خوردگی در زیر پوششهای آلی (ترجمه کتاب مک کافرتی)

انجام پروژه های خوردگی، ترجمه متون، تحلیل آزمون های خوردگی، پاسخ با سوالات و... در اینجا

رنگ و پوششهای آلی در زندگی روزمره ما جهت حفاظت سطوح فلزی به کار می روند،مثلا از رنگ در صنایع اتومبیل ،ریل، واگن،کشتی،پل،لوله های انتقال،کارخانجات صنعتی و سطوح خارجی تانکهای ذخیره استفاده میشود.این رنگها عمدتا شامل یک سری مواد افزودنی جهت بهبود کیفیت،ایجاد رنگهای متنوع و زیبایی محصول نهایی هستند. از جمله کاربردهای پوششهای آلی نیز میتوان به استفاده از آنها در صنایع الکترونیک و صفحه مدار جهت حفاظت آنها در برابر رطوبت،دی اکسید سولفور،دی اکسید کربن و آلودگی یونی از طریق اتمسفر اشاره نمود.

رنگها و پوششهای آلی به 2 طریق عمده از بروز خوردگی پیشگیری مینمایند:

* به عنوان یک سد فیزیکی مانع تماس فلز تحت پوشش و محیط خورنده میشوند.

* میتوانند حاوی مواد بازدارنده و مقاوم به خوردگی باشند ،به عنوان مثال میتوان به پوششهای آلی حاوی ذرات روی اشاره نمود که در صورت بروز اشکال در پوشش،این ذرات از طریق حفاظت گالوانیک مانع از گسترش خوردگی میشوند.

البته پوششهای آلی یک سد کامل و بی عیب نمی باشند و یونهای مهاجم(یون کلراید)،اکسیژن و آب میتوانند به درون آن نفوذ نمایند.در صورت بروز چنین حالتی،خوردگی در زیر پوشش و در فصل مشترک پوشش/فلز به وقوع خواهد پیوست.واکنشهای خوردگی در این قسمت کاملا شبیه به واکنشهای الکتروشیمیایی داخل محلول می باشند،با این تفاوت که خوردگی تنها در یک بخش کوچک در زیر پوشش انجام میپذیرد و در نتیجه به واسطه حضور مقدار کم الکترولیت در این ناحیه،با تغییرات ناگهانی PH ومقدار غلظت یونها مواجه خواهیم شد .الکترولیت موجود در زیر پوشش نه تنها باعث خوردگی فلز میگردد بلکه به مرور زمان منجر به تضعیف پوشش و کاهش چسبندگی آن به فلز پایه شده و لذا حضور این 2پدیده به صورت همزمان باعث کاهش مقاومت سیستم خواهد گردید. البته پوششهای آلی به واسطه عواملی غیر از واکنشهای الکتروشیمیایی نیز دچار تخریب میشوند .به عنوان مثال ضربات مکانیکی،سایش،ترک و شیار ناشی از تغییر فرم مکانیکی و اکسیداسیون ناشی از تابش اشعه ماوراء بنفش نیز میتوانند به پوشش آسیب وارد نمایند .آنچه مسلم میباشد اینست که تمام عوامل گفته شده باعث ایجاد یک مسیر مناسب جهت ورود مایعات و اتمسفر اطراف به مناطق زیر پوشش گشته و در نتیجه خوردگی در در فصل مشترک فلز/پوشش آغاز میگردد .

