暖氣片防腐技術

一、腐蝕的機理
        所有的材料尤其（qí）是（shì）金屬，都存在著腐蝕與防護的問題。鋼鐵的腐蝕原理與其它金屬有許多共（gòng）性（xìng），所以在討論金屬腐蝕原理及其防護時，往往以鋼鐵為主（zhǔ）要研究對象。根據腐（fǔ）蝕因素、腐（fǔ）蝕環（huán）境和腐蝕表麵狀態、金屬腐蝕的機理可以分為化學腐蝕、電化學腐蝕和多因素腐蝕。
       1.化學腐蝕
        金屬的化學腐蝕是金屬（shǔ）在幹（gàn）燥氣體（如氧、氯、硫化氫等）和（hé）非電解質溶液中進行（háng）化（huà）學（xué）反應的結果。化（huà）學反應作用引起腐蝕，在腐（fǔ）蝕過程中不產生電流。金屬的（de）化學腐蝕隻在特定的情況下（xià）發（fā）生，不具普遍性。例（lì）如：金屬的氧化M+O→MO.
       2.電化（huà）學腐蝕（shí）
        金屬和介（jiè）質發生電化學反應而引起的腐蝕，在腐蝕過程中有（yǒu）陽極和陰極區，電流可以通過金屬（shǔ）在一定的（de）距離中流動（dòng），如（rú）金（jīn）屬在各種電介質溶液（yè）（如海水、酸、堿、鹽溶液、潮濕大氣等）中的腐蝕。在一般情況下，電化（huà）學（xué）腐蝕主要為微電池腐蝕和濃差電池腐蝕。
       3.化學或（huò）電化（huà）學加機械因素（sù）的腐蝕
        這是多因素引起的腐蝕。由於各種因素的相（xiàng）互作用（yòng），往往產（chǎn）生非常激烈的腐蝕，一般包括應力腐蝕、腐蝕疲勞、空蝕腐蝕等。
二、材料的保護
        防止金屬腐蝕的主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（qiě）注重加工工（gōng）藝（yì）
        材料的保擴是一項綜（zōng）合工程，是（shì）生產（chǎn）的一（yī）個重要組（zǔ）成部分，需要多方麵的配（pèi）合和各（gè）個環節的銜接（jiē）。
        在設備和工程材料選擇（zé）方麵，在滿足生產主要（yào）技術、工藝和經濟指標的前提下，應（yīng）盡可能（néng）使用（yòng）在給定的腐蝕條什下穩定性好的材（cái）料。如：在H2S04溶液（yè）貯槽中采用襯金屬鉛和陶瓷材料：在建（jiàn）戶外結構時，在強度（dù）允許的情況下，使用金（jīn）屬鋁及其合金，因（yīn）為鋁在一般空氣中不易腐蝕，表（biǎo）麵有一層氧（yǎng）化膜保護（hù）層；在設計（jì）方麵，設備和工程的結構和組合應該（gāi）符合（hé）防腐蝕規律。要盡量避免不同金屬的搭接和鉚接。焊縫不宜太多，各部分受力要均勻（yún）。在技術規範和生（shēng）產工藝上，如果有選擇餘地的話，應把反應溫度低、壓力小、生產腐蝕（shí）性副產物少、防腐蝕要求不苛刻和設備維修容易（yì）等條件作為首要考慮內容。
       2.覆蓋層保（bǎo）護
        以各種方法將耐（nài）腐蝕的（de）材料覆蓋在被保護的底（dǐ）材上，使其不與腐蝕介質直接接觸免遭腐（fǔ）蝕的（de）方（fāng）法，都屬（shǔ）於這一（yī）類。較常用、較（jiào）簡（jiǎn）便的（de）是（shì）在金屬表麵（miàn）覆蓋上防腐塗料、塑料、橡膠、搪瓷、陶瓷、玻璃、石材等非（fēi）金屬材料。此外，在金屬表麵可以化學鍍、電鍍、熱噴鍍、熱（rè）溶浸鍍一層耐（nài）腐性良好的金屬、金（jīn）屬合金，如：Ni、Cr、Zn、Al、Sn、Cu等金屬。金屬覆蓋保護可分為陰極覆蓋保護和（hé）陽極覆蓋保護，作為陽板覆蓋層的金屬，應比主體金屬有（yǒu）更負的電極（jí）電位，例如：在鐵上覆蓋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（rú）在鐵上覆蓋Ni、Cu、Sn、Pb等，主體金屬是陽極，霞蓋層是陰極，所（suǒ）以覆蓋層必須是（shì）完整的才（cái）能達到保護（hù）底（dǐ）材的目的。
