金屬腐蝕與表面處理 |
1. 金屬腐蝕 |
金屬腐蝕通常針對(duì)鋼鐵而言。金屬腐蝕是指在鋼鐵在水分、空氣或其它化學(xué)物質(zhì)存在的環(huán)境下， 發(fā)生電化學(xué)腐蝕，此時(shí)鋼鐵被氧化從而返回到其在自然界 穩(wěn)定的狀態(tài)。 產(chǎn)生金屬腐蝕通常需要以下四個(gè)條件： ・ 一或多個(gè)陽(yáng)極 - 金屬腐蝕的區(qū)域 ・ 一或多個(gè)陰極 - 金屬受保護(hù)的區(qū)域 ・ 導(dǎo)電媒介(電解液) - 土壤、水、鹽等 • 連接陽(yáng)極及陰極的路線(xiàn) |
通常鋼鐵通過(guò)以下電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生腐蝕： ・ 陽(yáng)極反應(yīng) Fe => Fe2+ +2e ・ 陰極反應(yīng) 2H2O + O2+ 4e => 4OH- ・ 溶液中 Fe2+ + 2OH- => Fe(OH)2 ・ 鐵銹形成 2Fe(OH)2 + H2O +1/2 O2 => Fe2O3 . x H2O 若有鹽分存在，則會(huì)加速鋼鐵腐蝕，相關(guān)電化學(xué)反應(yīng)如下： ・ 陽(yáng)極反應(yīng) Fe + 2Cl- => FeCl2+ 2e ・ 陰極反應(yīng) 2H2O + 4e + 4Na+ => 4NaOH ・ 鐵銹形成 4FeCl2 + 8NaOH + O2 => 2Fe2O3 . H2O + 8NaCl + 2H2O |
2. 金屬防腐控制 |
要控制金屬腐蝕，只要控制金屬腐蝕四個(gè)條件任何一個(gè)即可。通常由以下幾方面來(lái)控制。 2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)防腐 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是防腐第1步，也是非常重要的一步。一個(gè)不合理的設(shè)計(jì)會(huì)加速腐蝕的發(fā)生。在這個(gè)方 面，我們主要要考慮以下幾個(gè)方面： |
・ 排水設(shè)計(jì) 不應(yīng)在戶(hù)外鋼結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)存水灣，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成排水機(jī)構(gòu)，否則積水區(qū)域一定會(huì)加快腐蝕速度}如 下圖所示。 |
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・ 邊角設(shè)計(jì) |
邊角處不應(yīng)存在利角，應(yīng)將其打磨平滑，否則此處將先出現(xiàn)銹蝕。 |
・ 雙金屬設(shè)計(jì) |
應(yīng)盡量避免兩種不同的金屬直接接觸，如鐵管與銅連接器，此時(shí)由于電位差的存在，鐵管會(huì)加速 腐蝕。同樣，應(yīng)減少鉚接，此時(shí)也會(huì)加速腐蝕。 |
・ 焊接設(shè)計(jì) |
焊接時(shí)應(yīng)滿(mǎn)焊，不應(yīng)點(diǎn)焊，并且應(yīng)將其表面打磨平滑，除去所有飛濺的焊渣，否則將不可避免的 加速腐蝕。 |
2.2 隔絕媒介－水、氧氣、化學(xué)物質(zhì) 此時(shí)可以通過(guò)油漆保護(hù)，用涂層隔絕外界水分、氧氣或其它化學(xué)物質(zhì)；或電鍍不活潑金屬，如鉻 等，其不易在自然界中被氧化，從而起到隔絕的作用；或通過(guò)鈍化處理，在鋼鐵表面形成一層致 密氧化層隔絕外界物質(zhì)。 |
2.3 改變陰陽(yáng)極 選用相對(duì)活潑金屬，使得原來(lái)做為陽(yáng)極的鋼鐵轉(zhuǎn)變?yōu)殛帢O，從而控制其腐蝕。此種情況下，做為 陽(yáng)極的活潑金屬不可避免的會(huì)被腐蝕，因而此方法也叫做犧牲陽(yáng)極防腐控制。富鋅涂層或鍍鋅鐵 均采用這種機(jī)理進(jìn)行防腐控制。 |
2.4 化學(xué)防腐 還有一些冷卻水管道可以通過(guò)添加一定的化學(xué)抑制劑的方式進(jìn)行防腐。 |
3. 金屬防腐涂裝表面處理 通常金屬表面會(huì)附有塵埃、油污、氧化皮、銹蝕層、污染物、鹽份或松脫的舊漆膜。其中氧化皮 是比較常見(jiàn)但容易被忽略的部分。氧化皮是在鋼鐵高溫鍛壓成型時(shí)所產(chǎn)生的一層致密氧化層， 通常附著比較牢固，但相比鋼鐵本身則較脆，并且其本身為陰極，會(huì)加速金屬腐蝕。 |
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如果不清除這些物質(zhì)直接涂裝，勢(shì)必會(huì)影響整個(gè)涂層的附著力及防腐能力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大約有 70 ％以上的油漆問(wèn)題是由于不適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚硭鸬?。因此，?duì)于一個(gè)金屬防腐涂裝油漆系統(tǒng)的 性能體現(xiàn)，合適的表面處理是至關(guān)重要的。通常我們按三個(gè)步驟進(jìn)行表面處理： |
a) 鏟除各種松脫物質(zhì)； |
