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材料的腐蝕與涂裝防護技術(shù)-在線瀏覽

2024-12-03 11:40本頁面
  

【正文】 計方面,設(shè)備和工程的結(jié)構(gòu)和組合應該符合防腐蝕規(guī)律。焊縫不宜太多,各部分受力要均勻。 3. 2 陰極保護 ? 根據(jù)提供陰極極化電流的方式不同,陰極保護又分為犧牲陽極陰極保護法和外加電流陰極保護法兩種。 覆蓋層保護 ? 以各種方法將耐腐蝕的材料覆蓋在被保護的底材上,使其不與腐蝕介質(zhì)直接接觸免遭腐蝕的方法,都屬于這一類。此外,在金屬表面可以化學鍍、電鍍、熱噴鍍、熱溶浸鍍一層耐腐性良好的金屬、金屬合金,如: Ni、 Cr、 Zn、 Al、 Sn、Cu等金屬。 3. 3 鈍化防護 ? 我們都知道,常溫下鐵、鋁在稀 HNO3或稀 H2SO4中能很快溶解,但不溶于濃 HNO3或濃 H2SO4中。金屬或合金受一些因素影響,化學穩(wěn)定性明顯增強的現(xiàn)象,稱為鈍化,工業(yè)上又有人稱之為“發(fā)藍”。如濃 HNO濃 H2SO HClO K2Cr2OKMnO4等氧化劑都可使金屬鈍化。此外,用電化學方法也可使金屬鈍化,如將 Fe置于 H2SO4溶液中作為陽極,用外加電流使陽極極化,采用一定儀器使鐵電位升高一定程度,F(xiàn)e就鈍化了。 腐蝕介質(zhì)處理 ? 根據(jù)腐蝕介質(zhì)的成分和作用特點,對腐蝕介質(zhì)予以處理,一般是從腐蝕介質(zhì)中除去具有腐蝕性或促進腐蝕的物質(zhì),此外,在腐蝕介質(zhì)中加入緩蝕劑。因此,涂裝防護在防腐方面是其它手段不可取代的。采用有機或無機富鋅涂料噴涂在金屬表面,起到防銹耐腐蝕的作用,是一種普遍采用的最有效方 法之一。 ? (2)緩蝕作用: 某些顏料,或其與成膜物或水分的反應產(chǎn)物,對底材金屬可起緩蝕作用 (包括鈍化 )。 ? 4. 2. ? 防腐蝕涂料的成膜物質(zhì)在腐蝕介質(zhì)中具有化學穩(wěn)定性,其標準與成膜物質(zhì)的組成和化學結(jié)構(gòu)有關(guān)。無論從防電化學腐蝕還是從單純的隔離作用考慮,防腐蝕涂料的屏蔽作用都很重要,而漆膜的屏蔽性取決于其成膜物的結(jié)構(gòu)氣孔和涂層針孔。水的透過速度遠遠大于離子。水和氧透過漆膜后可在金屬表面形成腐蝕電池。當成膜物結(jié)構(gòu)中分子有較多的官能團時,漆膜的結(jié)構(gòu)氣孔少,并且在成膜過程中能彼此反應,形成交聯(lián)密度高的網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu),從而增強涂料的防腐蝕性。它們與成膜物的分子量、鏈節(jié)、側(cè)基因等有關(guān)。對于防腐蝕涂料,除了上述兩種顏料外,還加有以防腐蝕為目的的顏料:一類是利用其化學性能抑制金屬腐蝕的防銹顏料;另一類是片狀顏料,通過物理作用提高涂層的屏蔽性。 ? (1)堿性顏料:堿性顏料與油性類成膜物反應可生成金屬皂,如紅丹、一氧化二鉛、氰氨化鉛、堿式鉻酸鉛、鉛酸鈣和堿式硫酸鉛等。另外,生成金屬皂的漆膜提高了對環(huán)境的屏蔽作用。 ? (2)可溶性顏料:通常為鉻酸鹽顏料。鉻酸根離子具有強氧化作用,可使金屬表面鈍化,從而起到防蝕作用。富鋅涂料干燥后的涂層主要由鋅粉所組成。當水分浸入涂層時,就形成了由鋅粉和底材鋼板組成的電池。