暖氣片防腐技術

一、腐蝕的機理
        所有的材料尤其是金屬，都存在著腐蝕與防護的（de）問題。鋼鐵的腐蝕原理與其它金屬有許多共性，所以在討論金屬腐蝕原理及其防護時，往往以鋼鐵為主要研究對象。根據腐蝕因素、腐蝕環境和（hé）腐蝕表麵狀態、金屬腐蝕的機理可以（yǐ）分為化學腐（fǔ）蝕、電化學腐蝕和多因素腐蝕。
       1.化學（xué）腐蝕
        金屬（shǔ）的化學腐蝕是金屬在幹燥氣體（如氧、氯、硫化氫等）和非電解質溶液（yè）中進行化學反應的結果。化學反應作用引起腐蝕，在腐蝕過程中不產生電流。金屬的化學腐蝕隻（zhī）在特定的情況下發生（shēng），不具普遍性。例如：金屬的氧化M+O→MO.
       2.電化學腐蝕
        金屬和介質發生電（diàn）化學反（fǎn）應而引起的腐蝕，在腐蝕過（guò）程（chéng）中有陽極和陰極區，電流可以通（tōng）過（guò）金屬在一定的距離中流動，如金屬在（zài）各種電介質溶液（如海水、酸、堿、鹽溶液、潮濕大氣等）中的（de）腐蝕。在一般（bān）情況下，電化學（xué）腐蝕主要（yào）為微電池（chí）腐蝕和（hé）濃差電池腐蝕。
       3.化學或電化（huà）學加機械因素的腐（fǔ）蝕
        這是（shì）多因（yīn）素引起（qǐ）的腐蝕。由（yóu）於各種（zhǒng）因素的相互作用，往往產生非（fēi）常（cháng）激烈的腐蝕，一般包括應力腐蝕、腐蝕疲勞、空蝕腐蝕等。
二、材（cái）料的保護
        防止金屬腐蝕的主（zhǔ）要方法必須從金屬和介質兩個方麵來考慮。
       1.正確選用材料並且注重加工工藝（yì）
        材料的保擴（kuò）是一項綜合工程，是（shì）生產的一個重要組成（chéng）部分，需要多方麵的配合和各個環節的（de）銜接。
        在設（shè）備和工程材料選擇方（fāng）麵，在滿足生產主要技術、工（gōng）藝和經濟指標的前提下，應盡可能使（shǐ）用在給（gěi）定的腐蝕條什下穩定性好（hǎo）的材（cái）料。如：在H2S04溶液貯槽（cáo）中采用襯金屬鉛和陶瓷材料：在建戶外結構時，在（zài）強度允許的情況下，使用金屬鋁及其合金，因為鋁在一般空氣中不（bú）易腐蝕（shí），表麵有（yǒu）一層氧化膜保護層；在設計方麵，設備和工程的（de）結構和組（zǔ）合應該符（fú）合（hé）防腐蝕規律。要盡量避免不同金屬的（de）搭接和鉚接。焊縫不宜太（tài）多，各部分（fèn）受力要均勻。在技術規範（fàn）和生產工藝上，如果有選擇餘地的話，應把（bǎ）反應溫度低、壓力（lì）小、生產腐蝕性副產物少、防腐蝕要（yào）求不苛刻和設備維（wéi）修容易等條件作為（wéi）首要考（kǎo）慮內容。
       2.覆蓋層保護
        以（yǐ）各（gè）種方法將耐腐蝕（shí）的材（cái）料（liào）覆蓋（gài）在被保護的底材上，使其不與腐蝕介質直接接觸（chù）免遭腐蝕的（de）方法，都屬於這一（yī）類。較常（cháng）用、較簡便的是在金屬（shǔ）表麵覆蓋上防腐塗料、塑料、橡（xiàng）膠、搪（táng）瓷、陶瓷、玻（bō）璃、石材等非金屬材料（liào）。此外，在金屬表麵可以化學鍍、電鍍、熱噴鍍、熱溶浸鍍（dù）一層耐腐性良好的（de）金屬、金屬合金，如：Ni、Cr、Zn、Al、Sn、Cu等金屬。金屬覆蓋保護可分為陰（yīn）極覆蓋保護和陽極（jí）覆蓋保護，作為陽板覆（fù）蓋層的金屬，應比主體金（jīn）屬（shǔ）有更負的電極電位，例如：在鐵上（shàng）覆蓋（gài）Zn、Al等；陰極覆蓋層金屬的電極電位比被保護的主體金屬更正，如在鐵上覆（fù）蓋Ni、Cu、Sn、Pb等，主體金屬是陽極，霞蓋層是陰極，所以覆蓋層必須是完（wán）整（zhěng）的才能達（dá）到保護（hù）底（dǐ）材的目（mù）的。
