重防腐涂层的应用及其发展趋势
浅谈地下管道防腐的发展趋势

浅谈地下管道防腐的发展趋势【摘要】以叙述防腐材料的性能为基础,着重介绍了防腐技术的发展趋势。
【关键词】管道;防腐;阴极保护;趋势一、前言输气及输油的钢质管道必须采取适当的防腐措施,以保证正常输送和运行。
采用外防腐涂层一般使用寿命应保持30年以上,因此外防腐的正确选择是相当重要的。
防腐涂层及阴极保护是现代管道的基本防护措施,然而,防腐涂层与阴极保护的建设费用占管道总造价的比例并不很大。
本文将介绍防腐材料在世界各国的发展概况、未来的趋势及防腐材料的成本。
二、防腐材料1、煤焦油瓷漆煤焦油瓷漆应用于管道外防腐已有近百年历史,它由底漆、内缠带、外缠带及其他附加保护材料组成,具有吸水率低、抗微生物侵蚀性及抗植物根茎穿透性等特点,由于价格低廉,早已应用广泛。
2、石油沥青石油沥青热浇淋防腐最早于20世纪50年代应用于前苏联,由于其吸水率高,细菌啃食及机械性能较差等缺点,虽然价格低廉,在欧美国家也不采用现浇方式,而主要在工厂或现场以半自动方式将粘胶带螺旋缠绕于钢管上。
使用石油沥青粘胶带,主要原因是其成本低廉,容易施工且较煤焦油瓷漆安全。
随着管道输送压力提高,管径加大,温度增加及各种环境变化需求,上述两种防腐材料有以下几个问题需要克服解决:①机械外力的破坏;②土壤应力;③适用温度范围;④剥离。
为了解决以上问题,熔结环氧粉末及聚乙烯防腐涂层提供了最好的方式。
3、聚乙烯聚乙烯涂层于20世纪50年代初由美国研制成功,采用的是两层结构,即底层胶粘剂和面层聚乙烯组成。
该涂层逐渐在世界许多国家得到发展和应用,尤其在欧洲传统使用的石油粘胶带防腐层几乎被聚乙烯防腐取代。
聚乙烯塑料发展已经有相当长的历史,应用于电线外包覆超过60年,气体、油品、水等压力管道的防腐超过40年。
由于聚乙烯材料涂层薄、埋地不透水、耐磨、耐腐蚀、耐酸碱性高、无毒性、耐机械及热稳定性高、寿命长,单位成本与使用年限综合分析,这种涂层比较经济。
4、熔结环氧粉末熔结环氧粉末于20世纪60年代普及应用,采用热固性粉末涂料一次喷涂成膜的生产工艺,在美国几乎取代传统上使用的煤焦油瓷漆。
简析防腐涂料在石油化工中应用论文

简析防腐涂料在石油化工中的应用摘要:本文首先介绍了防腐涂料应用存在的误区,然后详细探讨了防腐涂料在石油化工方面的应用。
关键词:防腐涂料,石油化工,误区,应用。
中图分类号:p618.13 文献标识码:a 文章编号:一、引言防腐涂料是针对腐蚀的应对之策之一,在实际中,是最为通用常见、最为经济实惠、最为方便和易于掌握的解决途径。
在按用途的涂料分类标准(gb/t2705)中,防腐蚀涂料为工业涂料的一个分支,包括桥梁、集装箱、专用埋地管道及设施、耐高温及其他5类。
腐蚀是和材料本身、材料所处区域及本身运行环境特别是微观环境密切相关的,主要是大气(空气)腐蚀、水(高湿)腐蚀、土壤(埋地)腐蚀和腐蚀物直接接触腐蚀等。
因此,防腐涂料从应用领域和实际效用看,主要应该是涵盖了石油钻采炼化、煤炭矿山等地下采掘、冶金、港口海工、污水处理、道路桥梁、能源集输、化工等设施和构筑物以及非装饰性地坪等金属和混凝土等应用领域。