شکل 1 -13 مثالی از تخریب پوششهای آلی را نشان میدهد. 13 1- شکل رنگها و پوششهای آلی رنگ یک پوشش آلی است که به صورت مایع بر سطح فلزات اعمال شده و بعد از خشک شدن به صورت یک لایه محافظ (عمدتا به ضخامت μm 1000‐25 (بر روی سطح تشکیل میگردد.رنگ حداقل دارای 3جزء تشکیل دهنده است: i .ماده حامل یا چسب ii .رنگدانه یا پیگمنت که به صورت ذرات معلق در چسب است. iii .حلال البته ممکن است مقادیری افزوننده خاص نیز به عنوان جزء چهارم به رنگ اضافه شود.این افزوننده ها عمدتا جهت مصارف خاص در مقادیر کم به رنگ اضافه میشوند.هنگامیکه رنگ بر سطح فلزات اعمال شد،پس از تبخیر حلال ،لایه محافظ به صورتی که در شکل -2 13 نشان داده شده است بر روی سطح تشکیل میشود. 13 -2

شکل حاملها و چسبها در انواع مختلفی موجود می باشند که در جدول 1 -13 لیست شده اند،حامل یا چسب عمدتا یک فاز پلیمری است که نقش آن جای دادن سایر ترکیبات به صورت یک شبکه به هم پیوسته میباشد.رنگدانه ها یا جهت ایجاد رنگ به کار میروند (به عنوان مثال TiO2,Fe2O3 به ترتیب برای ایجاد رنگهای سفید و قرمز) و یا به عنوان بازدارنده به رنگ اضافه می شوند (مثل ZnCrO4 (همچنین رنگدانه ها میتوانند حاوی پودر روی باشند تا در صورت آسیب دیدگی پوشش بتوانند از طریق حفاظت کاتدی مانع از خوردگی سطح مورد نظر شوند.سایر رنگدانه ها شامل فیلر هایی نظیر میکا هستند که باعث تقویت فیلم نهایی شده و از طرف دیگر با ایجاد یک مسیر سخت جهت نفوذ آب و یونها باعث کند شدن نفوذ آنها به داخل پوشش میگرد دن . 13 1- جدول حلالهایی که برای رنگ استفاده میشوند عمدتا آب یا مایعات آلی فرار هستند.رنگهای نفتی معمولا مستلزم استفاده از حلالهای آلی جهت رقیق کرد ن رنگ و تمیز کردن فرچه ها هستند ،لذا از جهت مسائل زیست محیطی مشکل ساز بوده و استفاده از آنها مطرود شده است. فیلمی که پس از خشک شدن رنگ بر سطح تشکیل میشود معمولا شامل لایه های متعدد است که به صورت شماتیک در شکل 3 -13 نشان داده شده است.البته ممکن است سطح فلز قبلا تحت عملیات کروماته و فسفاته قرار گرفته و با ایجاد پوششهای تبدیلی مقاومت خوردگی و چسبندگی رنگ به آن افزایش یابد.

بعد از این لایه نیز میتوان قبل از اعمال رنگ اصلی از یک لایه آستری استفاده نمود.لایه نهایی که رنگ مورد نظر ماست،خود شامل اجزایی است که قبلا در شکل 2 -13 نشان داده شد. 13 -3شکل رنگها جهت پوشش دهی ساختارهای زیر زمینی و یا ساختارهایی که تحت آسیبهای مکانیکی هستند استفاده نشده و بجای آن از سایر پوششهای آلی مثل پلی وینیل کلراید(PVC،(اپوکسی،یورتان و پلی استر استفاده میگردد.ساختار مولکولی این ترکیبات در شکل -4 13 نشان داده شده است. بطور کلی میتوان گفت هدف عمده استفاده از رنگها و پوششهای آلی ایجاد یک سد فیزیکی میان فلز و محیط اطراف است.البته رنگها و پوششها به طور کامل نمیتوانند مانع از نفوذ عوامل محیطی گردند و گاهی مثل یک غشاء باعث نفوذ آب،اکسیژن و یونهای مهاجم میگردند. 13 -4شکل خوردگی زیر پوشش در صورتیکه بنا به دلایلی الکترولیت در فصل مشترک فلز/پوشش تجمع کند،خوردگی در این موضع شروع به پیشرفت مینماید.این الکترولیت میتواند به واسطه نفوذ آب از پوشش و تجمع آن در زیر پوشش به وجود آمده باشد.