       3.電化學保護
        電化學腐蝕的必要條件是：陽極、陰極、電介質、電流回路。除去或改變其中（zhōng）任何一個條件即可阻止或減緩腐（fǔ）蝕的進行（háng）。塗層能將金屬周圍的電介質隔離開，實際上也（yě）有電化學防腐的（de）作用。電化學防腐主要通過陰極保（bǎo）護和陽極保護來實現。
       4.腐蝕介質處理
        根據腐蝕介質的成分和作用特點，對腐蝕介質予以處理，一般是從腐蝕介（jiè）質中除去具有腐蝕性或促（cù）進腐蝕的（de）物質，此外，在（zài）腐蝕介質中加入緩蝕劑。4材料的塗裝（zhuāng）防護
        塗裝（zhuāng）保護（hù）是金屬防護直接、方便、有效的一種手段，塗裝防護已（yǐ）有（yǒu）很（hěn）久的曆史，它將防（fáng）護與美觀有效的結合起來，顏（yán）色多樣。因此，塗裝防護在防（fáng）腐方麵是其它手段不可取代的。
三、塗料的防護
       1.塗裝防護（hù）的作用
        在塗料中加（jiā）入大量的作為陽極的金屬粉，以塗料的施工方（fāng）法覆蓋在金屬的表麵上形成保護層。在腐蝕過（guò）程（chéng）中，它作為（wéi）陽極被腐（fǔ）蝕，機體金屬被保護。富鋅底漆就是此類代表。
       2.材料表麵處理
        被塗材料表麵在塗裝（zhuāng）前是否經過必要的表（biǎo）麵處理，使其達到表麵平整光潔（jié），無焊渣、鏽蝕、酸堿、水分、油汙等汙（wū）物，是保證塗（tú）裝的關鍵。例如，如果被塗物表麵有油或有水，塗裝後有可能難以形成連續塗膜，即使形成了連續塗膜，也會嚴（yán）重的影響塗膜的附著力，使塗膜過早的剝落，失去其保護和裝飾作用（yòng）。被塗物表（biǎo）麵的繡蝕、酸堿等汙物不除，也會帶來同樣的後果。因此，在塗裝前進行完善的表麵處理（lǐ），對增強塗膜的附著力，更（gèng）大地發揮塗料的保護和裝飾作用，延（yán）長產品（pǐn）的使用壽命，起著極為重（chóng）要的作用。防（fáng）腐效果的好壞，60%~70%在於表麵處理和施工，即四分塗料，六（liù）分施工，由此可見表麵處理（lǐ）和施工的重要性。
      （1）除油
        除油一般有幾種（zhǒng）辦法：有機溶劑除油、化學除油、電（diàn）化學除油和乳化清（qīng）洗除油。常用的是化學除油和有（yǒu）機溶劑除油。化學除油利用油（yóu）脂在堿性介質中發生皂化作用，分別將皂化油汙除去，因（yīn）此，也叫熱堿（jiǎn）除油法，這種（zhǒng）除油效果（guǒ）好。有機溶劑除油是利（lì）用溶劑對（duì）油脂的溶（róng）解作用而清除油汙（wū）的辦法，隻適用（yòng）於輕度油汙的工（gōng）件。常用汽（qì）油、丙酮、苯類等溶劑（jì）。溶劑毒性大，易於著火，除油不太幹淨。
      （2）除鏽（主要指黑色（sè）金屬）
        除鏽有（yǒu）幾種方法：手（shǒu）工除鏽、機械除鏽、噴射除鏽、化（huà）學除鏽等。前三種除鏽效果（guǒ）一般不佳，如果（guǒ）物件麵積（jī）較大，很難清（qīng）除幹淨。化學除鏽利用鏽的氧化物與酸（suān）溶液發生化學（xué）反應（yīng），將表麵鏽層溶解、剝離以達到除鏽的目的，所以又稱"酸洗"除鏽。表麵除（chú）鏽的好壞，對塗層的耐久性影響很大（dà）。瑞（ruì）典科學家曾做過大規模曝曬（shài）實際試（shì）驗，試驗結果表明，除鏽好壞可使塗膜耐用年（nián）數相差4倍（bèi）以上。
