超音速電弧噴涂熱噴涂長(zhǎng)效防腐涂裝工藝

因?yàn)殇撹F結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處在各種氣氛（包括海洋、產(chǎn)業(yè)城市、田野、礦井）、不同水質(zhì)介質(zhì)的腐蝕環(huán)境中，均受到不同程度的侵蝕。據(jù)資料先容，全世界每年出產(chǎn)的鋼鐵約有十分之一變成鐵銹，大約有３０％的鋼鐵設(shè)備因侵蝕而失效。產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，每年因?yàn)榻饘偾治g造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的２－４％，我國(guó)這方面的損失每年也達(dá)上千億元。

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超音速電弧噴涂熱噴涂鋅、鋁及其合金涂層，外加封鎖處理，就可以制備長(zhǎng)效防護(hù)復(fù)合涂層。有效防護(hù)期一般可達(dá)２０－３０年，最長(zhǎng)有效期外國(guó)已有６０年之久的記實(shí)。跟著我國(guó)電弧噴涂熱噴涂技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，鋅、鋁及其它合金涂層將逐漸取代傳統(tǒng)的刷漆工藝，在某些領(lǐng)域里應(yīng)用超音速電弧噴涂熱噴涂鋅、鋁涂層也代替了大部門熱浸鍍鋅工藝。這里以超音速熱噴涂鋅、鋁涂層為例，扼要先容長(zhǎng)效防腐工藝的機(jī)能。

鋅、鋁長(zhǎng)效防護(hù)復(fù)合涂層的機(jī)能

１、鋅、鋁涂層的防護(hù)機(jī)理

研究表明，鋼鐵在大氣和水介質(zhì)中因?yàn)殡娀瘜W(xué)侵蝕原因，在沒有保護(hù)的情況下，碳鋼的均勻侵蝕速度比鋅高５－２０倍，比鋁高４０－１００倍。采用普通的油漆防護(hù)時(shí)，因?yàn)橛推崤c鋼鐵基體的粘附強(qiáng)度低、耐沖洗和顆粒磨損能力低、使用過程中老化變質(zhì)等原因，往往輕易造成局部涂層損失脫落、而使鋼鐵基體銹蝕，導(dǎo)致油漆層大面積起泡脫落，致使短期內(nèi)防護(hù)失效。

超音速電弧噴涂熱噴涂鋅、鋁復(fù)合涂層對(duì)鋼鐵基體有雙重保護(hù)作用。

一方面，經(jīng)由封鎖處理的涂層可以起到物理籠蓋作用。將鋼鐵與水和空氣等侵蝕介質(zhì)隔離開來，從而起到防護(hù)作用；另一方面，當(dāng)涂層有孔隙、裂紋或損壞時(shí)，因?yàn)殇\和鋁的電化學(xué)機(jī)能比較活潑，電極電位比鋼低，構(gòu)成侵蝕電池時(shí)，鋅或鋁是負(fù)極，鐵是正極，鋅、鋁失去電子，變成離子進(jìn)入電解質(zhì)溶液中而被侵蝕，其自由電子流向鋼鐵，使鋼鐵極化而受到保護(hù)。

鋁是一種活性很強(qiáng)的金屬，很輕易與氧結(jié)合，天生一層致密、堅(jiān)硬的氧化保護(hù)層，有效的防止鋁涂層進(jìn)一步氧化。而且噴涂過程中，鋁變成負(fù)電性更強(qiáng)的活化狀態(tài)，能更好的對(duì)鋼鐵基體起陰極保護(hù)作用。

噴涂后采用低粘度涂料，對(duì)涂層進(jìn)行封孔處理并加一、二道面漆，成為以金屬為基礎(chǔ)的復(fù)合涂層，將進(jìn)一步明顯進(jìn)步涂層防蝕能力，延長(zhǎng)保護(hù)周期。