随着石油化工行业的发展, 利用储罐贮存和运输石油、天然气等化工原料的需求也日益增加. 夏季高温造成储罐内油品大量蒸发, 同时由于储罐内油品的温度过高还存在着一定的安全隐患, 时有发生的安全事故也引起了人们的广泛关注。
为了节能和安全生产, 起初很多单位采取淋水降温措施, 这样不仅会造成球罐锈迹斑斑、加剧设备腐蚀, 同时也浪费了宝贵的水资源。
因此在球罐外壁涂覆一层防腐隔热涂层以减少储罐所受太阳热辐射就成为了一种必要的措施. 目前主要集中于研制油罐用反射隔热涂料, 也开发出了高效隔热涂料。
虽然这种高效隔热涂料具有很高的反射率, 隔热性能良好, 但不能很好的保护金属基体免遭腐蚀, 所以迫切需要一种高效防腐隔热反射涂层。
二、防腐涂料应用存在的误区防腐涂料在石油化工行业得到广泛应用,但是在实际使用过程中存在着几个误区。
2.1 忽视设备表面处理对设备做防腐处理前,需要对金属或非金属材料表面做预处理,预处理不当,直接影响涂层对基体的附着力、防腐涂层的使用寿命和保护性能。
石油集输管道防腐机械设备的现状及发展趋势

浅谈石油集输管道防腐机械设备的现状及发展趋势摘要:在油田开采中,由于管线腐蚀而造成管线渗漏、穿孔、破裂等事故的发生,不仅造成重大的经济损失,也造成了严重的环境污染,因此,管线防腐涂层的合理选择和使用,对石油集输管线的安全运行及使用寿命,具有十分重要的意义。
本文介绍了石油集输管道防腐机械设备的现状,探讨了石油集输管道防腐机械设备的发展趋势。
关键词:石油集输管道;防腐涂层;现状;发展趋势在油气开采及集输过程中,由于含有大量硫化氢、二氧化碳、凝析油和地层水等介质,对油气井套管、钻采设备、井下工具、集输管线等造成了严重的腐蚀,从而造成套管穿孔、钻采设备失灵、管线开裂等事故,甚至危及人们的生命和财产安全。
因此,硫化氢、二氧化碳和高矿化度采出水对油气田集输系统的管线及设备产生的腐蚀问题,成为当今研究的热门课题,管道内防腐是保证管道安全运行和延长管道使用寿命的重要措施。
一、石油集输管道防腐机械设备的现状国内外对油气集输管道内腐蚀采取了不同的防腐措施,目前在油田应用相对广泛的几种油气集输管道内防腐措施主要包括缓蚀剂防腐、涂料防腐、电镀防腐、复合管防腐等。
缓蚀剂防腐是将少量的缓蚀剂加入到腐蚀介质中,以抑制金属或合金的腐蚀破坏过程和其机械性能改变过程,从而延长金属的使用寿命。
缓蚀剂防腐具有用量极少、不改变环境就能获得优良防腐效果、不增加设备投资、操作简便、见效快、同一配方适用不同环境等优点,在油气工业中应用极为广泛。
目前,国内外油气集输管道内防腐用的缓蚀剂的主要缓蚀成分是有机物,如链状有机胺及其衍生物、咪唑啉及其盐、季铵盐类、松香衍生物、磺酸盐、亚胺乙酸衍生物及炔醇类等。
为确保缓蚀剂的效果,筛选的缓蚀剂除与地层水和油有良好的相容性外,还应与现场使用的水合物抑制剂、除硫剂、破乳剂等有良好的配伍性。
涂料防腐的原理是在管道内壁和腐蚀介质之间提供一个隔离层,从而起到减缓腐蚀的作用。
涂层钢管广泛应用于油气田集输管线。