此外,鋅的腐蝕產(chǎn)物附積在鋅粉間和鋼鐵表面上,使涂層的屏蔽作用得到了加強?;ハ嗥叫薪化B的鱗片在涂層中起了迷宮效應,延長腐蝕介質(zhì)滲入的途徑,從而提高涂層的防腐蝕能力。 ? ( 5)其它組份的作用:除了成膜物和顏料外,防腐蝕涂料的其它組分,如填料、助劑等也必須具有較好的化學穩(wěn)定性。否則,會在鋼材表面產(chǎn)生冷凝水。此時涂漆肯定要影響油漆與基材之間的結(jié)合,涂層結(jié)合不牢,甚至部分脫落,使水、氣容易穿過涂層,腐蝕到底層金屬。 ? 溫度與濕度相互間的協(xié)同效應, 影響鋼鐵的腐蝕速率,在高溫高濕環(huán)境下,金屬的電化學反應加速,使鋼鐵的腐蝕加快。例如:夏季白天高溫,水汽蒸發(fā)量很大,當相對濕度超過 60 %,夜幕降臨后,氣溫下降,清晨會發(fā)現(xiàn)金屬表面有結(jié)露現(xiàn)象。 4. 2. 4.電解質(zhì)的影響 ? 如所處環(huán)境空氣中含有較多 的鹽、堿類電解質(zhì)污染物,就會提高冷凝露水的導電率,增大鋼鐵的腐蝕速度。總之,電解質(zhì)加上水和氧,就會促進電化學腐蝕反應的發(fā)生。 4. 2. 6涂層厚度 ? 涂料是防腐蝕的中間材料,必須經(jīng)過涂裝才能形成涂層。如果涂層施工遍數(shù)少、涂層有針孔,水中的氧、氯離子、水分子等會穿過這些薄弱的地方,使鋼鐵生銹腐蝕。為了防止水、氧和電解質(zhì)穿過涂層,最好選用幾種高性能的防腐涂料組成一個加厚的復合防腐涂層體系,即:重防腐蝕涂層體系。增加涂層厚度能加強涂層的隔離能力,是提高涂層壽命、保護鋼鐵的有效手段。 5.防腐涂料的選擇 ? 涂料的防腐一般通過底漆、中涂漆、面漆的協(xié)同作用來完成,涂裝一定的膜厚,來達到要求的防腐年限。 ? 底漆在涂料涂裝配套中賦予涂層良好的耐腐蝕性能。因此,富鋅底漆已成為船舶、橋梁、 海上鉆井平臺、碼頭、管道、貯罐等重 防腐涂料 領(lǐng) 域中的主要配套底漆品種。因為金屬鋅的電化學活性比鐵活潑,所以當水分入侵涂層時,在陽極區(qū)鋅由于失去電子而被腐蝕掉,在陰極區(qū)的鋼板表面不斷得到電子,從而受到保護。富鋅底漆的電化學反應方程式如下: ? 為確保富鋅底漆中的鋅粉能與鋼鐵緊密結(jié)合 而起到導電和犧牲陽極的作用,對于富鋅底漆中鋅 粉含量占干膜總質(zhì)量的百分比,美國鋼結(jié)構(gòu)涂裝協(xié)會 (SSPC)SSPC Paint 20 中有明確的規(guī)定: 1 級,鋅粉含量 ≥ 85 %; 2 級, 77 % ≤鋅粉含量 ≤ 85 %; 3 級, 65 % ≤鋅粉含量 ≤ 77 %。 ? 5. 1. 3幾種富鋅底漆的性能比較 ? 有關(guān)機構(gòu)對國內(nèi)外幾種富鋅底漆進行了性能測試,并分別對其物理性能、防腐性能、施工性能進行了比較, 結(jié)果見表。 5. 2. 2 幾種中間漆的特點 ? 環(huán)氧云鐵漆。它耐高溫、耐堿、耐酸性、無毒,片狀結(jié)構(gòu)可阻止介質(zhì)滲透,增強了防腐性能。 ? 應用實例如上海南浦大橋 ——主橋鋼梁外壁:噴砂除銹 ;第一層環(huán)氧富鋅漆 80微米; 第二層環(huán)氧云鐵漆 100微米;第三層氯化橡膠云鐵漆 45微米;安裝后:第四層氯化橡膠云鐵漆 45微米。環(huán)氧玻璃鱗片漆是以環(huán)氧樹脂為基料,以薄片狀的玻璃鱗片為骨料,再加各種添加劑組成的厚漿型防腐漆。由于鱗
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