البته در این میان،حضور یونهایی مثل یون کلراید نیز جهت شروع خوردگی ضروری است چراکه این یونها رسانایی لازم جهت تداوم واکنشهای الکتروشیمیایی را تامین می نمایند. نفوذ آب به داخل پوششهای آلی نفوذ آب به داخل پوشش میتواند توسط 3پدیده زیر صورت پذیرد: .1 نفوذ آب به واسطه ایجاد شیب غلظتی در اثر قرار گرفتن در یک محلول آبی یا تماس با رطوبت هوا نفوذ آب به واسطه خاصیت اسمزی در اثر شیب غلظتی یونی موجود بین پوشش(که ممکن است حاوی ناخالصی های یونی باشد) و محیط اطراف 3 .نفوذ آب به واسطه خاصیت مویینگی از طریق حفرات و ترکهای موجود در پوشش سرعت نفوذ آب و گازها به داخل پوشش با استفاده از ضریب نفوذ پذیری P تعیین میگردد .این پارامتر از حاصلضرب ثابت هنری KH ) ضریب انحلال پذیری) و ضریب نفوذ D به دست می آید.همانطور که در فصل 8 در خصوص قانون اول فیک دیدیم: رابطه1 در این رابطه J فلاکس عبوری از صفحه و ௗ௖ گرادیان غلظتی است.برای گازها بهتر است که به جای غلظت ୶ୢ آن از فشار جزئی گاز در هر طرف از فیلم پلیمری استفاده نماییم: رابطه2 P ضزیب نفوذ پذیری است و غلظت گاز در هر طرف از فیلم پلیمری و فشار جزئی آن از قانون هنری محاسبه میشود: رابطه3 (مساله -3 13 را ببینید) ضریب نفوذ پذیریP بایستی از ضخامت پوشش مستقل باشد چراکه هردو پارامتر KH,D مستقل از ضخامت هستند.به عبارت دیگر ضریب نفوذ پذیری از واحدهای زیر تشکیل شده است: (مساله -4 13 را ببینید) لازم بذکر است داده های نفوذ پذیری معمولا به صورت سرعت عبور برای یک ضخامت مشخص از پوشش بیان می شوند.سرعت عبور آب از میان فیلمهای پلیمری و لایه های رنگی متفاوت در جدول -2 13 گرد آوری شده است.چنانچه در این جدول ملاحظه میشود در بیشتر پلیمرها سرعت عبور آب حدود 10‐1 ௠௚ ௖௠మ.ௗ௔௬ .است سرعت عبور یک مولکول از میان پوشش آلی وابسته به ضخامت پوشش است.چنانچه سرعت عبور مولکول از پوششی با ضخامت L1 برابر J1 باشد و سرعت عبورش از میان همان پوشش با ضخامت L2برابر J2 باشد خواهیم داشت: رابطه6 طبق این رابطه و با توجه به ضمیمه K، به صورت تئوریک سرعت عبور از پوشش 100میکرومتری تقریبا نصف سرعت عبور از پوشش 50 میکرومتری است. میزان سرعت بحرانی عبور آب که در اثر آن سطح فولاد در زیر پوشش آلی دچار خوردگی میگردد به صورت زیر قابل محاسبه است: سرعت خوردگی فولاد رنگ نشده در الکترولیت بازی و خنثی حدود mpy 10‐1 است،با داشتن دانسیته ௦ ௠௢௟௘6 ‐آهن، سرعت خوردگی 10mpy کاهش جرمی معادل 8x10.9 را در پی خواهد داشت. ௬௔ௗ.మ௖௠ 13 2- جدول نیمه واکنشهای آندی و کاتدی در یک الکتروایت بازی یا خنثی به صورت زیر است: Anodic: 2 Fe → Cathodic: O2 + 2H2O + 4 e− → 4OH− Overall: 2 Fe+O2 + 2H2O → 2Fe2+ + 4OH− ௦ ௠௢௟௘6 ‐با توجه به نسبتهای استوکیومتری،جهت مصرف 8x10.9 از آهن به همان تعداد مول آب ௬௔ௗ.మ௖௠ ுଶை ௠௚ احتیاج داریم که برابر خواهد بود با: 18.0 (در نظر داشته باشید که سرعت عبور بحرانی آب ௬௔ௗ.మ௖௠ جهت ایجاد خوردگی با سرعت 1mpy برابر با 018.0 ௠௚ ுଶை ௖௠మ.ௗ௔௬ (است همانطور که در جدول -2 13 ملاحظه میکنید،سرعت عبور آب از فیلم های پلیمری مختلف بسیار بیشتر از مقدار بحرانی مورد نیاز جهت شروع خوردگی آهن میباشد.