内涂层防腐技术可有效防止内腐蚀,节约大量的管材和维修费用,显著提高油气田的输送效率,减少清管次数。
表面镀层技术

表面镀层技术表面镀层技术是一种常用的加工方法,通过在物体表面形成一层保护膜或改变其外观和性能,起到保护、装饰和功能增强的作用。
本文将介绍表面镀层技术的原理、应用领域以及未来发展趋势。
一、表面镀层技术的原理表面镀层技术通过将金属或非金属材料沉积在物体表面,形成一层薄膜,以改变物体的表面性质。
常用的表面镀层方法有电镀、热镀、喷涂、化学镀等。
1. 电镀:电镀是利用电解质溶液中的金属离子,在电极的作用下,通过电流将金属沉积在物体表面。
电镀膜具有良好的耐腐蚀性、装饰性和导电性,广泛应用于汽车、电子产品等领域。
2. 热镀:热镀是利用高温熔融状态下的金属将其涂敷在物体表面。
热镀膜具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,常用于制造机械零件、刀具等。
3. 喷涂:喷涂是将液态或粉末状的涂料通过喷枪均匀地喷射到物体表面,形成一层保护膜。
喷涂膜具有良好的耐候性和装饰性,广泛应用于建筑、家具等行业。
4. 化学镀:化学镀是利用化学反应将金属沉积在物体表面,形成一层薄膜。
化学镀膜具有良好的耐腐蚀性和导电性,常用于电子器件等领域。
表面镀层技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个典型的应用领域:1. 汽车工业:汽车部件需要具有耐腐蚀性和装饰性,因此常采用电镀技术对汽车表面进行镀层处理。
例如,镀铬处理可以提高汽车的外观质感,防止零件生锈。
2. 电子工业:电子产品通常需要具有导电性和防腐蚀性,因此常采用化学镀技术对电子器件进行表面处理。
例如,将金属镀层应用在电路板上,可以提高导电性和防腐蚀性。
3. 机械工业:机械零件常需要具有耐磨性和耐腐蚀性,因此常采用热镀技术对机械表面进行处理。
例如,将硬质合金涂层应用在刀具上,可以提高切削性能和使用寿命。
4. 建筑工业:建筑材料需要具有耐候性和装饰性,因此常采用喷涂技术对建筑表面进行处理。
例如,将防水涂料喷涂在墙壁上,可以提高墙体的防水性和美观性。
三、表面镀层技术的未来发展趋势随着科技的进步,表面镀层技术也在不断发展。
微结构陶瓷耐磨(自润滑)重防腐涂层的组织特性与应用研究

要 】微结构 陶瓷耐磨 ( l t润滑 )重 防腐涂层 ,是 以具有 高度耐蚀 性和耐 温性 的无机物结 构二氧化硅 ( i: SO )与有机
的 环 氧 丙 烷 苯 基 迷 相 连 接 ,形 成 的 陶瓷 粘 接 剂 为成 膜 物 质 , 陶瓷 粉 末 作 为填 料 的 可在 常 温 固化 的 双 组 分涂 料 。 该 涂 层 具 有 高耐
维普资讯
微结构 陶瓷耐磨 ( 自润滑 ) 防腐涂层 的 重
组 织特 性 与应 用研 究
徐 中 ,王 月娥 ,李树春
16 2 ) 10 3
(. 绿 陶节 能新材料 有 限公 司,辽 宁 大连 162 ; 1大连 03 1
2 大连化 工研 究设 计 院 ,辽 宁 大连 .
