Kaapelitestauksessa selvitettiin inhibiittorien käytön vaikutukset matalajännitekaapelin laatuun. Kuivauksella ei todettu olevan vaikutusta korroosionestoon. Metanolipitoisuus pysyi korkeana ja happipitoisuuden aleneminen ei ollut merkittävää. Kosteuspitoisuuden suuruusluokka selvitettiin. Kuivauksesta huolimatta se pysyi korkeana. Inhibiittorien käytöstä huolimatta ruuvielementit korrodoituivat, mutta inhibiittoria I2 käytettäessä tutkittujen ruuvielementtien painohäviöt olivat pienempiä referenssiajoon verrattuna. Inhibiittori I2:lla ei todettu olevan negatiivisia vaikutuksia matalajännitekaapelin laatuun suoritetuissa ikääntymis- sähköominaisuus- ja ristisilloittumisnopeustesteissä.

Paperikoneen kuivatusosan olosuhteiden vaikutus viiranjohtotelojen vaipan materiaalin ja pinnoitteen valintaan korroosiovaurion ehkäisemiseksi

Diplomityön tavoitteena on löytää UPM Kymin paperikone 8:n ensimmäisen kuivatusryhmän johtoteloihin kulumis- ja korroosiokestävämpi materiaali ja pinnoite vallitsevaan olosuhteeseen. Teloihin muodostuu pistemäistä korroosiota ja korroosioalue on paikallinen. Korroosiota syntyy kuivatusviiran alueella, jossa ei ole paperirainaa. Työssä suoritetaan kuivatusosan olosuhdemittauksia ja tutkitaan niiden vaikutuksia korroosion muodostumiseen. Suoritettavat olosuhdemittaukset ovat huuvan ilmatase, paineen 0-taso sekä lämpötilat ja kosteudet eri huuvan osissa. Savukaasumittauksen avulla tutkitaan huuvan ilmankiertoa ensimmäisen kuivatusryhmän viiranjohtotelojen läheisyydessä. Kuivatusviiran ilmanläpäisymittauksen avulla saadaan tietoa viiran ilmanläpäisykyvystä. Hypoteesina viiran tukkeutuminen johtuu pölyävästä kuivaus-prosessista ja kosteudesta. SEM/EDS-alkuainemittauksen avulla pystytään analysoimaan korrosiivisia alkuaineita niin korroosioalueella kuin ympäristössä. Työn tutkimuksen perusteella korroosion muodostuminen aiheutuu tukkeutuneen viiran muodostamasta happipitoisuuseroalueesta. Viiran saostumat sisältävät korrosiivisia kemikaaleja, kuten kloridia, rikkiä ja mangaania. Nämä kiihdyttävät korroosiota happipuutosalueella. Huuvan olosuhdemittauksien perusteella huuvan paineen 0-taso on vino. Savukaasu- ja kosteusmittauksien avulla huomattiin kostean ilman jäävän telojen läheisyyteen. Työssä kehitettiin paineilmapuhdistin viiran reuna-alueen puhdistamiseen. Kaavattaviin telapositioihin valittiin kobolttikromiseostettu volframikarbidipinnoite PTFE -fluoripolymeeritiivistyksellä. Muihin telapositioihin valittiin ETFE –fluori-polymeeripinnoite korroosion ehkäisemiseksi. Pinnoitteiden ja paineilmapuhdistimen avulla telojen käyttöaika nousee nykyisestä kahdesta vuodesta tavoiteltuun 10 vuoteen.

