金屬的防護(hù)及保護(hù)方法

一、金屬的防護(hù)及保護(hù)方法【金屬的防護(hù)】針對(duì)金屬腐蝕的原因采取適當(dāng)?shù)姆椒ǚ乐菇饘俑g，常用的方法有：［改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)］例如制造各種耐腐蝕的合金，如在普通鋼鐵中加入鉻、鎳等制成不銹鋼。［保護(hù)層法］在金屬表面覆蓋保護(hù)層，使金屬制品與周圍腐蝕介質(zhì)隔離，從而防止腐蝕。如：在鋼鐵制件表面涂上機(jī)油、凡士林、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等耐腐蝕的非金屬材料。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(duì)鋼鐵的腐蝕。用化學(xué)方法使鋼鐵表面生成一層細(xì)密穩(wěn)定的氧化膜。如在機(jī)器零件、槍炮等鋼鐵制件表面形成一層細(xì)密的黑色四氧化三鐵薄膜等。［電化學(xué)保護(hù)法］利用原電池原理進(jìn)行金屬的保護(hù)，設(shè)法消除引起電化腐蝕的原電池反應(yīng)。電化學(xué)保護(hù)法分為陽極保護(hù)和陰極保護(hù)兩大類。應(yīng)用較多的是陰極保護(hù)法。［對(duì)腐蝕介質(zhì)進(jìn)行處理］消除腐蝕介質(zhì)，如經(jīng)常揩凈金屬器材、在精密儀器中放置干燥劑和在腐蝕介質(zhì)中加入少量能減慢腐蝕速度的緩蝕劑等?！倦娀瘜W(xué)保護(hù)】將被保護(hù)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(hù)法。這種方法主要有以下兩種：［犧牲陽極保護(hù)法］此法是將活潑金屬（如鋅或鋅的合金）連接在被保護(hù)的金屬上，當(dāng)發(fā)生電化腐蝕時(shí)，這種活潑金屬作為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，因而減小或防止被保護(hù)金屬的腐蝕。這種方法常用于保護(hù)水中的鋼樁和海輪外殼等例如水中鋼鐵閘門的保護(hù)，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(hù)法］將被保護(hù)的金屬和電源的負(fù)極連接，另選一塊能導(dǎo)電的惰性材料接電源正極。通電后，使金屬表面產(chǎn)生負(fù)電荷（電子）的聚積，因而抑制了金屬失電子而達(dá)到保護(hù)目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金屬設(shè)備受到腐蝕。電化學(xué)保護(hù)的的另一種方法叫陽極保護(hù)法，即通過外加電壓，使陽極在一定的電位范圍內(nèi)發(fā)生鈍化的過程?？捎行У刈铚蚍乐菇饘僭O(shè)備在酸、堿、鹽類中腐蝕。二、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(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但最容易被忽略的部分。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。如果不清除這些物質(zhì)直接涂裝，勢必會(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（2）金屬防腐表面清理等級(jí)：也即清潔度，代表性國際標(biāo)準(zhǔn)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(gè)等級(jí)分別為Sal、Sa2、Sa2.5、Sa3,為國際慣常通用標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)介紹如下：Sa1級(jí)——相當(dāng)于美國SSPC—SP7級(jí)。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(jí)，對(duì)涂層的保護(hù)僅僅略好于未采用處理的工件。Sal級(jí)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：工件表面應(yīng)不可見油污、油脂、殘留氧化皮、銹斑、和殘留油漆等污物。Sal級(jí)也叫做手工刷除清理級(jí)。（或清掃級(jí)）Sa2級(jí)——相當(dāng)于美國SSPC—SP6級(jí)。采用噴砂清理方法，這是噴砂處理中最低的一級(jí)，即一般的要求，但對(duì)于涂層的保護(hù)要比手工刷除清理要提高許多。Sa2級(jí)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：工件表面應(yīng)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(zhì)（疵點(diǎn)除外），但疵點(diǎn)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(diǎn)、銹蝕引起的輕微脫色；氧化皮及油漆疵點(diǎn)。如果工件原表面有凹痕，則輕微的銹蝕和油漆還會(huì)殘留在凹痕底部。Sa2級(jí)也叫商品清理級(jí)（或工業(yè)級(jí)）。Sa2.5級(jí)一一是工業(yè)上普遍使用的并可以作為驗(yàn)收技術(shù)要求及標(biāo)準(zhǔn)的級(jí)別。Sa2.5級(jí)也叫近白清理級(jí)（近白級(jí)或出白級(jí)）。Sa2.5級(jí)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：同Sa2要求前半部一樣，但疵點(diǎn)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(diǎn)、銹蝕引起的輕微脫色；氧化皮及油漆疵點(diǎn)。Sa3級(jí)——級(jí)相當(dāng)于美國SSPC—SP5級(jí)，是工業(yè)上的最高處理級(jí)別，也叫做白色清理級(jí)（或白色級(jí)）°Sa3級(jí)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：與Sa2.5級(jí)一樣但5%的陰影、疵點(diǎn)、銹蝕等都不得不存在了。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，一批新興工業(yè)領(lǐng)域的出現(xiàn)和許多現(xiàn)代工程的興建，對(duì)防腐涂料承受環(huán)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-dutyCoating）”的概念，一般指在苛刻的腐蝕環(huán)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(yīng)更苛刻的使用環(huán)境的涂料稱為重防腐涂料。在化工大氣和海洋環(huán)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(zhì)里，并在一定溫度的腐蝕條件下，一般應(yīng)能使用5年以上。三、防銹材料介紹1、防銹顏料的作用用于防腐涂料的防銹顏料的種類較多，其常見有以下幾種：與成膜劑起反應(yīng)形成致密的防腐涂層；顏料是堿性物質(zhì)，溶于水則形成堿性環(huán)境；水溶性的成分到達(dá)金屬表面使表面鈍化；與酸性物質(zhì)反應(yīng)使其失去腐蝕能力；水溶性成分或與成膜劑的反應(yīng)生成物在水中溶解變?yōu)榉栏煞值取７冷P顏料的上述防腐作用通常是同時(shí)存在的，其防腐機(jī)理包括下列物理的、化學(xué)的、電化學(xué)的三個(gè)方面。物理防腐作用。適當(dāng)配以與油性成膜劑起反應(yīng)的顏料可以得到致密的防腐涂層使物理的防腐作用加強(qiáng)。例如含鉛類顏料與油料反應(yīng)形成鉛皂使防腐涂層致密，從而減少了水、氧有害物質(zhì)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?；瘜W(xué)防腐作用。當(dāng)有害的酸性堿性物質(zhì)滲入防腐涂層時(shí)，能起中和作用變其為無害物質(zhì)，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(shí)現(xiàn)中和酸性或堿性的有害物質(zhì)而起防腐作用，或者能與水、酸反應(yīng)生成堿性物質(zhì)。這些堿性物質(zhì)吸附在鋼鐵表面使其表面保持堿性，在堿性環(huán)境下鋼鐵不易生銹。電化學(xué)防腐作用。從涂層的針孔滲入的水分和氧通過防腐涂層時(shí)，與分散在