5 0mmx O mmx . 03 lO O2 .mm 马
涂 料 是 一 种 高 固 分 的耐 磨 重 防腐 成膜 物 质 陶 瓷粘 接 剂 ,陶瓷 涂料 。它 主要 由以下 四部分 组 成 : 种塔类设 备 、泵 、输送管道 以及 粘接 剂 采 用 有机/ 机 复合 技 术 以 成 膜 物 质 、 固化 剂 、 陶瓷 填 料 和 无 水 轮 叶 片 ,水 电 站 闸 门 ,造 纸 磨 聚 合 物 陶 瓷 的 形 式 实 现 。它 是 将 助 剂 。本 实 验 采 用 陶 瓷 粘 接 剂 为 桨 机 的磨 盘 等 ,它 们 不 仅 工 作 在 具 有 高 度 耐蚀 性 和 耐 温 性 的无 机 成 膜 物 质 。A、B、C三 种 陶瓷 粉
年 大连理 工大学博士毕业 ,长期 从事微
制造 、 纳米 材 料 的研 究 开发 工作 。
1 微 结 构 陶瓷 耐磨 ( . 3 自润 滑)
重防腐涂料的标准

重防腐涂料的标准重防腐涂料作为防腐涂料的骄子,自20世纪60~70年代开始应用以来,得到了迅速发展,应用范围越来越广,尤其是这样那样的防腐难题进一步推动了重防腐涂料技术的革命,重防腐涂料从生物工程、石油、化工等行业吸取营养,嫁接高技术,使重防腐涂料发挥着越来越大的作用,发展前景十分诱人。
重防腐涂料标准的重要标志即厚膜化。
今天我要为大家介绍的是有关重防腐涂料标准的相关知识。
重防腐涂料介绍重防腐涂料:它的英文名称为heavy-duty coating,指相对常规防腐涂料而言,能在相对苛刻腐蚀环境里应用,并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。
厚膜化是重防腐涂料的重要标志。
一般防腐涂料的涂层干膜厚度为100μm或150μm左右,而重防腐涂料干膜厚度则在200μm或300μm以上,还有500μm~1000μm,甚至高达2000μm。
防腐涂料,一般分为常规防腐涂料和重防腐涂料,是油漆涂料中必不可少的一种涂料。
常规防腐涂料是在一般条件下,对金属等起到防腐蚀的作用,保护有色金属使用的寿命;重防腐涂料特点①能在苛刻条件下使用,并具有长效防腐寿命,重防腐涂料在化工大气和海洋环境里,一般可使用10年或15年以上,即使在酸、碱、盐和溶剂介质里,并在一定温度条件下,也能使用5年以上。
②厚膜化是重防腐涂料的重要标志。
一般防腐涂料的涂层干膜厚度为100μm或150μm左右,而重防腐涂料干膜厚度则在200μm或300μm以上,还有500μm~1000μm,甚至高达2000μm。
重防腐涂料种类【环氧树脂漆】厚膜型环氧富锌底漆,环氧云铁防锈漆,环氧玻璃鳞片,环氧煤沥青漆,环氧地坪漆。
【氯乙烯油漆】底漆,面漆,机床漆,锤纹漆,防火漆,防腐漆,清漆,过氯乙烯腻子。
【氯化橡胶油漆】氯化橡胶各色面漆,氯化橡胶铝粉防锈底漆,氯化橡胶防锈底漆,氯化橡胶铁红铝粉防锈漆,氯化橡胶船底防污漆。
【丙烯酸油漆】丙烯酸聚氨酯罩光清漆,各色丙烯酸聚氨酯磁漆,丙烯酸道路划线漆。
海洋环境下防腐涂料技术研究进展

海洋环境下防腐涂料技术研究进展海洋环境下防腐涂料技术研究进展1. 研究背景海洋环境的高湿度、高盐度、强大的腐蚀性和较高的氧化还原电位等特点,使得海洋设施对防腐涂料的要求更高。
传统的防腐涂料在海洋环境下常常存在附着力差、腐蚀性差、耐碱性差等问题,无法满足长期防腐需求。
因此,研究海洋环境下的防腐涂料技术具有重要意义。
2. 研究进展2.1 新材料的研发为了提高防腐涂料的性能,研发新型材料成为研究的重点。
