金屬的防護方法

點擊數： 發布：2017-01-08　來源: 未知

在金屬表面覆蓋保護層，使金屬制品與周圍腐蝕介質隔離，從而防止腐蝕。如：
　　1.在鋼鐵制件表面涂上機油、凡士林、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等耐腐蝕的非金屬材料。
　　2.用電鍍、熱鍍、噴鍍等方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬，如鋅、錫、鉻、鎳等。這些金屬常因氧化而形成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止水和空氣等對鋼鐵的腐蝕。
　　3.用化學方法使鋼鐵表面生成一層細密穩定的氧化膜。如在機器零件、槍炮等鋼鐵制件表面形成一層細密的黑色四氧化三鐵薄膜等。
[電化學保護法]
　　利用原電池原理進行金屬的保護，設法消除引起電化腐蝕的原電池反應。電化學保護法分為陽極保護和陰極保護兩大類。應用較多的是陰極保護法。
[對腐蝕介質進行處理]
　　消除腐蝕介質，如經常揩凈金屬器材、在精密儀器中放置干燥劑和在腐蝕介質中加入少量能減慢腐蝕速度的緩蝕劑等。
電化學保護
　　將被保護的金屬作為腐蝕電池的陰極，使其不受到腐蝕，所以也叫陰極保護法。這種方法主要有以下兩種：
[犧牲陽極保護法]
　　此法是將活潑金屬（如鋅或鋅的合金）連接在被保護的金屬上，當發生電化腐蝕時，這種活潑金屬作為負極發生氧化反應，因而減小或防止被保護金屬的腐蝕。這種方法常用于保護水中的鋼樁和海輪外殼等例如水中鋼鐵閘門的保護，通常在輪船的外殼水線以下處或在靠近螺旋漿的舵上焊上若干塊鋅塊，來防止船殼等的腐蝕。
[外加電流的保護法]
　　將被保護的金屬和電源的負極連接，另選一塊能導電的惰性材料接電源正極。通電后，使金屬表面產生負電荷（電子）的聚積，因而抑制了金屬失電子而達到保護目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金屬設備受到腐蝕。 電化學保護的的另一種方法叫陽極保護法，即通過外加電壓，使陽極在一定的電位范圍內發生鈍化的過程。可有效地阻滯或防止金屬設備在酸、堿、鹽類中腐蝕。
防腐前金屬處理
（1）金屬防腐涂裝表面處理：
　　通常金屬表面會附有塵埃、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但最容易被忽略的部分。氧化皮是在鋼鐵高溫鍛壓成型時所產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，會加速金屬腐蝕。如果不清除這些物質直接涂裝，勢必會影響整個涂層的附著力及防腐能力。據統計，大約有70％以上的油漆問題是由于不適當的表面處理所引起的。因此，對于一個金屬防腐涂裝油漆系統的性能體現，合適的表面處理是至關重要的....
（2）金屬防腐表面清理等級：
　　也即清潔度，代表性國際標準有兩種：一種是美國85年制訂“SSPC-”；第二種是瑞典76年制訂的“Sa-”，它分為四個等級分別為Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3，為國際慣常通用標準，詳細介紹如下：　Sa1級——相當于美國SSPC—SP7級。采用一般簡單的手工刷除、砂布打磨方法，這是四種清潔度中度最低的一級，對涂層的保護僅僅略好于未采用處理的工件。Sa1級處理的技術標準：工件表面應不可見油污、油脂、殘留氧化皮、銹斑、和殘留油漆等污物。Sa1級也叫做手工刷除清理級。（或清掃級）