      （3）磷化處理（黑色金屬）、陽極氧化處理（鋁及其合金）
        工件表麵在除油、除（chú）鏽後，一般不能（néng）立即塗漆，為防止（zhǐ）重新生鏽（xiù）和提高塗膜的附著力，常通過一定的（de）化學處理，使基材表麵形成一層保護性的薄膜，常用的有（yǒu）氧化、磷化等（děng）方法。對於黑色金屬，這一工序很重要，一般不能輕（qīng）易（yì）省略，因為氧化膜和磷（lín）化膜也有（yǒu）防腐的作用。一般磷化有高溫磷化（huà）、中溫磷化和低溫磷化，前兩種磷化效果較好，磷（lín）化後所形成的磷酸鋅鹽磷化膜是針狀結晶（jīng），可增強塗膜和金屬的附著力，而切還（hái）有很好的（de）耐腐和耐熱性，磷化以後若防腐要求很嚴格（gé），還需進行鈍化處理，一般用鉻（gè）酸鹽溶液處理，也稱（chēng）鉻化（huà），主要是封閉磷化層的孔隙，使磷化層中裸露的部分鈍化，以抑製殘餘的磷化加速劑的腐蝕作用，進一步增強防（fáng）護能力。磷（lín）化完成以後，應（yīng）按照國標GB6807-86對磷化膜質量（liàng）進行檢（jiǎn）測。一般防腐的（de）失效大多是由於磷化膜不合格所造成。對於鋁及其合金材料（liào），除油、除鏽後，應立即進行陽極氧化處理。
       3.塗料的選用
        如前所述（shù），防護塗料的品種很多，性能各異，被保護的（de）對象多種多樣，使（shǐ）用（yòng）條件各不相同。總之沒有"塗料"可以適應（yīng）各種用途（tú）。因此，選擇塗料是十分重（chóng）要的（de）。但是，一種優異的防腐蝕塗料必須具備以下特征（zhēng）：
      （1）耐腐蝕性能好
        所謂塗料的耐（nài）腐蝕性是指其固化塗層對它所接觸的腐蝕介質（如水、酸堿、鹽、各種化學藥品（pǐn）、廢液、化工氣體等），在物理性質和（hé）化學性質方麵都是穩定的，即不被腐蝕介質溶脹、溶解，也不被腐蝕介質所破壞、分解，不和腐蝕（shí）介（jiè）質發生有害的化學（xué）反（fǎn）應。
      （2）透氣性和滲水性要小
        塗層一般都（dōu）有一定的透（tòu）氣性和滲水性，為此必須選用透氣性小（xiǎo）的成膜物質和屏蔽作用大的塗料。
      （3）要有良好的附著力和一定的機械強度
        塗膜能否牢固（gù）地附著在金屬基體上（shàng），是其能否（fǒu）發揮防（fáng）腐作用（yòng）的關鍵因素之一；除此之外，固化塗膜還應具有一定的（de）物理（lǐ）機械強度，以承受在工作（zuò）條件下（xià）的應力。
      （4）塗料成本和塗裝費用（yòng）低
        在一般情況下，塗裝的保護費用要低於其它的保護方（fāng）法。
        施工費用高於（yú）塗料本身的（de）費用。
        總（zǒng）之，實際中往往會出現（xiàn）這樣的情況，某一塗料品種耐腐蝕性能很好，但對基材附著力和機械性能不佳（jiā）而無法使用。為了解決（jué）耐腐蝕性能和機械性能之間的矛盾，常常采用（yòng）幾種塗料複配的方法。
       4.塗膜（mó）的結構與性能（néng）