(جدول -3 13 ( این موضوع اولین بار توسط ماین مطرح شد و سپس توسط سایر محققین مورد بررسی قرار گرفت. لذا با اینکه نفوذ آب در تامین الکترولیت ، تسهیل نفوذ یونها به داخل پوشش و تضعیف چسبندگی پوشش نقش مهمی ایفا مینماید اما سرعت نفوذ آب از رنگ یا پوشش آلی مرحله تعیین کننده سرعت خوردگی در فلز زیر پوشش نیست. در این راستا انگوین و همکارانش از روش (MIR‐FTIR (جهت اندازه گیری میزان آب انباشته شده در زیر پوشش استفاده نموده اند .شکل -5 13 نتیجه تحقیقات آنها برای یک پوشش اپوکسی که بر سطح سیلیکون اعمال شده است را نشان میدهد.میتوان ملاحظه کرد که تقریبا یک لایه 15نانو متری از آب در فصل مشترک سطح/پوشش تجمع کرده است (که معادل 50 تک لایه آب است). 13 3- جدول 13 -5شکل لذا به این نتیجه میرسیم که لایه های الکترولیت میتوانند به راحتی در زیر پوشش تجمع کنند. انگوین و همکارانش در ادامه تحقیقات خود به این نتیجه رسیدند که چنانچه سطح فلز قبلا توسط سیلان تحت عملیات قرار گرفته باشد میزان آب تجمع کرده در فصل مشترک فلز/پوشش کاهش چشمگیری خواهد داشت(سیلان ها مولکولهای حاوی سیلیکون هستند که از آنها جهت ایجاد خاصیت آب گریزی در سطح فلزات استفاده میشود.) چنانچه قبلا گفته شد،آب جمع شده در زیر پوشش نه تنها باعث شروع خوردگی میگردد بلکه چسبندگی پوشش به سطح فلزات را نیز تضعیف می نمایند. اما تحقیقات نشان داده است پوشش فلزاتی که سطح آنها تحت عملیات سیلان دهی قرار گرفته است نسبت به فلزات غیر عملیاتی شده چسبندگی بهتری پس از 600ساعت غوطه وری در آب نشان داده اند. نفوذ اکسیژن و یونها به پوششهای آلی طبق اطلاعات جدول -4 13 سرعت نفوذ اکسیژن به پوششهای آلی بسیار کمتر از سرعت نفوذ آب است.سرعت عبور اکسیژن مورد نیاز جهت شروع خوردگی در یک فولاد رنگ نشده چیزی حدود 0.016‐0.16 ௠௚ ைଶ می باشد.با استفاده از محاسباتی که قبلا ذکر شد و با توجه به روابط ௬௔ௗ.మ௖௠ ௦ ௠௢௟௘6 ‐استوکیومتری،در سرعت خوردگی 10mpy حدود 8x10.9 آهن مصرف میشود و لذا معادل ௬௔ௗ.మ௖௠ ௦ ௠௢௟௘6 ‐نیمی از آن یعنی چیزی حدود 9x10.4 ௖௠మ.ௗ௔௬ 0.16 یا ௚௠ ைଶ اکسیژن مورد نیاز خواهد بود. ௬௔ௗ.మ௖௠ هم چنین برای سرعت خوردگی 1mpy به ଵ از این مقدار اکسیژن احتیاج خواهیم داشت سرعت نفوذ اکسیژن در بیشتر پلیمرهای جدول 4 -13 کمتر از سرعت نفوذ بحرانی اکسیژن برای شروع خوردگی است و این نشان می دهد که نفوذ اکسیژن از پوشش مرحله تعیین کننده سرعت خوردگی در ناحیه زیر پوشش است. 13 4- جدول کمتر از سرعت نفوذ O2 است و نقش آن ایجاد رسانایی لازم در ‐ با توجه به جدول 5 -13 نفوذ یون Cl الکترولیت جهت شروع واکنشها و تسریع نیم واکنش آندی است. 13 5- جدول تخریب پوششهای آلی و جدا شدن آنها از سطح روند اتفاقاتی که منجر به جدایی پوشش از سطح فلز میگردد توسط ریتر و رودریگویز مطرح گردیده است (تصاویر 6 -13و -7 13 (نتایج تحقیق این افراد در خصوص خوردگی آهن حاوی پوشش شفاف نیترات سلولز به صورت زیر است: .1 ابتدا مولکولهای آب و اکسیژن چنانچه قبلا راجع به آن صحبت شد به داخل پوشش نفوذ میکنند. .2 خوردگی از یک سری مکانهای خاص مثل عیوب پوشش،آثار تخریب مکانیکی به جای مانده بر پوشش و تخریب شیمیایی ناشی از فشار اسمزی موجود در نقاط حاوی نمکهای محلول شروع میگردد. .3 آهن در یک سری مناطق به صورت موضعی تحت واکنش آندی قرار میگیرد Fe àFe2++ 2e‐ 13 6- شکل در اثر هیدرولیز اسیدی،منطقه آندی به صورت موضعی اسیدی میگردد و سپس یونهای کلراید به منطقه اسیدی مهاجرت مینمایند(درست مثل حالتی که در مورد خوردگی حفره ای و شیاری در فصل 10 گفته شد) 4 .