金属腐蚀及防腐技术

金属腐蚀及防腐

内容

1．腐蚀的定义及其危害

2.工程中钢铁的腐蚀问题

3．国内外在防腐蚀涂料方面的研究现状及分析

4．防腐蚀涂料简介

5．防腐蚀涂料的用途

6.防腐蚀涂料的选择与施工

7．Z Y-S高渗透性带锈防锈漆系列产品简介

8．Z Y-D橡塑漆简介

9.目前在研项目

1．腐蚀的定义、危害及分类

腐蚀是指材料与它所处的环境介质之间发生作用而引起的变质和破坏。

根据机理,腐蚀分为化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀。

腐蚀的危害：

目前全球每年因腐蚀造成的损失已高达7000亿美元，占G D P总值的2～4％，为地震、台风、水灾等自然灾害造成损失的6倍之多

我国2003年统计，腐蚀损失约占国民生产总值（G N P）的约6％，完成“九五”

期间降低1个百分点挽回了700多亿人民币的损失。钢铁因腐蚀而报废的数量约当年产量的25－30％造成重大事故，阻碍经济发展。军事设备、舰艇、沿海空军飞机、二炮发射井架、两栖装甲车、沿海通讯装备。

化学腐蚀：

材料与环境介质发生直接的化学作用而引起的破坏。

氧化反应与还原反应同时发生。

腐蚀的机理：

电化学腐蚀:电化学腐蚀是对金属材料而言,指金属与离子导电的介质发生电化学作用而产生的破坏。

特点:氧化反应和还原反应为两个相对独立并同时进行的过程,即阴极过程和阳极过程。

物理腐蚀：指材料由于单纯的物理作用所引起的破坏。

特点:过程中既不发生化学作用,也不发生电化学作用。

工程中钢铁的腐蚀问题：

2．1钢铁的腐蚀环境分析

钢铁腐蚀主要指钢铁构件和混凝土的腐蚀,其中混凝土的腐蚀包括混凝土中

钢筋的腐蚀及混凝土材料本身的腐蚀。钢铁设备所处的腐蚀环境是大气环境,或者是水环境。大气环境和水环境都属于自然环境。表面上看,自然环境的腐蚀问题不及工业环境腐蚀那么明显,但这类腐蚀情况十分复杂,影响因素很多,往往随时间的延长而加剧,最后导致材料失效。对腐蚀来说,大气的污染程度是重要的因素。

2．2影响钢铁腐蚀的因素：

湿度：湿度是决定大气腐蚀类型和速率的一个重要因素,一般来说,金属的临界湿度为50%～70%。

温度：在其他条件相同的情况下,平均气温高的地区,大气腐蚀速率较大。大气中S O2含量：我国城市大气中S O2浓度2级标准含量为0.023%,3级标准为0.096%,碳钢在3级标准大气中腐蚀速率比2级标准大气中要快4倍。

2．3钢铁材料的腐蚀：钢铁材料的腐蚀大多为电化学腐蚀。

2．4钢铁腐蚀典型案例分析：

广东某斜拉桥1988年12月建成,1995年5月,一根拉索突然断裂,自行坠落该斜拉桥拉索钢丝的性能符合标准要求。拉索聚乙烯套管内的水泥浆体离析,浆体的水分及所含的F D N高效减水剂富集于拉索上段,对上段的浆体未能恰当处理且处于密闭状态,使得上段浆体长达6年仍未凝结,形成电化学腐蚀电池,并且在未凝结的浆体中有大量活性离子c l-和钢索拉应力的作用下,加速了腐蚀的过程,最终导致钢丝承载能力不足而断裂。

2．5钢铁的防护措施：

涂料涂装：

阴极保护：

喷涂金属涂层：

使用复合材料：

阴极保护（热镀锌）简介：

目前我国镀锌主要镀的是纯锌：

国外为了延长热镀锌防腐的寿命开发55%A L-Z n合金镀层、Z n-N i合金镀层等。

热镀锌工艺流程：

酸洗：

热镀锌的优缺点：

热镀锌的优点:生产成本低，镀层牢固致密。

缺点:在恶劣环境中使用寿命相对较短，加工过程污染大，工艺复杂,施工条件要求高，镀层破坏后不可修复，金属腐蚀后无法再次镀锌

3．国内外在防腐蚀涂料方面的研究现状及分析：

1.国外研究及应用情况：

九十年代初，世界发达国家进行了“绿色革命”,以工业涂料为例.国外十分重视长效防腐涂料的发展，主要品种有厚浆型氯化橡胶、无机富锌漆、环氧沥青、乙烯基树脂、无溶剂环氧聚酰胺、无溶剂环氧砂浆和S P G u a r d涂料等。

2.国内研究及应用现状分析：

以石油工业、炼焦工业、有机合成化学工业等部门的产品为原料，品种越来越多，应用范围也不断扩大，涂料工业成为化学工业中一个重要的独立生产工业部门。我国目前涂料产量约为200万吨以上，每年的需求量以3.4%的平均速度增长。

4．防腐蚀涂料简介：

1.防腐蚀涂料的组成：

防腐蚀种类虽然很多，但就其组成而言，大体上可分为三部分，即主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质。在金属表面涂上覆盖层是防止金属腐蚀最为普遍而重要的方法。其最基本的作用是使用金属与外界隔离，以阻碍金属表面上微电池的作用。基本要求是结构紧密，与底层有较强的附着力，均匀分布于金属表面上。对于金属的腐蚀保护，现在最简便有效又大量使用的方法，就是采用涂料保护。内应力的积聚，涂层在固化后期溶剂挥发，使用过程中进一步交联，小分子物浸出等因素，使涂层体积收缩而形成内应力，在反复的冷热，干湿循环中，由于涂层和基体胀缩不一致，使界面产生反复的相对位移也会形成破坏性应力。内应力积聚至大于附着力，涂层便脱开。如小于附着力而大于内聚力，涂层便会开裂。内应力的形成与高聚物结构也有关系，低模量的以柔软涂层能通过分子构象变化消除内应力，这是颜料，填料与高聚物间的微观开裂面局部释放了应力。涂层实则上是一种粘弹体，涂层的常规力学性能指标有硬度，柔韧性，耐冲击性，耐磨损性等，力学性能可以综合的反应在因外力而产生的变形大小，而力学性又与温度相关。考虑涂层如何长期适应所承受的外力时，首先要考虑应力应变特性和玻璃化温度。

涂层的力学性能决定于所承受的机械应力与高聚物结构内部产生的应变分布状况间的关系涂层应力应变特性与高聚物种类。颜料填料种类和浓度有关颜料填料浓度低于临界颜料体积浓度范围内，随着浓度的提高，涂膜的拉伸强度提高而延伸性下降，涂膜的拉伸强度和伸长率很能说明使用性能。低的伸长率和高的拉伸强度说明涂膜硬而脆使用中不耐久低的伸长率和高的拉伸强度说明硬而韧，说明耐磨性好，高的拉伸率和低的拉伸强度说明涂膜柔软具有弹性，而两值均高则为强韧的弹性膜。