　　Sa2級——相當于美國SSPC—SP6級。采用噴砂清理方法，這是噴砂處理中最低的一級，即一般的要求，但對于涂層的保護要比手工刷除清理要提高許多。Sa2級處理的技術標準：工件表面應不可見油膩、污垢、氧化皮、銹皮、油漆、氧化物、腐蝕物、和其它外來物質（疵點除外），但疵點限定為不超過每平方米表面的33%，可包括輕微陰影；少量因疵點、銹蝕引起的輕微脫色；氧化皮及油漆疵點。如果工件原表面有凹痕，則輕微的銹蝕和油漆還會殘留在凹痕底部。Sa2級也叫商品清理級（或工業級）。
　　Sa2.5級——是工業上普遍使用的并可以作為驗收技術要求及標準的級別。Sa2.5級也叫近白清理級（近白級或出白級）。Sa2.5級處理的技術標準：同Sa2要求前半部一樣，但疵點限定為不超過每平方米表面的5%，可包括輕微暗影；少量因疵點、銹蝕引起的輕微脫色；氧化皮及油漆疵點。
　　Sa3級——級相當于美國SSPC—SP5級，是工業上的最高處理級別，也叫做白色清理級（或白色級）。Sa3級處理的技術標準：與Sa2.5級一樣但5%的陰影、疵點、銹蝕等都不得不存在了。
　　隨著現代工業的發展，一批新興工業領域的出現和許多現代工程的興建，對防腐涂料承受環境的能力和使用壽命提出了更高的要求。常用的防腐涂料已不能滿足這些需要。人們提出的“重防腐涂料（Heavy-duty Coating)”的概念，一般指在苛刻的腐蝕環境使用，包括底漆和面漆的配套涂料。簡單地說：重防腐涂料就是使用壽命更長，可適應更苛刻的使用環境的涂料稱為重防腐涂料。在化工大氣和海洋環境里重防腐涂料一般可使用10年或15年以上，在酸、堿、鹽和溶劑介質里，并在一定溫度的腐蝕條件下，一般應能使用5年以上。
1、防銹顏料的作用
種類
　　用于防腐涂料的防銹顏料的種類較多，其常見有以下幾種：
　　①與成膜劑起反應形成致密的防腐涂層；
　　②顏料是堿性物質，溶于水則形成堿性環境；
　　③水溶性的成分到達金屬表面使表面鈍化；
　　④與酸性物質反應使其失去腐蝕能力；
　　⑤水溶性成分或與成膜劑的反應生成物在水中溶解變為防腐成分等。
防銹顏料的防腐機理
　　防銹顏料的上述防腐作用通常是同時存在的，其防腐機理包括下列物理的、化學的、電化學的三個方面。
　　①物理防腐作用。適當配以與油性成膜劑起反應的顏料可以得到致密的防腐涂層使物理的防腐作用加強。例如含鉛類顏料與油料反應形成鉛皂使防腐涂層致密，從而減少了水、氧有害物質的滲透。磷酸鹽類顏料水解后形成難溶的堿式酸鹽，具有堵塞防腐涂層中針孔的效果。而鐵的氧化物或具有鱗片狀的云母粉、鋁粉、玻璃薄片等顏料填料均可以使防腐涂層的滲透性降低，起到物理的防腐作用。
　　②化學防腐作用。當有害的酸性堿性物質滲入防腐涂層時，能起中和作用變其為無害物質，這也是有效的防腐方法。尤其是巧妙地采用氧化鋅、氫氧化鋁、氫氧化鋇等兩性化合物，可以很容易地實現中和酸性或堿性的有害物質而起防腐作用，或者能與水、酸反應生成堿性物質。這些堿性物質吸附在鋼鐵表面使其表面保持堿性，在堿性環境下鋼鐵不易生銹。
　　③電化學防腐作用。從涂層的針孔滲入的水分和氧通過防腐涂層時，與分散在防腐涂層中的防銹顏料反應形成防腐離子。這種含有防腐離子的濕氣到達金屬表面，使鋼鐵表面鈍化(使電位上升)，防止鐵離子的溶出，鉻酸鹽類顏料就具有這種特性。或者利用電極電位比鋼鐵低的金屬來保護鋼鐵，例如富鋅涂料就是由于鋅的電極電位比鋼鐵低，起到犧牲陽極的作用而使鋼鐵不易被腐蝕。
