钢构桥梁有了高质量氟碳防腐涂料

介质稳定性超疏水材料 取得新进展
最 近 ，由 中国科学院兰 州化学 物理研 究所先进润 滑与防护材料研发 中心张招柱研 究员带领 的课题组发
作 为防腐 面漆。 目前 一种 由中远 关西 涂 料化 工 有 限公 司 生产 的 常温 固化 氟碳 涂料 脱颖 而 出。 这种 氟碳 体 系涂 料产 品 以其卓 越 的耐候 性 、耐腐 蚀 性和 抗 沾污 性表 现 ， 成 为钢结 构桥 梁 防腐 的革命 性 产 品。据 了解 ，这种
１ 蓐 程 讯・ １ 第 期 袅 工 资 ２ ３ ６ ００ 年
多元 掺杂 类金 刚石碳 基 复合 薄膜研 究
取 得 阶段 进 展
中科 院兰 州化学物理研究所 固体 润滑国家重点实 延长炉衬寿命。不用担 心此涂 料会掉什么 ，对该发 明 涂料的材 料进行过纳米超细化 处理 ，可增强涂料 的附 验 室低维材料 摩擦学课题组在 多元掺 杂碳基 复合 薄膜 着 强度 和抗 热震性 ，悬浮性也较好 ，可长期保存 ，使 的可控制备与功能特性研究 方面取得 了新进展。 类金刚石碳基 薄膜 不仅具有高硬度 、优 异耐磨 性 用前稍加搅拌 即可。 和低摩 擦系数 ，还具有极好的耐蚀性 、光 学透过性及 生物相容性 ，是机械、 电子、汽车 、航 空、医学、光
学等领域 的理 想材 料。近年来 ，通过 多元金属 或非金 海洋浪溅区是最苛 刻的海洋环境 ，该 区域供氧充 属 元素 的掺 杂来 改 善其摩 擦磨 损 性能 和扩 宽其 光 、 足 、浪花 不 断冲 击和润 湿 ，再 加 上 日光照 射 干湿 交 电、磁 等功能特性是碳基 薄膜研 究的重要方 向。该研 替、盐份浓缩 ，使得该 区域的钢结构腐蚀 非常严重。 究组采用多功 能气相 沉积 技术和 电化学沉积技术实现 据 研究 ，厚 度６３ ．５ｍｍ的钢 材在浪 溅 区５ 即穿孔 。 年 了多元掺 杂碳基复合 薄膜 的非晶一 纳米 晶复合 结构可 而海洋钢 结构设计 时一般至 少要求耐 用２ ３ 年 ，要 ０— Ｏ 控以及薄膜 功能化特性构筑 ，突破 了其低应力、高膜 延长钢结构的使用寿命 ，通 常采用防腐涂料。我 国海 ／ 结合 强度和 厚镀 等 关键 技术 ，开 发 的各类碳 基薄 基 洋化工研 究院研究人员经试验 ，目前研制 出海洋 浪溅 膜在 发动机关键零部件 、Βιβλιοθήκη Baidu浮轴承 、齿 轮等部件的功 区钢结构超厚膜环氧涂 料。该产 品通过 合成Ｅ Ｕ 氨 Ｐ 聚 能防护领 域获得 了初步 应用 ，申报发 明专利８ 。近 件 酯改性环 氧树 脂 ，按一定 比例加 入到环 氧树脂 中 ，有 期研究发现 ：硫 、磷作 为典型 的ｎ 型掺杂剂 ，掺入类 一 效 提高了涂层的抗冲击性 、柔韧 性及其他性能 ：选用 金刚 石碳 基 薄膜 中 ，有效 改善 其 电学及 其场 发射 性 合 适的触 变剂 ，降低 了生产过程 中涂 料体系 的黏度 ， 能 ，作 为 场发 射显 示 的阴极 材 料具 有重 要 的应用 前 提 高了生产效率 ，并保证超厚膜 涂料在厚膜施工 时不 景 ：磁 性金 属Ｆ 、Ｃ 、Ｎ掺入 类金 刚 石基质 中 ，薄 ｅ ｏ ｉ 流挂 ，形成 良好 的涂膜 状态。