Influence of cerium (IV) ions on the inorganic and organic phase for preparation of a siloxane-PMMA based film on tin plate substrate

Tinplate is one of the most widely used food canning materials, however, there are significant problems related to the use of tinplate cans, such as alterations in sensory features affecting food quality and corrosion phenomena of the canning material. To avoid corrosion problems different methods have been used for the passivation of tinplate such protective lacquers or different kinds of corrosion inhibitors (chromate and dichromate). However, chromates and dichromates are extremely harmful to the environment and can cause carcinogenic tumors to humans. An option, protective coatings obtained by the sol-gel process, act as a physical barrier, which isolates the surface of metal protecting from the corrosive agents. The aim of this work is to study the influence of addition of cerium (IV) ions in the inorganic and organic part of sol-gel processing in the formation of hybrid coatings based on siloxane-PMMA on tin plate. The coatings were obtained by dip-coating technique and evaluated by open circuit and impedance measurements, linear polarization and polarization curves obtained in 3.5% NaCl solution. The results have clearly shown the improvement on the protective properties of the Ce 4+ modified film when added into the organic phase, which can be due to the formation of a more uniform and densely reticulated siloxane-PMMA film. © 2009 by NACE International.

Nanocapsules for self-healing materials

Im Rahmen dieser Arbeit wurden neue Ansätze für das Konzept der kapselbasierten Selbstheilungsmaterialien untersucht. Die Verkapselung von Selbstheilungsreagenzien in funktionellen Nanokapseln wurde dabei mittels drei verschiedener Herstellungsmethoden in Miniemulsion durchgeführt. Zunächst wurde die Synthese von Kern-Schale-Partikeln mit verkapselten Monomeren für die Ringöffnungs-Metathese-Polymerisation über freie radikalische Polymerisation in Miniemulsionstropfen beschrieben. Durch orthogonale Reaktionen wurden dabei verschiedene chemische Funktionalisierungen in die Schale eingebracht. Die Rolle des Tensides, das Verhältnis von Kernmaterial zu Monomer sowie die Variation der Lösungsmittelqualität hatte dabei einen Einfluss auf die Struktur der Kolloide. Die Heilungsreagenzien blieben auch nach der Verkapselung aktiv, was durch erfolgreich durchgeführte Selbstheilungsexperimente gezeigt werden konnte. Im zweiten Abschnitt wurde die Synthese von Silica-Nanocontainern für Selbstheilungsmaterialien über Hydrolyse und Polykondensation von Alkoxysilanen an der Grenzfläche der Miniemulsionstropfen beschrieben. Dieser Ansatz ermöglichte die effiziente Verkapselung sowohl von Monomeren als auch von Lösungen der Katalysatoren für die Metathese-Polymerisation in einem Einstufenprozess. Die Größe der Kapseln, die Dicke der Schale und der Feststoffgehalt der Dispersionen konnte dabei in einem weiten Bereich variiert werden. Anhand von erfolgreich durchgeführten Selbstheilungsreaktionen, die über Thermogravimetrie und 13C-NMR-Spektroskopie verfolgt wurden, konnte gezeigt werden, dass die Selbstheilungsreagenzien nach der Verkapselung aktiv blieben. Das dritte Konzept behandelte die Herstellung von polymeren Nanokapseln mittels Emulsions-Lösungsmittelverdampfungstechnik, welche eine milde Methode zur Verkapselung darstellt. Es wurde eine allgemeine und einfache Vorgehensweise beschrieben, in der Selbstheilungsreagenzien in polymeren Nanokapseln unter Verwendung von kommerziell erhältlichen Polymeren als Schalenmaterial verkapselt wurden. Zudem wurden Copolymere aus Styrol und verschiedenen hydrophilen Monomeren über freie radikalische Polymerisation sowie über polymeranaloge Reaktionen hergestellt. Diese statistischen Copolymere waren ebenso wie Blockcopolymere zur Herstellung von wohldefinierten Kern-Schale-Nanopartikeln mittels Emulsions-Lösungsmittelverdampfungsprozess geeignet. rnrnDes Weiteren wurde ein neues Konzept für die Synthese von pH-responsiven Nanokapseln aus tensidfreien Emulsionen unter Verwendung von Copolymeren aus Styrol und Trimethylsilylmethacrylat beschrieben. Der vorgeschlagene synthetische Ansatz ermöglicht dabei die erste Synthese von Nanokapseln über den Emulsions-Lösungsmittelverdampfungsprozess in Abwesenheit eines Tensides. Eine vollständig reversible Aggregation ermöglichte eine leichte Trennung der Nanokapseln von der kontinuierlichen Phase sowie eine Erhöhung der Konzentration der Nanokapseldispersionen auf das bis zu fünffache. Darüber hinaus war es möglich, Selbstheilungsreagenzien in stabilem Zustand zu verkapseln. Abschließend wurde die elektrochemische Abscheidung von mit Monomer gefüllten Nanokapseln in eine Zinkschicht zur Anwendung im Korrosionsschutz behandelt.