2、防銹功能的油
(一)概述
　　螺紋緊固件多種多樣，從普通螺栓、螺母、螺釘，到高強度、高性能、高精度、高附加值和非標異形件，他們的防銹包裝方法卻基本相同。對于表面氧化、磷化、發黑的螺紋緊固件多數都是采用表面涂、浸防銹油外，外加用塑料包裝的方式。
　　防銹油脂是在石油類基本組分中加入一種或多種防銹添加劑（又稱油溶性緩蝕劑）及其輔助添加劑組成，它使用方便，成本低廉，效果好，操作簡單，目前緊固件行業都在大量使用。
(二)研究開發
　　國內防銹油脂從上世紀60年代開始出現商品，由武漢材料保護研究所制定了GB4879-1985《防銹包裝》標準，列出了國產防銹油的種類和指標。
　　近二十年來，防銹油的發展較快，每年都有各種新產品問世，下面作一簡介。
2.1薄層防銹油
　　RPA型，GF型溶劑型薄層防銹油，經多數緊固件企業的各種不同工藝進行生產性應用，證明對緊固件產品具有良好的防銹性能，同時，易涂覆，色澤淺亮，溶劑揮發少，用量省，為厚層防銹油的三分之一以下，故節約生產成本三分之二以上。HH932脫水防銹油，可保證在十個月內不生銹；JN-2防銹油，主要用途為緊固件常溫發黑后的處理。薄層防銹油可用于室內工序間防銹，也可以用于包裝封存防銹。
2.2 蠟膜防銹油
　　在溶劑稀釋型防銹油或超薄層防銹油中加入某些油溶性蠟，可以獲得含蠟的防銹保護膜，能明顯的提高油膜的抗鹽霧和耐大氣性能。然而，常溫下蠟是固態或半固態，在油品中極易析出，影響油品的外觀和質量，甚至難以獲得理想的防銹效果，因此，尋找油溶性較好，能明顯改善防銹性的蠟是獲得穩定性好、成膜均勻含蠟防銹油的關鍵。
　　蠟膜防銹油是由成膜劑、高效緩蝕劑和基礎油組成的一種溶劑稀釋型防銹油。與其他類型的防銹油相比，蠟膜油具有油膜薄、防銹性好、涂層美觀等特點。
2.3 水溶性防銹油
　　我國目前的防銹油基本上都是以汽油、煤油或機械油作為溶劑的，都是由石油分餾出來的產物，目前因無法使含在石油里面的芳香烴脫出來，所以汽油、煤油和機械油都含有芳香烴，使用汽車、煤油做溶劑油，一是它的閃點低，易著火，二是污染環境，有害于人的身體健康，以水作為溶劑的D.K8號水溶劑性防銹油不含芳香烴、鉛等對人體有害的物質，生產中無三廢排放，防銹效果也是較理想的，這種防銹油易涂、易除，用在封存緊固件的防銹上，可用自來水清洗，此產品經國家有關部門鑒定達到了環保要求。
四、防腐的常用材料
　　對重防腐涂料的應用涉及現代化各個領域，大型的工礦企業：化工、石油化工、鋼鐵及大型礦山冶煉的管道、貯槽、設備等；重要的能源工業：天然氣、油管、油罐、輸變電、核電設備及煤礦礦井等；現代化的交通運輸：橋梁、船舶、集裝箱、火車和汽車等；新興的海洋工程。海上設施、海岸及海灣構造物及海上石油鉆井平臺等。以環氧樹脂為主要成膜物質的涂料稱為環氧涂料。每年世界上約有40%以上的環氧樹脂用于制造環氧涂料，其中大部分用于防腐領域。環氧防腐涂料是目前世界上用得最為廣泛、最為重要的重防腐涂料之一。
　　防腐工程所常用材料：
一、 高氯化聚乙烯防腐涂料
　　如MX53-4各色高氯化聚乙烯防腐面漆（戶內外型）、MX53-1
　　高氯化聚乙烯鐵紅防銹漆、MX53-2高氯化聚乙烯云鐵防銹漆、MX53-3高氯化聚乙烯云鐵中間漆