واکنش کاتدی در قسمتهای مختلف به واسطه حضور اکسیژن و آب نفوذ یافته به زیر پوشش شروع میگردد: O2 +2H2O+4e‐ à4OH‐ به صورت موضعی قلیایی می شوند. ‐ در اثر انجام این واکنش،مناطق کاتدی به واسطه ایجاد OH .5 پوشش آلی در مناطق قلیایی به صورت موضعی از سطح جدا میگردد.جدایش پوشش در این مرحله "پوسته ای شدن کاتدی" یا "جدایش کاتدی" نامیده می شود که بعدا جزئیات آن مطرح خواهد شد. .6 در اثر ادامه روند پوسته ای شدن،پوشش به صورت کامل از سطح جدا شده و دچار شکست میگردد. پوسته ای شدن کاتدی در مرحله 5 ،یکی از مشکلات عمده سیستمهای تحت پتانسیل کاتدی (مثل حفاظت کاتدی) است.در این حالت مناطق نزدیک به عیوب پوشش در اثر اعمال پتانسیل کاتدی حالت لایه لایه و پوسته ای پیدا میکنند. چسبندگی پوششهای آلی شروع خوردگی در زیر پوشش باعث کاهش چسبندگی آن به فلز خواهد شد و چنانچه پوشش چسبندگی خوبی به سطح فلز نداشته باشد باعث تخریب پوشش در ناحیه زیرین و ایجاد مناطق الکترولیتی پراکنده در   فصل مشترک پوشش/فلز و تسریع خوردگی خواهد شد.رابطه میان چسبندگی پوشش و میزان خوردگی فلز به صورت شماتیک در شکل 8 -13 نشان داده شده است: 13 -7شکل 13 -8شکل چندین تئوری در خصوص چسبندگی پلیمر به سطح فلز وجود دارد که عبارتند از: )1 تئوری جذب(جذب فیزیکی و شیمیایی)،که در آن پیوندها به واسطه نیروی جذب میان فصل مشترک تشکیل میشوند. )2 تئوری واکنش شیمیایی،که در آن میان فلز و پلیمر یک واکنش شیمیایی رخ میدهد. )3 تئوری درهم قفل شدن مکانیکی،که در آن چسبندگی به واسطه درگیر شدن برآمدگی ها و فرورفتگی های دو سطح در یکدیگر به وجود می آیند. )4 تئوری الکترواستاتیک،که در آن چسبندگی وابسته به حضور بار الکترواستاتیک میان سطوح است. سه تئوری آخر مربوط به شرایط خاص هستند اما رایج ترین تئوری،حالت اول یعنی تئوری جذب است. در این حالت پلیمر به واسطه حضور پیوندهای بین اتمی و بین مولکولی به سطح فلز(درست تر اینست که بگوییم به سطح اکسیدی فلز )می چسبد و نیروی جذب عبارتست از نیروهای میان اسید لوویس /باز لوویس . سطح تمامی فلزاتی که تحت پوشش دهی قرار میگیرد،از ابتدا دارای یک لایه اکسید به واسطه حضور اکسیژن هوا و یا بواسطه عملیات سطحی مثل کروماته میباشند.لذا بهتر است جهت درک بهتر مطلب،به اندر کنش میان پلیمر و سطح فلزی بپردازیم.طبق آنچه در فصل 12 گفته شد،بیشتر بازدارنده های خوردگی از نوع باز لوویس بوده و حاوی گروههای الکترون دهنده میباشند.پلیمرهای آلی نیز به 2دسته باز لوویس(الکترون دهنده) و اسید لوویس(الکترون گیرنده) تقسیم میشوند.     پلی متیل متا کریلات (PMMA (یک پلیمر بازی است که دلیل آنرا میتوان با دقت در ساختار مولکولی اش در شکل -9 13 متوجه شد.اکسیژن های موجود در گروه کربوکسیل،الکترون دهنده(قلیایی) بوده و قادرند با گروههای الکترون گیرنده یک اسید لوویس پیوند برقرار نمایند. از طرف دیگر پلی وینیل کلراید(PVC (یک پلیمر اسیدی است،چرا که جزء CH –از گروه وینیل حاوی بار جزئی مثبت بوده و یک گروه الکترون گیرنده محسوب میشود.