       3.電化學（xué）保護
        電化學腐蝕的必要條件是：陽極、陰極、電介質、電流回（huí）路（lù）。除去或改變其中任何一個條件（jiàn）即（jí）可阻止或減緩腐蝕的進行。塗（tú）層能（néng）將金屬周圍的電介質隔離開，實際上也有（yǒu）電化學防腐的作用。電化（huà）學防腐主要通過陰極保護和陽（yáng）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（zhì）予以處理，一般是從腐蝕介質中除去具有腐（fǔ）蝕性或促進腐蝕的物質，此外，在腐蝕（shí）介質中加入緩蝕劑。4材（cái）料的塗裝防護
        塗裝保護是金屬防護直（zhí）接、方便、有效（xiào）的一種（zhǒng）手段，塗裝（zhuāng）防護已有很久的曆史，它將防護與美觀（guān）有效的結合起來，顏色（sè）多樣。因此，塗裝防護在防腐（fǔ）方麵是其它手段不可取代的。
三、塗料的防護
       1.塗裝防護的作用
        在塗料（liào）中加入大量的作為陽極的金屬粉（fěn），以塗料的施工方法覆蓋在金（jīn）屬的表麵上形成保護層。在腐蝕過程中，它作為陽極被腐蝕，機體金（jīn）屬被（bèi）保護。富（fù）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前是否經過必要的表麵處理，使其達到表麵平整光潔，無焊渣、鏽蝕、酸堿、水分、油汙等汙物，是保證塗裝的關鍵（jiàn）。例如，如果被塗物表麵有油或有（yǒu）水，塗裝（zhuāng）後有（yǒu）可能難以形成連續塗膜，即（jí）使形（xíng）成了連續塗膜，也會嚴重的影響塗膜（mó）的附著力，使塗膜過早的剝落，失去其保護和裝飾作用。被塗物表麵的繡蝕、酸堿等汙物（wù）不除，也會帶來同樣的後果。因此，在塗裝前進行完善的表麵（miàn）處理，對增強塗膜的附著力，更大地發揮塗料（liào）的保護（hù）和裝飾（shì）作（zuò）用，延長產品的（de）使用（yòng）壽命，起著（zhe）極為重要的作用。防腐效果的好壞，60%~70%在於（yú）表麵處理和施工（gōng），即四分塗（tú）料，六分施工，由此可見表（biǎo）麵處理和施（shī）工的重要（yào）性。
      （1）除油
        除油一般有幾種辦法：有機溶劑除油、化學除油（yóu）、電化學除油和（hé）乳化清洗除（chú）油。常用的是化學除油和有機溶劑除油。化學除（chú）油利用油脂在堿性介質中發生皂化作用，分別將皂化油汙除（chú）去，因此，也叫熱（rè）堿除油法，這種除油效（xiào）果好。有機溶劑除油是利用（yòng）溶劑對油脂的溶解作用（yòng）而清除油汙的辦法，隻適用於輕度油汙的工件。常用汽油、丙酮、苯類等溶劑。溶（róng）劑毒性大，易於（yú）著火，除（chú）油不太幹淨。
      （2）除鏽（主要指黑色金屬）
        除鏽有幾種方法：手工除（chú）鏽、機械除鏽、噴射除鏽、化學除鏽等。前三種除鏽效果一般不佳，如果物件麵積較大，很難清除幹淨（jìng）。化學（xué）除（chú）鏽利用鏽的氧化物與酸溶液發生化學（xué）反（fǎn）應，將表麵鏽層（céng）溶解、剝離以達到除鏽的目的，所以又稱"酸洗"除鏽（xiù）。表麵除（chú）鏽的好（hǎo）壞，對（duì）塗層的耐久性影響很大。瑞典科學家曾做過大規模（mó）曝曬實際試驗，試驗結（jié）果表明，除鏽好壞可使塗膜耐用年數相差4倍以上。