Investigation of Materials for the Reduction and Prevention of Corrosion on Highway Maintenance Equipment, TR-472, 2009

The issue of corrosion of winter maintenance equipment is becoming of greater concern because of the increased use of liquid solutions of ice control chemicals, as opposed to their application in solid form. Being in liquid form, the ice control chemicals can more easily penetrate into the nooks and crannies on equipment and avoid being cleansed from the vehicle. Given this enhanced corrosive ability, methods must be found to minimize corrosion. The methods may include coatings, additives, cleansing techniques, other methods, and may also include doing nothing, and accepting a reduced equipment lifetime as a valid (perhaps) trade off with the enhanced benefits of using liquid ice control chemicals. In reality, some combination of these methods may prove to be optimal. Whatever solutions are selected, they must be relatively cheap and durable. The latter point is critical because of the environment in which maintenance trucks operate, in which scrapes, scratches and dents are facts of life. Protection methods that are not robust simply will not work. The purpose of this study is to determine how corrosion occurs on maintenance trucks, to find methods that would minimize the major corrosion mechanisms, and to

Efficiency of a conductive cement-based anodic system for the application of cathodic protection, cathodic prevention and electrochemical chloride extraction to control corrosion in reinforced concrete structures

This article describes the research carried out regarding the application of cathodic protection (CP) and cathodic prevention (CPrev), in some cases with a pre-treatment of electrochemical chloride extraction (ECE), on representative specimens of reinforced concrete structures, using an anodic system consisting of a graphite-cement paste applied as a coating on the surface. The aim of this research is to find out the competence of this anode for the aforementioned electrochemical treatments. The efficiency of this anode has been clearly demonstrated, as well as its capability to apply a combined process of ECE and after CP.

Prevention of material deterioration : corrosion control course /

"June 1985."

Aspects of the prevention and repair of chloride-induced corrosion of steel in concrete

Sodium formate, potassium acetate and a mixture of calcium and magnesium acetate (CMA) have all been identified as effective de-icing agents. In this project an attempt has been made to elucidate potentially deleterious effects of these substances on the durability of reinforced concrete. Aspects involving the corrosion behaviour of embedded steel along with the chemical and physical degradation of the cementitious matrix were studied. Ionic diffusion characteristics of deicer/pore solution systems in hardened cement paste were also studied since rates of ingress of deleterious agents into cement paste are commonly diffusion-controlled. It was found that all the compounds tested were generally non-corrosive to embedded steel, however, in a small number of cases potassium acetate did cause corrosion. Potassium acetate was also found to cause cracking in concrete and cement paste samples. CMA appeared to degrade hydrated cement paste although this was apparently less of a problem when commercial grade CMA was used in place of the reagent grade chemical. This was thought to be due to the insoluble material present in the commercial formulation forming a physical barrier between the concrete and the de-icing solution. With the test regimes used sodium formate was not seen to have any deleterious effect on the integrity of reinforced concrete. As a means of restoring the corrosion protective character of chloride-contaminated concrete the process of electrochemical chloride removal has been previously developed. Potential side-effects of this method and the effect of external electrolyte composition on chloride removal efficiency were investigated. It was seen that the composition of the external electrolyte has a significant effect on the amount of chloride removed. It was also found that, due to alterations to the composition of the C3A hydration reaction products, it was possible to remove bound chloride as well as that in the pore solution. The use of an external electrolyte containing lithium ions was also tried as a means of preventing cathodically-induced alkali-silica reaction in concretes containing potentially reactive aggregates. The results obtained were inconclusive and further practical development of this approach is needed.