二、氯磺化聚乙烯防腐涂料
　　如J52-4氯磺化聚乙烯冷卻塔防潮漆（底/面，雙組份）、J52-5氯磺化聚乙烯煤氣柜專用防腐漆（底/中/面，雙組份）、J52-6氯磺化聚乙烯地下管道涂料（底/面，雙組份
三、 有機硅耐高溫防腐涂料
　　如MW-600有機硅耐高溫防腐涂料(底/面，雙組份)、 MW-700有機硅耐高溫防腐涂料(底/面，雙組份）
四、環氧防腐涂料
　　如H06-4環氧富鋅底漆(叁組份)、H06-12環氧云鐵中間漆（雙組份）、 HL52-3環氧瀝青防腐漆(底/面，雙組份）
五、氯化橡膠涂料
　　如J53-33氯化橡膠鐵紅防銹漆、J53-4氯化橡膠防腐面漆、J53-5氯 化橡膠厚漿涂料
六、聚氨酯防腐涂料
　　如S52-3聚氨酯防腐面漆(雙組份) 、S52-30聚氨酯銀粉防腐磁漆 （叁組份）、S52-10聚氨酯改性互穿網絡防腐涂料(雙組份) .....詳細介紹
七、氟樹脂涂料
　　如JF氟樹脂防腐涂料（底/面，雙組份）
八、油罐內壁涂料
　　如H66-1耐油抗靜電涂料(雙組份)、H52-3成品油罐內壁涂料(底/面， 雙組份)、HL52-10環氧瀝青耐油涂料（底/面，雙組份）
九、 空標志、馬路標志漆
　　如J67-1氯磺化聚乙烯高空標志漆（雙組份）、B56-1丙烯 酸改性馬路標志劃線漆、T56-2熱熔馬路劃線漆
十、無機硅酸鋅、富鋅底漆
　　如E06-1無機硅酸鋅底漆（雙組份）、E06-2無機富鋅底 漆（雙組份）、E06-10無機磷酸鹽富鋅涂料（雙組份
十一、食品飲水艙內壁涂料
　　如 H86-1環氧烘干罐頭底漆、H86-2環氧烘干罐頭磁漆、H86-3環氧高固體飲水艙涂料（底/面，雙組份）
十二、地坪涂料
　　如H77-1厚膜工業地坪涂料（雙組份）、H77-2防靜電工業地坪涂料（雙組份）、H77-3耐磨工業地坪涂料（雙組份）
十三、帶銹底漆
　　如70型帶銹底漆
十四、防火涂料
　　如PH-1鋼結構膨脹型防火涂料、PH-2通用型防火涂料、PH-3非金屬結構防火涂料
十五、氨基樹脂漆
　　如A01-1氨基烘干清漆、A04-9氨基烘干磁漆、A16－50氨基錘紋烘干漆
十六、醇酸樹脂涂料
　　如C06-1醇酸鐵紅底漆 、C53-31紅丹醇酸防銹漆、C43-1醇酸船殼漆
十七、酚醛樹脂漆
　　如F03-1酚醛調和漆、F53-33鐵紅酚醛防銹漆、F04-1快干銀粉磁漆
十八、其它
　　C-1快干防銹油 、JN533鐵紅氰凝防銹漆（雙組份）、JN533云鐵氰凝中間漆（雙組份）、L01-13瀝青清漆
五、工業防腐前的除銹等級
　　鋼絲刷除銹 - St
　　一、St2 徹底的手工和動力工具除銹
　　表面應無可見的油脂、污物、氧化皮、鐵銹、油漆涂層和雜質。
　　二、St3 非常徹底的手工和動力工具除銹
　　同St2，但應比St2處理得更徹底，金屬底材呈金屬光澤。
　　噴砂除銹 - Sa
　　一、Sa1級 輕度噴砂除銹
　　表面應無可見的油脂、污物、附著不牢的氧化皮、鐵銹、油漆涂層和雜質。
　　二、Sa2級 徹底的噴砂除銹
　　表面應無可見的油脂、污物、氧化皮、鐵銹、油漆涂層和雜質基本清除，殘留物應附著牢固。
　　三、Sa2.5級 非常徹底的噴砂除銹
　　表面應無可見的油脂、污物、氧化皮、鐵銹、油漆涂層和雜質，殘留物痕跡僅顯示點狀或條紋狀的輕微色斑。
　　四、Sa3級 噴砂除銹至鋼材表面潔凈
表面應無可見的油脂、污物、氧化皮、鐵銹、油漆涂層和雜質，表面具有均勻的金屬色澤。