因?yàn)?a href="http://www.moqawmh.com/news01.php?id=1198" target="_blank">超音速電弧噴涂（熱噴涂）時(shí)鋅或鋁呈熔融液噴射到經(jīng)由粗化處理的鋼鐵表面上，熔融有較大的熱能，獲得比有機(jī)涂層進(jìn)一步氧化。而且噴涂過程中，鋁變成負(fù)電性更強(qiáng)的活化狀態(tài)，能更好地對(duì)鋼鐵基體起陰極保護(hù)作用。

噴涂后采用低粘度涂料，對(duì)涂層進(jìn)行封孔處理并加一、二道面漆，成為以金屬為基礎(chǔ)的復(fù)合涂層，將進(jìn)一步明顯進(jìn)步涂層防護(hù)能力，延長(zhǎng)保護(hù)周期。

２、超音速電弧噴涂鋅、鋁涂層的特點(diǎn)

鋼鐵結(jié)構(gòu)件采用噴涂鋅、鋁涂層加封鎖涂裝保護(hù)，形成長(zhǎng)效防護(hù)復(fù)合涂層，與一般有機(jī)涂層比擬有其凸起特點(diǎn)：

１）防護(hù)期長(zhǎng)：噴鋅、噴鋁復(fù)合涂層、防護(hù)有效期一般可達(dá)２０－３０年，在大氣中最長(zhǎng)有效期國(guó)外達(dá)６０年之久的記實(shí)，而有機(jī)涂裝的防護(hù)期一般為３－８年。

２）結(jié)合強(qiáng)度比有機(jī)涂層高，達(dá)到２－３kgf/mm2。

３）耐高溫：噴鋁涂層經(jīng)擴(kuò)散處理，可在９００℃高溫下抗氧化；鋅涂層亦可承受４５０℃。

４）不存在老化變質(zhì)題目。

５）耐磨、耐沖洗、抗擦傷機(jī)能好。

３、噴鋅、噴鋁涂層的比較

噴鋅涂層是國(guó)外應(yīng)用最早的一種陰極保護(hù)涂層，６０年代以前長(zhǎng)效防護(hù)大部門采用噴鋅涂層。但是因?yàn)椋ǎ保╀\層是一種犧牲陽(yáng)極材料，因此噴鋅涂層的防腐速率比噴鋁涂層高，其耐蝕期與厚度成正比，要達(dá)到長(zhǎng)效防蝕、噴鋅涂層應(yīng)有一定厚度；（２）鋅的密度（7.09/cm3）。比鋁（2.7cm3）高2.6倍，因此噴涂相同厚度的涂層，鋅的消耗量是鋁的2.6倍。國(guó)外資料報(bào)道，噴涂等效涂層厚度的情況下，鋅比鋁涂層本錢貴一倍；（３）噴鋅所形成的ZnO粉塵對(duì)人體呼吸道有危害；（４）噴鋅時(shí)因?yàn)榭諝庵蠧O含量不足，不能形成不亂的ZnCO3保護(hù)膜，而易松散的Zn(OH)2，在鋅涂層上產(chǎn)生很多“白銹”，侵蝕率升高；（５）因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)區(qū)大氣、城市大氣中SO2含量較高，使雨水酸度增加，也能破壞ZnCO3膜的不亂性，使鋅涂層侵蝕速率加快。

跟著新型電弧絲材噴涂技術(shù)的發(fā)展，目前國(guó)際上大型鋼鐵構(gòu)件廣泛采用噴鋁長(zhǎng)效防護(hù)涂層。噴鋅涂層除繼承在鄉(xiāng)村大氣、談水和偏堿性氣氛中使用外、正逐漸被噴鋁涂層所代替。

噴鋅、噴鋁涂層侵蝕速率與其使用環(huán)境介質(zhì)的PH值緊密親密相關(guān)。一般來說，噴鋅涂層用于弱堿性前提下為好，噴鋁涂層最好用于中性或酸性前提下。

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