超音速噴涂的工藝概括！

超音速噴涂熱噴涂持久防腐涂層工藝

一，概述

      因為鋼結構長期暴露于各種大氣（包括海洋，產業城市，田野，礦山）和不同的水質介質中，因此它們都受到不同程度的侵蝕。據了解，全世界每年出產的鋼鐵中約有十分之一會生銹，并且約有30％的鋼鐵設備會因侵蝕而失效。在產業發達國家，金屬侵蝕造成的直接經濟損失每年占國民經濟總產值的2-4％，我國在這一領域的損失每年也達數千億元。
超音速電弧噴涂熱噴涂鋅，鋁及其合金涂層，再加上密封處理，可以制備長期的保護性復合涂層。有效保護期一般**長為20-30年，而國外記實的**長有效期長達60年。跟著我國電弧噴涂熱噴涂技術的發展和完善，鋅，鋁等合金涂料將逐步取代傳統的噴涂工藝。在某些領域，超音速電弧噴涂熱噴涂鋅和鋁涂層也將取代大多數的熱浸鍍鋅工藝。在此，以超聲熱噴涂鋅鋁涂層為例，扼要先容長期防腐工藝的機能。

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二，鋅鋁長效保護性復合涂料的機能

1.鋅和鋁涂層的保護機理

      研究表明，因為鋼在大氣和水介質中的電化學侵蝕而沒有保護措施，碳鋼的均勻侵蝕速率比鋅高5-20倍，比鋁高40-100倍。當使用普通涂料進行保護時，因為涂料與鋼基材的粘合強度低，抗腐蝕性和顆粒磨損能力低以及使用過程中的老化和變質，通常輕易引起局部涂層損失和剝落，從而會導致鋼質基材生銹，從而導致涂料層起泡并大面積脫落，從而導致防護在短時間內失效。
超音速電弧噴涂熱噴涂鋅鋁復合涂層對鋼質基材具有雙重保護作用。

一方面，密封處理后的涂層可以起到物理籠蓋作用。將鋼與水和空氣等侵蝕性介質隔離，起到保護作用；另一方面，當涂層有氣孔，裂紋或損壞時，鋅和鋁的電化學機能相對活躍，電極電勢低于鋼。在形成侵蝕電池時，鋅或鋁為負電極。鐵是正極。鋅和鋁會失去電子，并變成離子進入電解液并被侵蝕。自由電子流向鋼，使鋼極化并受到保護。

      鋁是一種非常活潑的金屬，很輕易與氧氣結合形成致密而堅硬的氧化保護層，從而有效地防止了鋁涂層的進一步氧化。此外，在噴涂過程中，鋁會變成帶負電的活化態，從而可以更好地對鋼基材進行陰極保護。

噴涂后，使用低粘度涂料，密封涂料并添加一層或兩層面漆，成為金屬基復合涂料，這將進一步顯著進步涂料的防腐能力并延長保護期。

因為在超音速電弧噴涂（熱噴涂）過程中，鋅或鋁以熔融液體的形式噴涂在粗拙的鋼表面上，因此它以更大的熱能熔化，而熱能比有機涂層更易被氧化。此外，在噴涂過程中，鋁會變成帶負電的活化態，從而可以更好地對鋼基材進行陰極保護。

      噴涂后，使用低粘度涂料，密封涂料并添加一層或兩層面漆，以形成金屬基復合涂料，這將進一步顯著進步涂料的防護能力并延長防護期。

2.超音速電弧噴涂鋅鋁涂層的特性

鋼結構部件由噴涂的鋅和鋁涂層以及封鎖涂層保護，以形成長期的保護性復合涂層。與一般的有機涂料比擬，它具有以下凸起的特點：
（1）保護期長：噴涂鋅，噴涂鋁復合涂料，保護有效期一般可達20-30年，國外大氣中**長的有效期是創紀錄的60年，而有機的保護期涂層一般為3-8年。
（2）粘接強度高于有機涂層，達到2-3kgf / mm2。
（3）耐高溫性：噴涂的鋁涂層經擴散處理后可在900°C的高溫下抗氧化；鋅涂層還可以承受450°C的溫度。
（4）沒有老化和劣化的題目。
（5）良好的耐磨性，耐腐蝕性和耐刮擦性。
 
　３、噴鋅、噴鋁涂層的比較

　　噴鋅涂層是國外應用的一種陰極保護涂層，６０年代以前長效防護大部門采用噴鋅涂層。但是因為

（１）鋅層是一種犧牲陽極材料，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，要達到長效防蝕、噴鋅涂層應有一定厚度；

（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。國外資料報道，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粉塵對人體呼吸道有危害；

（４）噴鋅時因為空氣中CO含量不足，不能形成不亂的ZnCO3保護膜，而易松散的Zn(OH)2，在鋅涂層上產生很多“白銹”，侵蝕率升高；

（５）因為產業區大氣、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的發展，目前國際上大型鋼鐵構件廣泛采用噴鋁長效防護涂層。噴鋅涂層除繼承在鄉村大氣、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境介質的PH值緊密親密相關。一般來說，噴鋅涂層用于弱堿性前提下為好，噴鋁涂層**好用于中性或酸性前提下。

三、超音速電弧噴涂鋅、鋁復合層海內應用典型實例：

　　（１）１９２０年，法國巴黎四周的圣·吉尼船閘采用噴鋅防護，１９５２年進行檢查，噴涂涂層完好。

　　（２）１９３６年，美國在KAW河大橋鋼結構上噴涂２５０um厚的鋅涂層，１９７５年檢查涂層完好。

　　（３）１９３９年，英國北威爾士麥奈海峽公路橋吊掛鏈及部門鋼結構件噴鋅防護，鋼結構一直保持極好狀態。

　　（４）美國格蘭維奇市一座自然汽化工廠的凈化裝置，采用鋼結構上噴涂１３０um厚的鋁涂層，３０年后仍舊保持完好。

　　（５）我國淮南電廠的２６４座輸電塔，１９５２年對其上半部門采用噴鋅防護，涂層至今仍完好。

　　（６）江蘇三河６３孔鋼制水閘門，１９６６年采用噴鋅涂層防護，已使用２８年涂層完好。

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