      （3）磷（lín）化處理（黑（hēi）色金屬）、陽（yáng）極氧化處理（鋁及其合金（jīn））
        工件表麵在除油、除鏽後，一般不能立即塗漆（qī），為防止重新生鏽和提高塗膜的附著（zhe）力，常（cháng）通過一定的化學處理，使基材表麵形成一層保護性的薄膜，常用的有氧化（huà）、磷化等方（fāng）法。對（duì）於黑色金屬，這一工序很重要，一般不能（néng）輕易省（shěng）略，因為氧化膜和磷化膜也有防腐的作（zuò）用。一般磷化有高溫磷化、中溫磷化和（hé）低溫磷（lín）化，前兩種磷化效（xiào）果較好（hǎo），磷化後所形成的磷酸鋅鹽磷化膜是針狀結晶，可增強塗膜（mó）和金屬的附著力，而（ér）切（qiē）還有很好的耐腐和耐熱性，磷（lín）化以後若防腐要求（qiú）很嚴格，還需進行鈍化處理，一般用（yòng）鉻（gè）酸鹽溶液處理，也稱鉻化，主要是封閉（bì）磷化層的孔隙，使磷（lín）化層中裸露的部分鈍化，以抑製殘餘的（de）磷化加（jiā）速劑（jì）的腐蝕作用，進一步增強防護能力。磷化完成以後，應按照國標GB6807-86對磷化膜質量進行檢測。一般防腐的失效（xiào）大多是由於磷化膜不合格所造成。對於鋁（lǚ）及其合金（jīn）材料，除油、除鏽後（hòu），應立即進行陽極氧化處理。
       3.塗料的選用
        如前所述，防護塗料（liào）的品種很多（duō），性（xìng）能各異，被保（bǎo）護的對象多種多樣，使用條件各不相同。總之沒有（yǒu）"塗料"可以適應（yīng）各種用（yòng）途。因（yīn）此，選擇塗料是十分重要的。但（dàn）是，一種優異的（de）防腐蝕塗料必須具備以下特征：
      （1）耐腐蝕性能好
        所謂塗料的耐腐蝕性是指其固（gù）化塗層（céng）對它所接觸的腐蝕介質（如（rú）水、酸堿、鹽、各種化學藥品、廢液、化工氣體等），在物理（lǐ）性質（zhì）和化學性質方麵都是穩定的，即不被腐蝕介質溶（róng）脹、溶解，也不被腐蝕介質所破壞、分解，不和腐蝕介質發生有害（hài）的化學反（fǎn）應。
      （2）透氣性和滲水性要小
        塗層一般都有（yǒu）一定的透（tòu）氣性和滲水性，為此必須選用透氣性小的成（chéng）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
        塗膜能否牢固地附著在（zài）金屬基體上，是其能否發揮防（fáng）腐作用的關鍵因素之一；除（chú）此之外，固（gù）化塗膜還應具有一定的物理機械強度，以承受在工作條件（jiàn）下的應（yīng）力。
      （4）塗料成本（běn）和塗裝費用低
        在一般情況下，塗裝的保護費用（yòng）要低於其（qí）它（tā）的保護方法。
        施工費用（yòng）高於塗料本身的費用。
        總之，實際中往往會出現這樣的情況，某一塗料品種耐（nài）腐蝕性能很好，但對基材附著力和機械性能不佳而無法使用。為了解（jiě）決耐腐蝕性能和機械性能之（zhī）間的矛盾，常常采用幾種塗料複（fù）配的方法。
       4.塗膜的結構與性能