其超厚膜 涂料一道施工 膜 中构 筑 出典 型 的纳米 晶镶 嵌 非 晶碳 基质 的复合 结 干膜厚度 可达 １ ０ ｍ、不流挂 ，具有抗冲击和耐磨 ００ ｕ 构 ，将赋 予类金刚石碳基薄膜新颖 的磁效 应 ，且 有效 损 的特 点 ，使用 时 间长 ，适 用于 浪 溅 区钢 结构 的 防 防止金 属纳米颗粒的 团聚与氧化 ，在磁记 录介质 具有
成果简报
ＣｅｇｕＪ ｎａ ｈｎｇｏ ｉ ｂｏ ａ
涂层 ，在涂层材料 中高红 外辐射性能材料作用下 ，可 桥 梁的市场份额居业 内之冠。 改变红外加热波谱 ，提 高炉衬在短 波波段 的发射率 ， 加强工件和辐射面 的有效 吸收 ，促进炉膛 内热交换 ， 加强锅炉前 后拱和炉墙 的热辐 射 ，起到优化调整炉 内 温度 场分布的作用 ，从而增加热 效 ，减 少能耗 ，并能
一
附一电化学 反应机 制和 等离子体 反应机 制。该项研究
１ 年就需翻新重涂 ，由此带来桥梁 运营成 本上升 ，有 工作得 到 了科 技部 “ ６ ”项 目和 国家 自然科 学基金 ０ ８３
时甚至还会影Ⅱ 到桥梁 的正常通行。近年来 ，国 内越 的 支 持 。 向
来越多 的桥梁业主和设计 单位 都倾 向于采 用具 有超长 防腐期 限的氟碳涂 料（ 防腐期 限可达２ 年 ） ０ ，以延 长桥 梁防腐涂层 的翻 新重涂期 限。据统计 ，我国２ ０ 年之 ０５ 后建成通车 的钢结构桥梁 ，已有近半数采用 氟碳 涂料
护
耐最苛海 洋环境环氧涂料问世
潜在 的应用前 景。在 以往研 究基础上 ，提 出电化学沉
钢构桥梁有 了高质量氟碳 防腐涂料
通 常情 况 下 ，大 型 钢 结 构桥 梁 的 涂层 每 隔５ 至
积类金 刚石碳 基复合薄膜 的沉积机理并 非简单 的极化 吸附一 电化学反应机制 ，而是混合机 制 ，即极化一 吸
展制备 了一种新 的具有介质 稳定性 的超疏水材料 ：无 氟超疏水铜表面。与 以往 制备介质 稳定超疏水材料 的 方法相 比，该制备 方法更加简便 ，耗 费时间少 ，不需 要特殊 仪器 ，也可适用于其他 金属表 面进行超 疏水化
的处理 。所制备的超疏水铜表面形貌 随制备时间的变 基 材 提供 长达 ２ 年 的有 效 保 护 ，大 大 降 低 维 护成 Ｏ 化 ，从 纳 米颗粒 逐 渐生 长 为羽 毛状 的有 序 的枝 晶阵 本 ，特 别 适用 于大 型跨 海桥 梁 等 防腐要 求 高 、维护 列 。修饰后 ，铜表面 接触角可达 到１ ９ ，并能在 室 ６。 困难 、 使 用 期 限 长 的 大 型 钢 结 构 基础 设 施 。 截 至 温 、零下２ 度 以及酸碱性 条件 下保持超疏水性长 期稳 Ｏ ２ ０ 年底 ，中远关 西为 国 内多座 大型 跨江 跨海桥 梁 ０９ 定。 项 目提供 高质 量 的防 腐涂 料 ，成 为涂 料业 界特 大 型 该项 工作得到 了国家 自然科 学基金 ，创新研究群 桥 梁氟碳 业 绩数 量最 多 的企业 ，新建 特 大型钢 结 构 体科学基金 资助项 目的支持。