لذا قادر است با گروههای بازی الکترون دهنده پیوند برقرار کند (شکل 10-13 ( اکسیدهای فلزی موجود بر سطح فلزات نیز خاصیت اسیدی یا بازی دارند که جزئیات آن در فصل 16 مورد بررسی قرار خواهد گرفت.خاصیت اسیدی یا بازی اکسید فلزی بستگی صددر صد به نوع فلز پایه دارد .شکل 11-13 نتایج چسبندگی دو پلیمر آلی به سطح اکسیدی فلزات را نشان میدهد.در این شکل اکسیدهای سطحی درجه بازی و اسیدی مختلف دارند.این شکل نشان میدهد که استحکام چسبندگی یک پلیمر اسیدی با افزایش درجه بازی اکسید سطحی افزایش می یابد. این نتایج اهمیت اندرکنش اسید لوویس در چسبندگی پلیمرهای آلی به سطح فلزات را نشان میدهد .البته در حالتیکه مقداری آب در زیر پوشش انباشته شده باشد،وضعیت کمی پیچیده تر میشود چراکه حضور آب باعث ایجاد تداخل در چسبندگی پوشش و سطح میگردد.چسبندگی در حضور مایعات(اغلب آب) به چسبندگی تر معروف است و توسط فردی به نام فانک مورد بررسی قرار گرفته است.دو دلیل عمده برای کاهش چسبندگی در حضور آب وجود دارد که عبارتند از : )1 جدایش شیمیایی به واسطه اندر کنش موکولهای آب با پیوندهای کووالانت،هیدروژنی یا پیوندهای قطبی میان پلیمر و اکسید سطحی )2 جدایش مکانیکی به واسطه نیروی ناشی از تجمع آب و فشار اسمزی     البته مکانیزم چسبندگی تر و علل کاهش چسبندگی هنوز به درستی تشخیص داده نشده است و لازم است که مطالعات و تحقیقات بیشتری در آینده به آن اختصاص داد ه شود. 13 9- شکل 13-10شکل 13-11شکل بهبود مقاومت به خوردگی پوششها حال با توجه به شناختی که راجع به مکانیزم تخریب پوششها پیدا نمودیم می توان راه حلهای زیر را جهت افزایش دوام پوششهای آلی پیشنهاد نمود.بیشتر این راه حلها توسط لیدهیسر و کندینگ ارائه شده است: )1 کاهش نفوذ H2O,O2 و یونها:جهت انجام این کار بایستی از پوششهایی با نفوذ پذیری کمتر استفاده نمود و یا از ماده دیگری نیز به عنوان پوشش دوم بر روی پوشش اصلی استفاده نمود. )2 ممانعت از رسیدن الکترون به مکان انجام واکنش:این کار توسط اعمال یک فیلم سطحی نازک میان فلز پایه و پوشش انجام پذیر است،لازم است توجه داشته باشیم که این فیلم بایستی خاصیت رسانایی الکتریکی پایینی داشته باشد. )3 ممانعت از انجام واکنش آندی توسط انجام عملیات سطحی بر روی فلز،قبل از اعمال پوشش و یا توسط استفاده از بازدارنده اهای آندی در پوشش )4 ممانعت از انجام واکنش کاتدی توسط انجام عملیات سطحی قبل از اعمال پوشش و یا توسط استفاده از بازدارنده های کاتدی در پوشش )5 کنترل PH در مناطق کاتدی و آندی توسط عوامل بافر در پوشش     )6 کاهش میزان دسترسی مناطق آندی و کاتدی به یکدیگر:سطوح زبر باعث ایجاد مسیرهای دشوارتری جهت نفوذ محصولات آندی و کاتدی خواهد شد و لذا با قطع تماس میان کاتد و آند و یا ایجاد تاخیر در انتقال الکترون میان مناطق آندی و کاتدی باعث کند شدن روند خوردگی و یا اتمام آن خواهد شد.