        眾所周知，塗料的基本特征是由成膜樹脂所（suǒ）決定的，成膜樹脂主要是有機高分（fèn）了化合物，有機高分了化合物的固有特性則是由它的分子結構鏈節所決定的。因此，影響防腐塗料性能的主要因素可歸結到成膜樹脂的結構。例如：含亞甲基（jī）鍵節的烴係樹脂如酚醛樹脂、聚乙（yǐ）烯樹脂等具有較好（hǎo）的耐（nài）化學（xué）藥品性（xìng）、耐水性、耐腐蝕性。含酯鍵鏈節的樹脂如醉酸樹脂、聚酯樹脂（zhī）等，易被堿水解，故其耐化學腐（fǔ）蝕性較差；含醚鍵的環氧樹脂、酚醛（quán）樹脂等則具有很好的耐腐蝕性；含氨基（jī）甲酸酶鏈節的聚氨（ān）酯樹脂也具有好的耐腐蝕性能。但值得注（zhù）意的是，每種樹脂都含有多種化學結構和基團，而（ér）且多種（zhǒng）化學結構和基團之間（jiān）相互影響，再加之遇到的腐蝕介質（zhì）和所處（chù）的（de）腐蝕環境不同（tóng），因此在（zài）分析成膜樹脂結構對防腐塗料的影響時，一定要具體分析，這樣才能取得（dé）預（yù）期的效果。總（zǒng）之，從結構上看，碳鏈聚合物形（xíng）成的塗膜其耐腐蝕性能比雜鏈（liàn）聚合物的要好，若以氟、氯等元素取代碳鏈上的（de）氫原子，因（yīn）氟、氯等原子的半徑較小，對碳-碳鍵的間隙有充填屏蔽作用，加之氟-碳鍵和氯-碳鍵的鍵能高於碳-碳鍵的鍵能，因此，可提高其（qí）耐腐蝕性能。另外，固化（huà）塗膜中應盡可能不含低分子化（huà）合物，同時避免羥基、羧（suō）基（jī）、醛基、氨（ān）基等活性基團的存在。固化塗膜中雙鏈數也應減少到低數，以避免產生過多的（de）腐蝕介質作（zuò）用中心而加（jiā）速腐蝕的進行。在成膜樹脂確定的情（qíng）況下，成膜樹脂聚合度的增加，漆膜的強度、耐磨性、軟化點、化學穩定性和耐候性均有所提（tí）高。
       5.塗裝設計
        在防護塗裝的（de）設計中，往往（wǎng）是根據成膜物質的性能特長派以不同的用場。例如：采用具有化學活性的成膜物質（zhì）作為底漆，如環氧樹脂類。
        在室內（nèi）施（shī）工時（shí），應注意通風、排汙、防火。對於加熱幹燥，無（wú）論從塗層性能質（zhì）量上還是從經濟（jì）方麵衡量，都（dōu）是一種有效（xiào）益的幹燥方法。同一種塗（tú）料，烘幹漆膜的耐腐性，大多數（shù）優於自幹漆（qī）。烘幹溫度在100℃以下為低（dī）溫烘幹；100~150℃為中溫烘幹；150℃以上為高溫烘幹。高能輻射幹燥技（jì）術，當前主要指用紫外線照射和電子束輻射固化有機除層的（de）技術，是（shì）比（bǐ）較新的塗裝幹燥技術。它們的特點是固化速度（dù）極快，幹燥過程在幾秒至幾（jǐ）分鍾之內即可完成，能量利用率和幹燥效（xiào）率非常高，塗裝成本低，基本不汙染環境。
        雖然塗裝有許多新技術。但目前（qián）為止防腐塗裝（zhuāng）仍以自然（rán）幹燥和加熱幹燥為主。
        材料的腐（fǔ）蝕與防護，一直（zhí）是一對矛盾。腐蝕是自然的，特別在惡劣的環境下，例如（rú）：沿海地帶（嚴重的鹽霧、空氣溫熱）、酸霧地區（如H2S、S02、CO2、CO、NO2等）、大型化工和石油化（huà）工加（jiā）工廠周圍、大型火力發電廠（chǎng）附近等地區，腐蝕的程度更為嚴重。人們不能從根本上（shàng）抑製腐蝕的發生，但可以設法對腐蝕材料進行保（bǎo）擴，使其腐蝕的速度減慢（màn）。在這一過程中，人們創造了各種（zhǒng）防（fáng）腐的方法，塗（tú）料防腐是其（qí）中為廣泛（fàn）使用的一種。

為能夠（gòu）形成完善的防腐塗層，應當做好：
        ①選用合適的（de）塗料體係；
        ②製訂佳的塗裝工藝；
        ③進行正確的表麵處理；
        ④嚴格執（zhí）行塗裝程序管理（lǐ）。