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常見的金屬防腐蝕涂層性能比較

發(fā)布時間:2018-04-08 11:15:38

關(guān)鍵詞:金屬防腐蝕

,金屬電鍍
,金屬鍍鋅防腐

摘要:本文介紹了常見的金屬腐蝕的種類以及金屬鍍鋅防腐

,金屬襯聚乙烯防腐
、金屬襯聚四氟乙烯防腐、金屬襯玻璃鋼防腐等幾種常見幾種防腐蝕方法的形成
,特點(優(yōu)缺點)
,及應(yīng)用范圍進行闡述


一、金屬腐蝕的種類
1.化學(xué)腐蝕(金屬與外部介質(zhì)單純因化學(xué)作用而引起的表面破壞

。如金屬表面與空氣接觸
,生產(chǎn)氧化物就是化學(xué)腐蝕的一種);

金屬化學(xué)腐蝕

2.電化學(xué)腐蝕(指當(dāng)金屬表面有電解質(zhì)溶液存在時

,由于電化學(xué)作用而引起的破壞)。
金屬電化學(xué)腐蝕

、金屬防腐蝕的種類及比較
  目前在工程中采用金屬鋅作為腐蝕涂層是應(yīng)用最廣泛的防腐技術(shù)
,普遍應(yīng)用的方法有電鍍鋅
、熱浸鍍鋅、粉末滲鋅和達克羅涂層(就是鋅鉻涂層)等


(一)從技術(shù)原理比較
  電鍍鋅涂層為電化學(xué)沉積;熱浸鍍鋅為鋅加熱到液體下熱擴散涂層

;電鍍鋅
、熱浸鍍鋅和粉末滲鋅工藝原理發(fā)現(xiàn)的比較早。目前電鍍鋅
、熱鍍鋅在工程中應(yīng)用最廣泛


(二)從防腐涂層綜合性能比較:


氰化物鍍鋅和氯化銨

金屬防腐-氯化銨鍍鋅

  電鍍以氰化物鍍鋅和氯化銨為例,其優(yōu)點:鍍層結(jié)晶細(xì)致

,光澤性好
,鍍層經(jīng)除氫后不變黑
,鍍液具有較好均鍍能力和深鍍能力,允許使用陰極電流密度和溶液的溫度范圍較寬
,對設(shè)備腐蝕性小
,適合電鍍形狀復(fù)雜和鍍層厚度20μm以上的零件。

  缺點:電流效率較低(70%~75%左右)且隨電流密度的升高其電流效率迅速降低

,鍍鋅毒性大,易分解
,對操作者健康不利
,鍍液不能鍍鑄鐵件


  電鍍反應(yīng)原理:在氰化物的鍍液中,鋅離子與氯化鈉及氫氧化物均形成絡(luò)合物鋅氰化鈉(Na2[Zn(CN)4])和鋅酸鈉(Na2[Zn(OH)4])形成這兩種絡(luò)合物如下:

  3ZnO+4NaCI+2NaOH+3H2O=Na2[Zn(CN)4]+2Na2[Zn(OH)4]

  鍍液在電解時反應(yīng)如下:
  陽極過程:鋅氰化鈉和鋅酸鈉均離解出鋅離子,通電時

,鋅離子在陽極上吸收電子而沉積出鋅
,氫離子也吸收電子而析出氫。
  Na2[Zn(CN)4]→2Na++4CN-+Zn2+
  Na2[Zn(OH)4]→2Na++4OH-+Zn2+
  Zn2++2e→Zn
  2H++2e→H2
  陰極過程:電解時陰極發(fā)生鋅的溶解
,陰極上也有少量氫析出

  Zn2++4CN- -2e=Zn(CN)4-
  4OH—-4e=2H2O+O2

  此外,氯化銨鍍鋅是目前應(yīng)用較廣的鍍種

,氯化物鍍鋅的鍍液電流效率高達95%以上,鍍液對操作者人員影響較小
,不需要排風(fēng)裝置
。氯化物鍍鋅的缺點:是對鋼鐵設(shè)備有較大的腐蝕性
,鈍化膜有時發(fā)生“變色”現(xiàn)象。氯化銨鍍液廢水較難處理
,采用無銨氯化物鍍鋅可以改善


金屬熱鍍鋅防腐

金屬防腐-熱鍍鋅

熱鍍鋅的優(yōu)點:

在不規(guī)則構(gòu)件表面

、凹槽
、盲孔內(nèi)都能獲得均勻滲層
,與基體結(jié)合強度高,具有一定韌性
,硬度
,可耐較大摩擦及沖擊能力
,耐腐蝕性好
。操作簡單,生產(chǎn)方便


熱鍍鋅的缺點:

熱浸鍍鋅污染嚴(yán)重

,有鋅廢料和鋅蒸汽等
,嚴(yán)重?fù)p害操作者健康,在一定的程度上嚴(yán)重威脅者城市或者鄉(xiāng)村的空氣質(zhì)量
,屬于高污染,高能耗的工業(yè)生產(chǎn)


金屬襯聚乙烯防腐

金屬防腐-金屬襯聚乙烯

聚乙烯的優(yōu)點:
 ?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">。?)良好的阻燃性

、防霉性能:聚合體中氯含量高,因此具有抑制)菌生長的性能

  (2)優(yōu)異的防腐性能:高氯化聚乙烯樹脂形成的漆膜,對水氣
、氧氣
、離子(Cl-,SO42-)的滲透率極低,約為醇酸樹脂的1/200~1/300,過氯乙烯
、氯磺化聚乙烯的1/2。
 ?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">。?)耐候性較好:由于不含雙鍵,對光化學(xué)反應(yīng)及氧化降解不敏感,漆膜能經(jīng)受戶外大紫外光線、氧及冷熱變化作用,漆膜穩(wěn)定性好

  (4)與其他樹脂的相容性較好:可以添加各種改性樹脂如丙烯酸樹脂
、醛酮樹脂、醇酸樹脂等,改善涂膜的綜合性能

 ?div id="jfovm50" class="index-wrap">。?)施工性能好:為單組分涂料,可以微銹施工,干燥迅速;可以在低溫下成膜,施工不受季節(jié)、溫度限制;重涂性好;適用于任何鋼鐵和水泥表面

  (6)環(huán)保:生產(chǎn)樹脂過程不產(chǎn)生CCl4,減少污染,保護臭氧層

  (7)耐熱性不好:漆膜不耐高溫,受熱時易析出氯化氫氣體,性能變壞,故使用溫度受到限制(耐熱溫度一般不超過60?)


聚乙烯的缺點:

純高聚乙烯強度低、耐磨性差以及耐蠕變性不好,通常要在聚乙烯聚合物中添加一些無機顆粒

,如石墨
、二硫化鉬、三氧化二鋁
、玻纖、碳纖維等來提高其力學(xué)性能
;也可利用與其他聚合物如聚苯酯(PHB)
、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)
、聚全氟(乙烯/丙烯)共聚物(PFEP)等共混的方法來擴展其阻尼溫度范圍
,提高其耐蠕變性。
  應(yīng)用:高壓聚乙烯:一半以上用于薄膜制品
,其次是管材
、注射成型制品、電線包裹層等
  中低
、壓聚乙烯:以注射成型制品及中空制品為主

  超高壓聚乙烯:由于超高分子聚乙烯優(yōu)異的綜合性能
,可作為工程塑料使用。

金屬襯聚四氟乙烯防腐

金屬防腐-金屬襯聚四氟乙烯

襯聚四氟乙烯的優(yōu)點:

1.長期使用溫度-200℃-260℃

,有卓越的耐化學(xué)腐蝕性
,摩擦系數(shù)在塑料中最低
,有很好的電性能
,其電絕緣性不受溫度影響,有“塑料王”之稱

2.呈透明或半透明狀態(tài)

,結(jié)晶度越高
,透明性越差
。原料多為粉狀樹脂或濃縮分散液
,具有極高的分子量
,為高結(jié)晶度的熱塑性聚合物

3.適于制作耐腐蝕件

,減磨耐磨件、密封件
、絕緣件和醫(yī)療器械零件1 K)

4.除熔融的堿金屬外

,幾乎不受任何化學(xué)試劑腐蝕。例如在濃硫酸
、硝酸
、鹽酸
,甚至在王水中煮沸
,其重量及性能均無變化
,也幾乎不溶于所有的溶劑,只在300℃以上稍溶于全烷烴(約0.1g/100g)
。聚四氟乙烯不吸潮,不燃
,對氧、紫外線均極穩(wěn)定
,具有優(yōu)異耐候性