البته یکی دیگر از مزایای سطوح زبر،ایجاد چسبندگی بهتر پوشش به سطح است. )7 افزایش میزان چسبندگی پلیمر به اکسید سطحی با انتخاب پلیمر اسیدی برای اکسید بازی و بالعکس. خوردگی رشته مانند خوردگی رشته ای نوعی از خوردگی است که در زیر پوششهای آلی به وقوع پیوسته و به صورت تعداد زیادی رشته های باریک و بهم پیوسته نخ مانند دیده میشود(شکل12 -13 (این نوع از خوردگی معمولا زیر پوششهایی که بر روی فلزات آلومینیم،فولاد،منیزیم و فولاد گالوانیزه اعمال گشته اند مشاهده میشود و معمولا در شرایط با رطوبت بالا به وقوع می پیوندد لذا در حالت کلی نوعی خوردگی اتمسفری به حساب می آید. 13-12شکل طرح شماتیک این رشته ها در شکل 13-13 نشان داده شده است.این رشته ها عموما ضخامتی حدود 1 سرعت با و داشته 0.05‐0.5 mm ௠௠ یا کمتر رشد می نمایند و اندازه رشته و سرعت رشد آنها ௬௔ௗ مستقل از نوع پوشش آلی است. خوردگی رشته ای در مکانهایی که پوشش دچار آسیب دیدگی شده و محلول یونی در آن تجمع نموده است شروع شده و تقریبا به صورت خط مستقیم به رشد خود ادامه میدهد.علت گسترش این رشته ها،ایجاد پیل اختلاف هوادهی میباشد بطوریکه اکسیژن از انتهای رشته وارد آن گشته و به سمت نوک رشته نفوذ     +2 مینماید (شکل 13-13 (بنابر این نوک این رشته ها معمولا توسط محلول مایع پر شده و حاوی یونهای Fe است(این ناحیه برای سطوح آهنی سبز رنگ است).همچنین PH این ناحیه به علت هیدرولیز اسیدی کمتر از سایر نواحی است و علت آن مربوط به مکانیزم هایی است که در خصوص خوردگی شیاری نیز به آن اشاره شد. یونهای فروس موجود در نوک رشته به سمت انتهای آن نفوذ مینمایند و در آنجا به یون فریک اکسید شده و به صورت جزئی از محصولات خوردگی در انتهای رشته تجمع میکنند(رنگ این ناحیه قهوه ای مایل به قرمز است) 13-13شکل Ruggeri و بک با توجه به نفوذ اکسیژن از انتهای رشته ها نتایج زیر را بیان نموده اند: · چنانچه انتهای یک رشته را در جهت عرضی اش برش داده و به قسمت باز شده آن اپوکسی اعمال کنیم باعث قطع دسترسی اکسیژن به آن ناحیه خواهیم شد (به این عمل sealکردن گفته میشود) · چنانچه یک رشته برش داده شود ولی توسط اپوکسی seal نگردد و یا بدون برش رشته به آن اپوکسی اعمال شود،رشته همچنان به رشد خود ادامه میدهد. · رشته ای که در اثر انجام عملیات بالا غیر فعال گردیده است،میتواند به واسطه ایجاد برش در انتهای آن و دسترسی به اتمسفر مجددا فعال گشته و به رشد خود ادامه دهد. یکی از ویژگی های این رشته ها اینست که میتوانند با یکدیگر ترکیب شده و یا به چند رشته تقسیم شوند اما بندرت یکدیگر را قطع میکنند.Ruggeri و بک چنین پیشنهاد نمودند که علت متقاطع نبودن رشته ها به این دلیل است که در صورت برخورد یک رشته به رشته دیگر،نوک رشته اول با یک منبع جدید اکسیژن     مواجه خواهد شد و لذا موقعیت آند و کاتد در آن تغییر یافته و در نتیجه رشته به رشد خود در جهت دیگری ادامه خواهد داد. تحقیقات دقیق تری نیز توسط لبلانس و فرانکل با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM (و پروب روبشی کلوین(SKP (جهت تهیه تصاویر توپوگرافی و نقشه توزیع پتانسیلی صورت گرفته است و نتایج حاصل از آن مکانیزم بالا را تایید نموده و مشاهدات جالبتری نیز به آن اضافه نموده است.برای یک پوشش 300نانو متری اپوکسی بر فولاد کربنی علاوه بر مناطق عمده کاتدی،یک سری نقاط میکروسکوپی موضعی کاتدی نیز در مناطق نزدیک به نوک رشته ها وجود دارد.