纳米材料被广泛应用于防腐涂料中,其具有较高的比表面积和活性,能够提供更好的保护性能。
例如,纳米二氧化钛、纳米氧化锌等材料具有优良的抗紫外线性能,抗菌性能和自清洁性能,能够降低涂层的老化程度和附着物的积聚。
2.2 涂层结构的优化优化涂层结构是提高海洋防腐涂料性能的关键。
常见的优化方法包括引入纳米颗粒、添加功能填料、调节涂层成分等。
通过合理设计涂层结构,可以提高涂层的耐候性、附着力和耐蚀性。
例如,将纳米颗粒加入到底层涂料中,可以增加涂层的紧密度和耐腐蚀性能。
2.3 多功能涂层的研究海洋环境的特殊性要求防腐涂料不仅要具备防腐蚀的功能,还要具备其他功能。
近年来,研究人员开始探索在防腐涂料中加入其他功能成分,如防风沙、隔热、保温等。
这些功能的引入可以增加海洋设施的使用寿命和安全性。
2.4 抗生物附着技术的研究在海洋环境中,生物附着是指微生物、藻类和动物等在海洋设施表面形成的附着物。
这些附着物会对设施表面产生腐蚀、磨损和生物膜形成等问题,严重影响设施的使用寿命。
因此,研究抗生物附着技术对海洋环境下的防腐涂料技术具有重要意义。
研究人员通过引入抗生物附着剂、添加抗生物附着功能材料等方法,可以防止生物附着的产生,减少设施受损。
3. 存在问题尽管海洋环境下的防腐涂料研究取得了一定的进展,但仍然存在一些问题。
首先,海洋环境下的防腐涂料许多是在实验室条件下进行研究的,实际应用的环境复杂多变,需要进一步验证涂层的真实性能和持久性。
纳米涂层在防腐领域的应用研究

纳米涂层在防腐领域的应用研究在当今的工业和科技领域,防腐是一个至关重要的课题。
腐蚀不仅会导致材料的损坏和失效,还会带来巨大的经济损失和安全隐患。
为了应对这一挑战,科学家们不断探索和创新,纳米涂层技术应运而生,并在防腐领域展现出了广阔的应用前景。
纳米涂层,顾名思义,是一种厚度在纳米级别的涂层。
由于其极小的尺寸,纳米涂层能够赋予材料独特的性能和优异的防腐效果。
纳米涂层的防腐机制主要包括物理阻隔、化学钝化和自修复等方面。
首先,物理阻隔是纳米涂层防腐的重要手段之一。
纳米级的涂层可以在材料表面形成一层致密的保护膜,有效阻挡外界的腐蚀性介质,如氧气、水分和腐蚀性离子等的侵入。
与传统涂层相比,纳米涂层的孔隙率更低,结构更加致密,从而能够提供更好的阻隔效果。
例如,纳米氧化锌涂层能够在金属表面形成一层均匀且致密的膜,显著降低了腐蚀性介质的渗透速度,延长了金属的使用寿命。
其次,化学钝化也是纳米涂层发挥防腐作用的关键机制之一。
纳米涂层中的某些成分可以与金属表面发生化学反应,形成一层稳定的钝化膜。
这层钝化膜能够抑制金属的电化学腐蚀反应,降低腐蚀速率。
例如,纳米钛酸盐涂层能够在铝合金表面发生化学反应,生成一层富含钛元素的钝化膜,有效地提高了铝合金的耐腐蚀性。
此外,自修复功能是纳米涂层的一个独特优势。
当涂层在使用过程中受到局部损伤时,纳米涂层能够通过自身的特殊结构和成分实现自我修复,恢复其防腐性能。
一些纳米涂层中含有能够在特定条件下发生反应的物质,当涂层受损时,这些物质会迅速反应并填补损伤部位,重新形成完整的保护层。
这种自修复功能大大提高了涂层的耐久性和可靠性。
纳米涂层在不同领域的防腐应用中都取得了显著的成果。
在航空航天领域,飞机的零部件长期处于恶劣的环境中,如高温、高湿和高盐雾等,容易受到腐蚀。
采用纳米涂层技术对飞机零部件进行处理,可以显著提高其耐腐蚀性,保障飞行安全。
例如,在飞机发动机叶片上涂覆纳米陶瓷涂层,能够有效抵抗高温氧化和热腐蚀,延长叶片的使用寿命。