5.在較寬頻率范圍內(nèi)的介電常數(shù)和介電損耗都很低

,而且擊穿電壓
、體積電阻率和耐電弧性都較高。

襯聚四氟乙烯的缺點:

1.結(jié)晶料

,吸濕小

2.流動性差

,極易分解,分解時產(chǎn)生腐蝕氣體
。宜嚴(yán)格控制成型溫度
,模具應(yīng)加熱
,澆注系統(tǒng)對料流阻力應(yīng)小

3.粉狀樹脂常采用粉末粉末冶金法成型,使用燒結(jié)方法

。燒結(jié)溫度360℃-375℃
,不可超過410℃。乳液樹脂通常用冷擠出再燒結(jié)的工藝加工
,可在物品表面形成防腐層。

4.PTFE熔體粘度很高

,容體粘度隨剪切應(yīng)力的增大而減小


應(yīng)用:

1.聚四氟乙烯空氣過濾膜:厚度在0.01mm左右,透氣量60L/m2-80L/m2.s,具有表面光滑

、耐化學(xué)物質(zhì)、透氣不透水、透氣量大
、阻燃
、耐高溫、抗強酸堿
、無毒等特性,廣泛用于化工
、鋼鐵
、冶金、炭黑
、發(fā)電
、水泥、垃圾焚燒等各種工業(yè)熔爐的煙氣除塵過濾
; 

2.聚四氟乙烯凈化過濾膜:厚度在0.02-0.03mm

,泡點≥1kg/cm2 ( 5.3m/s 127Pa),廣泛應(yīng)用于制藥
、生化
、微電子和實驗室耗材等領(lǐng)域
;無塵車間
、實驗室、通風(fēng)設(shè)備
、凈化設(shè)備
、醫(yī)療電子等行業(yè)的空氣凈化

3.聚四氟乙烯服裝膜:厚度0.03-0.05mm左右,透濕量≥10000g/m2.24h

,靜水壓≧150kPa
,廣泛應(yīng)用于運動服裝,防寒服裝
,消防、公安
、醫(yī)護
、防生化等特種服裝;鞋帽、手套以及睡袋
、帳篷等

4.聚四氟乙烯復(fù)合膜:將溶劑型PU以我司獨有工藝淋膜到PTFE微孔膜表面

,形成一種具有親水拒油功能的微孔薄膜。具有耐腐蝕
、耐高溫
、耐老化、高精度
、超微濾等特性。廣泛應(yīng)用于服裝面料
、消煙除塵
、凈化除菌等領(lǐng)域。

金屬襯玻璃鋼防腐

金屬襯玻璃鋼的優(yōu)點:

(1)絕緣

、防酸、堿
、鹽等腐蝕
,抗靜電,不生銹
,不易老化
,使用壽命中長達50年以上

(2)非磁性、無電腐蝕
,防水性能好
,可在潮濕環(huán)境或水中長期使用而不變質(zhì)。
(3)強度高
、是同等原度PE管6倍以上
,重量輕
,內(nèi)壁光滑
,電纜穿孔時摩擦系數(shù)小,不操作電纜

(4)耐熱、防凍、防火
、屬阻燃型
。能在-35℃~139℃的溫度下長期使用,遇火不燃燒

(5)彎曲彈性模量好
,抗沖擊力強,解決了金屬管易腐爛
、無扭曲彈性的缺點

(6)電纜過橋
、過河時
,使用玻璃鋼導(dǎo)管更為經(jīng)濟、適宜

(7)施工、安裝極為簡便
,不必扎鋼筋
、澆注混凝土。

金屬襯玻璃鋼缺點:

1.長期耐溫性差:一般FRP不能在高溫下長期使用

,通用聚酯FRP在50℃以上強度就明顯下降,一般只在100℃以下使用
;通用型環(huán)氧FRP在60℃以上
,強度有明顯下降
。但可以選擇耐高溫樹脂,使長期工作溫度在200℃-300℃

2.老化現(xiàn)象是塑料的共同缺陷,F(xiàn)R也不例外

,在紫外線
、風(fēng)沙雨雪、化學(xué)介質(zhì)
、機械應(yīng)力等作用下容易導(dǎo)致性能下降



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