        眾所周知，塗（tú）料的基本特征是由成膜樹脂所決定的（de），成膜樹脂主要（yào）是有機高分了化（huà）合物，有機（jī）高分了化合物的固有特性則是由它（tā）的分子結構鏈節（jiē）所決定的。因此（cǐ），影響防腐塗料性能的主要因素可歸結（jié）到成膜樹脂的結構。例如：含亞甲基鍵節的烴係樹脂如酚醛樹脂、聚乙烯樹脂等具有較好（hǎo）的（de）耐化學藥品性、耐水性、耐腐蝕性。含酯鍵鏈節的（de）樹脂如醉（zuì）酸樹脂、聚酯樹脂等，易被堿水解，故其耐化學腐蝕性較差；含醚（mí）鍵的環氧樹脂、酚醛（quán）樹脂等（děng）則具有很好的耐腐蝕性；含氨基（jī）甲酸酶鏈節的（de）聚氨酯樹脂也具有好的耐腐蝕（shí）性能。但值得注意的是，每種樹脂都含有（yǒu）多種化學結構和基團，而且多種化學結構和（hé）基團之間相互影響，再加之遇到的（de）腐蝕介質和所處的腐（fǔ）蝕環境不同，因此在分析成膜樹脂結構對防腐塗料的影響時，一定要具體（tǐ）分析，這（zhè）樣才能取得預期（qī）的效果。總之，從結構上看，碳鏈聚合物形成的塗膜其耐腐蝕性能比雜鏈聚合物的要（yào）好，若以氟、氯等元素取（qǔ）代碳鏈上的氫原子，因（yīn）氟、氯（lǜ）等原子（zǐ）的半徑較小，對碳-碳鍵的間隙有充填屏（píng）蔽作用，加之氟-碳鍵和氯-碳（tàn）鍵的鍵能高於碳-碳鍵的鍵（jiàn）能，因此，可提高其（qí）耐腐蝕性能。另（lìng）外，固化塗膜（mó）中應盡可能不含（hán）低分子化合物，同時避（bì）免羥基、羧基、醛基、氨基等（děng）活性基（jī）團的存在（zài）。固化塗膜中（zhōng）雙鏈數也應減（jiǎn）少到低（dī）數，以避免產生過多的腐蝕介質作用（yòng）中心而加速腐蝕的進行。在成膜（mó）樹脂確定的情況下，成膜樹脂聚合度的增加，漆膜的（de）強度、耐磨性、軟化點、化學穩定性和耐候性均有所提高。
       5.塗裝設計
        在防護塗裝的設計中，往往是根據成膜物質（zhì）的性（xìng）能特長派以不（bú）同的用場。例如：采用具有化（huà）學活性的成膜物質作為底漆，如環氧樹脂類。
        在室內施工時，應注意通風、排汙、防火。對（duì）於加熱幹燥，無論（lùn）從塗層性能質量上還是從經濟（jì）方麵衡量，都是一種有（yǒu）效益（yì）的幹（gàn）燥方法。同一種塗料，烘（hōng）幹漆（qī）膜的耐腐性，大多數（shù）優（yōu）於自幹漆。烘（hōng）幹溫度在100℃以下為低溫烘幹；100~150℃為中溫烘幹；150℃以上為高溫烘幹。高能（néng）輻射幹燥技術，當前主要指用紫（zǐ）外線照射和電子束輻射固（gù）化有機除層（céng）的（de）技術（shù），是比較（jiào）新的塗裝幹（gàn）燥技術。它（tā）們的特點是固化速度（dù）極快，幹燥過程在幾秒至幾分鍾之內即可（kě）完成，能量利用率和幹燥效率非常高，塗裝成本低，基本不汙（wū）染環境。
        雖然塗裝有許多新技術。但目前為止防腐（fǔ）塗裝仍以自然幹燥和加熱幹燥為主。
        材料的（de）腐蝕與防護，一直是一對矛盾。腐蝕是自然的，特（tè）別在惡劣（liè）的環境下，例如：沿海地（dì）帶（嚴重的鹽霧（wù）、空氣溫熱）、酸霧地（dì）區（如H2S、S02、CO2、CO、NO2等）、大型化工和石油化工加工廠周圍、大型火力發（fā）電廠附（fù）近等地區，腐蝕的程（chéng）度（dù）更為嚴重。人們（men）不能從（cóng）根本上抑製腐蝕的發生，但可以設法對（duì）腐蝕材料進行保擴，使其腐蝕（shí）的速（sù）度減（jiǎn）慢。在這一過程中，人們（men）創造了各種防腐（fǔ）的方法，塗（tú）料防腐是其（qí）中為（wéi）廣泛使用的一種。

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