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重防腐涂层的应用及其发展趋势方震【摘要】论述了粉末渗锌技术、达克罗工艺、聚脲弹性涂料、鳞片涂料、氟碳涂料、氟醚树脂型重防腐涂料、以纳米金属氧化物改性的新型防腐涂料、有机硅改性环氧树脂防腐涂料以及带锈涂料的应用状况,并指出其发展趋势.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2010(029)007【总页数】6页(P64-69)【关键词】重防腐涂层;粉末渗锌;达克罗;带锈涂料【作者】方震【作者单位】国际涂层涂装工业协会,广东,珠海,519075【正文语种】中文【中图分类】TG174.46Author’s address: International Surface Coatings Association (ISCA), Zhuhai 519075, China金属与周围环境各种介质接触时,发生化学或电化学反应,使金属材料受到损耗,性能受到破坏的现象称为腐蚀。
据统计[1],我国每年因腐蚀(黑色金属)所造成的直接经济损失约占国民生产总值的4%。
美国1975年因钢铁腐蚀所造成的直接经济损失高达700多亿美元,约占当年其国民生产总值的4.2%(以上均不含间接的经济损失)[2]。
世界上,每年生产的钢铁中大约有1/3因腐蚀而报废。
目前,全球每年因腐蚀所造成的损失高达10 000亿美元,占各国国民生产总值(GNP)的2% ~4%。
为了使腐蚀现象得到有力的防止或控制,科学家们一直在追求更新、更高、更有效的防腐蚀方法。
20世纪50年代(1953年~ 1955年),美国欧文斯–科宁玻璃纤维公司研制开发出“玻璃鳞片”,并将它与有关树脂混合制成鳞片涂料,用于重防腐领域。
20世纪80年代,比利时科学家开发出性能较为优异的高富锌重防腐涂料——Ziga。
“锌加”是高纯度(99.995%)的锌粉和挥发性溶剂、树脂制成的单组分涂料。
与双组分富锌涂料和其他一些单组分富锌底漆相比,“锌加”的含锌量极高(干膜中含纯锌量高达 96%以上),溶剂中不含甲苯、二甲苯等有机溶剂,涂料中无Pb、Cd等重金属,而且它对钢铁有双重保护功能(阴极保护和屏障式保护),因此,“锌加”在桥梁、隧道、集装箱、船体、污水处理、贮罐等领域得到了广泛的应用。
此后,日本罗巴鲁(Roval),我国深圳的彩虹、珠海的冠宇等单位也相继成功研发了类似“锌加”的高富锌防腐涂料。
在20世纪70年代初期,美国人发明了一种特殊的表面处理新工艺——达克罗(在被涂物件上形成锌铬膜的一种全新的防锈技术),它具有不产生氢脆、防蚀能力强、对环境污染少等一系列优点,从而引起了世人的关注。
1976年前后,它先后被转让给美国的M.C.I公司、法国的DACRAL公司和日本的NDS公司。
1990年,我国由于汽车工业发展的需要,从日本引进了这种工艺,并作为一种比较清洁的生产方式而加以推广。
迄今,达克罗工艺在我国已形成了一个崭新的产业。
在当代,环保呼声日益高涨,国际上对 Cr(VI)给人们造成的危害有了新的认识。
欧盟规定,从2006年开始,所有的电子产品、汽车等须大大降低 Cr(VI)的含量,特别指出,每辆汽车中Cr(VI)含量不得超过2 g。
因此,新的无铬、少铬防腐蚀技术就被提到了议事日程。
而能把阴极保护功能和涂膜的屏蔽功能融合为一体的新型含锌防腐蚀技术得到了广泛关注,并在实际中得到了较好的应用。
