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金属屋面中金属表面防腐浅析

时间:2014年07月29日信息来源:互联网 点击: 【字体:

    表面防腐既不改变金属本体的物理性能,又从防腐的起源做起,防腐手段经济又可以适时补充。因此,金属表面防腐是最经济、最有效的防腐手段。
    钢铁有着杰出的物理性能,广阔的资源和低廉的生产成本,是任何一种金属与非金属都无法比拟的,在现代人类生活中起着不可替代的作用。特别是涂镀层彩色钢板的出现,大量替代了砖、木、混凝土等基础材料和沥青、卷材等防水材料。
    1.表面涂层
    人们在使用钢铁的劳动生产实践中发明了各种油脂涂料,将这些涂料涂刷在钢铁上,可以隔离水分或产生腐蚀条件的其他介质,达到使钢铁不生锈的防腐目的。这些油脂涂料后来发展成为各种聚酯类高分子和含活性金属保护的涂料。
    但是这种人工涂装,均匀性很差,同时由于涂料也有孔隙,随着这些涂料的老化,孔隙越来越大,水汽等钻入其内与铁生成三氧化二铁、四氧化三铁共生物,连同涂料呈片状脱落。因此这种表面防腐相对寿命很短。
    2.表面镀层防腐
    将表面不易生锈的金属,如金、银、镍、铬、锌、锡、铜、铝等,通过热浸或电化学吸附,牢固地附着在钢铁的表面,称之为镀层。镀层均质性好,在镀层与钢铁基材的结合处,不同的金属分子相互渗透,结合得非常牢固。
    但是除锌、铬外,其他几种金属镀在钢铁的表面并不能长期保护铁,这是因为这些金属和钢铁的电极电位关系不同:如镀铝的铁在接触面的电化学反应下,铁为牺牲(腐蚀)阳极成片状疏松体,并将镀层铝也呈片状带下;而镀锌、铬的铁则恰恰相反,锌、铬为牺牲阳极,不断地消耗而保护铁不被腐蚀;在有镀锌、铬层残余存在的情况下,尽管有铁裸露在腐蚀介质中,铁也不会生锈。
    美国伯利恒钢铁公司(Bethlehem Steel Company)关注到铝坚固而厚实的氧化铝膜及广阔资源,在镀锌层里加入铝,试验结果发现:当加到5%铝和55%铝时,镀混合锌铝钢板的防腐性能出现了两个峰点。这主要是因为混合锌铝中,5%的铝减缓了锌的氧化膜代谢;而在55%铝的锌铝混合镀层里,铝氧化膜基本代替了锌氧化膜。如果再提高铝的含量,则在镀层与铁基板的界面处,锌也大量被铝取代,铝没有电化学保护铁的能力,使整体防腐能力降低。
    铝的氧化膜遮盖保护作用与锌对铁的电化学保护作用是一对矛盾的平衡点。在此基础上添加锰、镁等,研制出Calfan(常称为含5%铝的镀铝锌钢板)和Calvalume(常称为含55%铝的镀铝锌钢板)两种牌号的镀铝锌钢板。Calvalume在良好、较干燥的室外环境中使用,比镀锌钢板防腐寿命要提高4倍-5倍。
    在建筑上,55%铝的镀铝锌钢板最适用于比较干燥、清洁的室外,而不适合于潮湿、灰尘较重的地方或沿海区域;镀锌钢板则正相反。因此镀锌钢板仍具有80%以上的市场占有率;美国、欧洲也很少使用S5%铝的镀铝锌钢板,而用5%铝的镀铝锌钢板多一些。
    这些镀层是两性金属,强酸强碱均能腐蚀。但不同金属耐酸碱能力各有特点,镀锌板耐碱性稍强,而镀铝锌则耐酸性较强。

(作者:佚名 编辑:admin)

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