鋁合金船舶的腐蝕防護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀與展望(編輯修改稿)
2024-09-05 15:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 空氣暴曬和干燥作用，形成堅(jiān)硬的外 殼，阻礙了犧牲陽(yáng)極完全發(fā)揮保護(hù)作用。另外，目前僅有針對(duì)鋼質(zhì)船舶的犧牲陽(yáng)極設(shè)計(jì)標(biāo) 準(zhǔn)，還沒(méi)有成熟的能適用于鋁合金船舶犧牲陽(yáng)極保護(hù)的 相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和設(shè)計(jì)方法。隨航速的變化，鋁殼船船體圖 1 某艇左片體艇體涂層脫落的照片F(xiàn)ig. 1 Macrophoto of coating falling off on left piece hull of certain boat中國(guó)材料進(jìn)展第 33 卷416濕表面的電位分布變化很大，犧牲陽(yáng)極的數(shù)量、布置位置及平均保護(hù)電流密度值都缺乏設(shè)計(jì)依據(jù)。3. 2 鋁合金船用防腐防污涂料鋁合金船船底和水線以上部位所處的腐蝕環(huán)境不 同，船底主要是天然海水的滲透侵蝕作用和水生物的附 著，水線以上部位主要是鹽霧腐蝕作用和大氣老化作 用，因此，船底和水線以上部位對(duì)防腐漆的要求不完全 相同。船底防腐底漆應(yīng)具有優(yōu)良的耐海水腐蝕性能和優(yōu)異 的涂層附著力，如環(huán)氧聚酰胺類底漆。 而水線以上部位 的底漆應(yīng)具有優(yōu)良的耐鹽霧性能，如環(huán)氧聚酰胺類底 漆、聚氨酯類底漆和氯化橡膠類底漆［10］。尤其是環(huán)氧 樹脂，由于具有耐水性好、對(duì)基體附著力強(qiáng)、與多種涂 料配套性好等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用，通過(guò)添加各種防銹 顏料，可滿足多種條件下的防腐要求，在配套體系中應(yīng) 用最為廣泛，如美國(guó)海軍在鋁殼艇中使用的就是雙組分 環(huán)氧底漆(IP 公司的 Interguard 264 系列、Epaint 公司的 EP Primer 1000 等)。 我 國(guó) 海 軍 XX 艇 的 防 銹 底 漆 為 H900X 環(huán)氧防銹漆。鋁合金船水線及水線以下的船殼在海水環(huán)境中深受 海生物之害，附著在船底的海生物不僅增大了阻力和額 外重量，還加速鋁合金的縫隙腐蝕。因此，除了要涂裝 防腐涂料外，還必須涂裝防污涂料。早期的防污涂料采 用有機(jī)錫、砷等有毒防污劑，隨著環(huán)保法規(guī)的陸續(xù)出 臺(tái)，有機(jī) 錫、砷等有毒防污劑的使用已受到 限 制［11］， 而在含氧化亞銅的防污涂料中，由于銅與鋁之間電極電 位的差別，會(huì)加速鋁合金船的腐蝕，因此在鋁合金船上 使用的防污涂料應(yīng)避免氧化亞銅的出現(xiàn)?，F(xiàn)在普遍應(yīng)用 的是環(huán)保型無(wú)錫自拋光防污涂料和低表面能防污涂料。 美國(guó)海軍在鋁殼艇的配套涂料中使用的就是 3 組分有機(jī) 硅彈性體防污涂料和不含銅以及錫的單組分自拋光防污 涂料，如 IP 公司的 Intersleek 425 和 Epaint 公司的 SN1 等。我國(guó)海軍 XX 艇的防污漆為 859 長(zhǎng)效船底防污漆， 該漆不含有機(jī)錫 D. D. T 和氧化亞銅，符合國(guó)際海事組 織有關(guān)控制船上使用防污涂料的國(guó)際規(guī)范。對(duì)于水線以上的部位，面漆則應(yīng)具有良好的耐大氣 老化性、良好的光澤保持性以及裝飾性，并且與底漆具 有良好的配套性，可以采用聚氨酯類面漆、醇酸類面 漆、丙烯酸酯類面漆等，現(xiàn)在通常采用的是聚氨酯類面 漆［12］。隨著對(duì)涂料性能要求的不斷提高，性能優(yōu)越的 氟碳涂料或者環(huán)氧、丙烯酸改性的氟碳涂料也開始應(yīng)用 到鋁合金的配套涂層體系中。3. 3 鋁合金的微弧氧化處理微弧氧化處理是近年來(lái)興起的一種表面處理新技術(shù)。它采用較高的能量密度，將陽(yáng)極氧化工作區(qū)從法拉第區(qū)引入到高壓放電區(qū)，通過(guò)電化學(xué)、熱化學(xué)及等離子 體化學(xué)等的共同作用，在 Al，Mg，Ti，Nd 等有色金屬 表面原位形成陶瓷質(zhì)氧化膜［13］。微弧氧化是陽(yáng)極氧化 技術(shù)的發(fā)展，其實(shí)質(zhì)仍是較高電壓下的陽(yáng)極氧化。而與 常規(guī)陽(yáng)極氧化比較，微弧氧化對(duì)工件的前處理要求不苛 刻，因而工件的表面狀態(tài)對(duì)工藝的影響不大。鋁合金微［14］弧氧化膜同陽(yáng)極氧化膜的性能比較如表 1 所示 。表 1 鋁合金微弧氧化膜和陽(yáng)極氧化膜比較Table 1 Comparison of aluminum alloy microarc oxidation film and anodic oxide film Properties Microarc oxidation film Anodic oxidation film Maximum thickness / μmVickers hardness / MPaＲelative pore area / %200 ～ 3001 500 ～ 2 5000 ～ 4050 ～ 80300 ～ 500＞ 40＞ 300 ( closegrainedK2 Cr2 O7 )Low5 % Salt spray test / h＞ 1 000Breakdown voltage / V2 000Uniform inside and outsi
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