以锌为主体的防腐蚀课题在科研中不断涌现,体现在:(1) 含锌或富锌底漆如环氧富锌底漆(它是由锌粉、环氧树脂液、聚酰胺树脂 3种组分组成的自干型底漆)、无机磷酸盐富锌(铝)涂料(它是由无机粘结剂、水与醇作溶剂,再与锌粉、铝粉所组成,其含锌量大于70%)、无机硅酸盐底漆(由烷基硅酸酯、超细锌粉、颜填料、特种助剂、固化剂等组成,为双组分)、富锌带锈自干型涂料(含锌粉65% ~ 80%)以及水性无机双组分富锌涂料和以纳米材料改性的无机富锌(水性)涂料等等。
(2) 电镀锌。
(3) 热镀锌。
(4) 电弧喷锌。
(5) 热渗锌(粉末渗锌)。
(6) 高富锌涂料,如锌鳞片涂料、比利时“锌加”(干膜中锌含量大于96%)、日本罗巴鲁(含锌量为96%)、深圳彩虹的强力锌(涂膜中含锌量大于 96%)和珠海冠宇的新锌(干膜中的活性锌含量为92% ~ 96%)等。
(7) 含铬或无铬达克罗(如交美特)。
2. 1 工作原理将渗锌剂与钢铁制件共置于渗锌炉中,加热到400 °C,活性锌原子则由钢铁制件的表面向内部渗透,同时铁原子由内向外扩散,在制件表层形成一个均匀的锌–铁化合物,即渗锌层。
2. 2 特点(1) 耐蚀性特强。
实践表明,在海洋及恶劣的工业大气环境下,渗锌层优于热镀锌、电镀锌和不锈钢。
如在同一腐蚀环境中,不锈钢于600天后其表面已布满了锈点,而渗锌产品在1 600天后,其表面仍无锈迹。
(2) 具有优异的耐磨性和耐擦性。
粉末渗锌层的表面硬度为250 ~ 400 HV,而热镀锌和电镀锌的表面为纯锌,所以其硬度仅为70 HV。
故粉末渗锌的耐磨性和耐擦性要比热镀锌及电镀锌好得多。
(3) 涂覆工艺基本无污染。
粉末渗锌前,钢铁制件的前处理使用抛丸机,所产生的粉尘可利用布袋除尘器加以解决。
渗锌时,需要将渗锌炉加热至400 °C,以油作燃料的渗锌炉由于采用了循环燃烧的方式,所以无烟气排放。
而且,粉末渗锌为固体渗锌,无锌的蒸汽产生,加之工件与助剂均在密闭的器具中进行渗透、分离,所以不会对环境产生污染。
(4) 与热镀锌相比,它具有耗锌量较低的特点。
热镀锌加工每吨产品需消耗锌100 kg左右,而粉末渗锌加工每吨产品消耗锌量仅为30 kg左右,大大降低了加工成本。
另外,热镀锌对锌锅有腐蚀,而粉末渗锌则没有类似问题。
(5) 渗锌产品可以与涂料结合形成复合防护层。
由于渗锌层与防腐涂料具有良好的配伍性,所以其结合力为1级。
(6) 经过渗锌的钢铁制件其机械性能不会有大的变化。
这是由于渗锌处理的温度要比热镀锌低 100 ~280 °C。
而此温度下,进入钢铁制件内的氢原子已扩散逸出,所以在应用中无氢脆问题。
2. 3 应用及发展前景粉末渗锌技术起源于英国和苏联,20世纪90年代以来引进我国。
经过专家们的研究、实验,目前已成功开发出粉末渗锌技术和系列成套设备,并有5项成果获得了实用新型专利,它们是:粉末渗锌设备、炉体回转粉末渗锌设备、粉末渗锌螺纹钢以及管材、型材等。
由于粉末渗锌技术有诸多的优异性能,因此它已广泛应用于室外钢铁结构及紧固件、高速公路、护栏、桥梁、水暖器材及建筑五金、汽车(如夏利汽车的渗锌底盘)、工程机械和海洋化工、冶金、发电等工程中的耐高温部件。
热镀锌制作的高速公路护栏一般使用年限为6年。
而渗锌护栏(渗锌厚度为90 ~100 μm)可保30年内无损,并不需要大维修。
每公里护栏(双向、四排护栏)使用30年,热镀锌需花费68万元,而渗锌仅需23万多元,后者仅为前者的1/3左右,经济效益极高。
据统计,全国有铁路线路 7万多公里,每年用于铁道道钉的浇油维护费用大约为4亿多元。
若采用渗锌道钉,30年内免大修,仅此一项可为国家节约费用120多亿元。