این موضوع نشان میدهد که پوشش در نوک رشته ها به واسطه پوسته ای شدن کاتدی،از سطح جدا گشته است. علاوه بر این لبلانس و فرانکل حفراتی در لبه های انتهایی رشته ها مشاهده کردند و پیشنهاد نمودند که این حفرات در اثر جدایش کاتدی پوشش و اثرات مکانیکی ناشی از تجمع محصولات خوردگی به وجود آمده اند .همچنین آنها به این نتیجه رسیدند که این حفرات نقش مهمی در روند رشد رشته ها ایفا مینمایند چراکه یک مسیر راحت جهت نفوذ اکسیژن به انتهای رشته ها فراهم میکنند و به این ترتیب یک رشته بدون اینکه در تماس با رشته دیگر قرار گرفته یا آنرا قطع کند از مسیر خود منحرف میشود زیرا هنگامیکه یک رشته ی در حال حرکت به انتهای رشته دیگر نزدیک میشود با منبع جدیدی از اکسیژن که در حفرات تجمع یافته اند روبرو گشته و لذا مسیر رشدش عوض میگردد.لازم بذکر است مسیر جدید رشد رشته حاصلجمع دو فلاکس اکسیژن قبلی و جدید میباشد. تستهای خوردگی برای پوششهای آلی     روشهای گوناگونی جهت مطالعه رفتار خوردگی پوششهای آلی وجود دارد که شامل تستهای استاندارد تسریع کننده خوردگی و روشهای آزمایشگاهی الکترو شیمیایی میباشد و ما در اینجا تنها به تعدادی از آنها اشاره میکنیم. تستهای تسریع کننده تست مه نمکین روشی است که در آن نمونه در یک محفظه با رطوبت بالا گذاشته شده و به صورت مداوم تحت اسپری آب نمک قرار داده میشود.اندازه نمونه ها در این تست معمولا 6in x 4in است و قبل از انجام تست یک شیار X شکل بر روی پوشش ایجاد میگردد تا بتوان مقاومت به خوردگی و میزان چسبندگی پوشش به سطح را براحتی مورد بررسی قرار داد. سایر تستهای تسریع کننده شامل سیکلهای متعدد غوطه وری در محیط خورنده و یا قرار گرفتن در شرایط مختلف رطوبت،دما و اشعه ماوراء بنفش در یک weatherometer است.نتایج حاصل از انجام این سری از تستها میتواند به دسته بندی پوششهای آلی کمک کند اما هیچ اطلاعاتی در خصوص مکانیزم خوردگی در اختیار ما قرار نمیده دن . پوسته ای شدن کاتدی طرح شماتیک از جدایش در مناطق کاتدی در شکل 14 -13 نشان داده شده است. لیدهیسر و همکارانش تستهای زیادی در زمینه جدایش کاتدی انجام داده اند. در این تست سوراخی به قطر 1mm در پوشش ایجاد شده و نمونه در محلول حاوی الکترولیت یونی غوطه ور میشود،سپس الکترود در یک پتانسیل ثابت کاتدی به مدت زمانهای مختلف در محیط خورنده باقی مانده و میزان جدایش پوشش در هر حالت اندازه گیری میشود.نتایج حاصل از آزمایشات این گروه در شکل 15-13 برای پوشش آلکیدی در پتانسیل ثابت     SCE.vs V 8.0 ‐ومحلول 5M.0 کلرید سدیم نشان داده شده است .همانطور که مشاهده می شود پس از گذشت یک زمان مشخص پوسته ای شدن آغاز گردیده و با سرعت ثابت نسبت به زمان ادامه میابد. سرعت پوسته ای شدن کاتدی وابسته به نوع پوشش،نوع فلز پایه و وضعیت سطح قبل از اعمال پوشش است(ممکن است فلز قبلا تحت عملیات سطحی قرار گرفته باشد). برای یک سیستم مشخص،پوسته ای شدن کاتدی به علل زیر افزایش میابد: )1 کاهش ضخامت پوشش )2 افزایش دما )3 منفی تر شدن پتانسیل الکترود همچنین سرعت پوسته ای شدن کاتدی به فاکتورهای محیطی مثل نوع کاتیون محلول نیز وابسته است.سرعت پوسته ای شدن پوشش پلی بوتادئین بر فولاد در محلول 5M.0 از یونهای کلراید به ترتیب زیر افزایش میابد: CaCl2 < LiCl