3. 1 彩色达克罗工艺众所周知,达克罗是一种非装饰性的耐蚀涂层,一般外观均为银灰色,色泽单调,因此很难满足工业发展对耐蚀涂层的外观要求。
2005年7 ~ 8月份,笔者曾到一些达克罗公司参观,在靖江市达克罗涂覆工业公司参观时,看到了他们所加工的工件中除有银灰色的达克罗涂层外,还有绿色、黑色和类似钝化的金黄色涂膜。
从外观来看,其黑色涂层的色泽、均匀度等方面都较好。
其达克罗涂层的处理工艺为:脱脂(CHCl3)—抛丸—浸渍—离心—烘烤[(290 ± 5) °C]—浸渍—离心—烘烤[(320 ± 5) °C]—浸渍—离心—喷涂—烘烤(160 ~180 °C)—检验—包装。
沈阳金杯汽车公司、新程轿配制造有限公司、盐城悦达(千里马)公司等对靖江公司所加工的汽车配件做了大于600 h的盐雾试验,未发现有红锈产生。
目前,该公司所加工的汽车配件已出口意大利和北美市场。
其产品技术要求及其检测结果如表1所示。
3. 2 交美特(Geomet)欧盟《未来化学品政策战略》(白皮本)已经出台,《关于化学品注册、评估、许可和限制》(简称REACH)的法案已在2006年实施。
欧盟REACH法案涉及的化工产品达3万多种,涉及的制成品多达500万种,直接影响着化工、轻工、纺织、建材、家电等行业与欧盟有进出口业务的企业。
由于对 Cr(VI)认识的深化,已用法规的形式限定了它的含量。
在此情况下,原认为比较环保的达克罗工艺,由于在正常工艺规范操作下,还有少量的铬以可溶性 Cr(VI)的形式保留在达克罗涂层中,其溶出量大约在3 μg/cm2,大大超过了镀锌钝化层所要求的不大于0.6 μg/cm2的标准和每辆汽车中Cr(VI)的含量不超过2 g的标准。
因而必须有一种新型的小于0.6 μg/cm2和每辆汽车Cr(VI)含量小于2 g的工艺出现,以满足新法规的要求。
法国Dacral公司更改了达克罗涂液的配方,推出了Dacromet LC的低铬达克罗,使其膜层中的Cr(VI)含量降至0.03 μg/cm2(我国也有类似的做法)。
美国MCI公司研发了不含铬的交美特涂层来取代达克罗涂层。
用于紧固件和小零件的交美特涂层的最小厚度为10 ~12 μm,最小涂覆量为32 ~ 36 g/m2,颜色为银灰及黑色;用于非紧固件和大零件的交美特涂层其最小厚度为8 ~12 μm,最小涂覆量为28 ~ 36 g/m2,颜色同上。
交美特涂层的性能指标见表2。
交美特涂层完全保留了达克罗高抗蚀、涂层薄、无氢脆的优点,有效地解决了有害的 Cr(VI)的问题,从真正意义上实现了清洁生产,满足了欧盟有关法规对产品制件中所提出的环保要求,因而无铬达克罗工艺必将在不久的将来完全取代电镀锌、热镀锌、电弧喷锌和旧有的达克罗工艺。
这是时代的要求,技术进步的必然趋势。
4. 1 聚脲弹性涂料喷涂聚脲弹性涂料是继高固体分涂料、水性涂料、紫外光辐射固化涂料、粉末涂料等低(无)污染涂料之后,为了适应环保的需求而研发的一种新型无溶剂、无污染的涂料产品和施工技术。
聚脲涂料是一种弹性体物质,疏水性强,对环境温度不敏感,甚至可以在水上、冰上喷涂成膜,在极其恶劣的情况下也可正常施工。
而且涂膜致密、连续和无接缝,既柔韧有余,又刚性十足,能完全隔离空气中的水和氧气的渗入,防腐性能十分优异。
聚脲涂膜同时还具有耐磨、防水、抗冲击、抗疲劳、耐老化、耐高温、耐辐射等多种功能。
可广泛应用于化工防护、管道防腐和海洋防腐等多种领域。
目前,聚脲弹性涂料已在海洋灯塔、水池防水、船舶、京津高速铁路及奥运场馆得到应用,京沪高速、厦深铁路、京石高铁等铁路工程也已立项采用,其产值大约为20亿元左右。