暖氣片防腐技術

一、腐蝕的機理
        所有的材料尤其是金屬，都存在着腐蝕與防護的問題。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，往往以鋼鐵爲主要研究對象。根據腐蝕因素、腐蝕環境和腐蝕表面狀態、金屬腐蝕的機理可以分爲化學腐蝕、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在幹燥氣體（如氧、氯、硫化氫等）和非電解質溶液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。金屬的化學腐蝕只在特定的情況下發生，不具普遍性。例如：金屬的氧化M+O→MO.
       2.電化學腐蝕
        金屬和介質發生電化學反應而引起的腐蝕，在腐蝕過程中有陽極和陰極區，電流可以通過金屬在一定的距離中流動，如金屬在各種電介質溶液（如海水、酸、堿、鹽溶液、潮濕大氣等）中的腐蝕。在一般情況下，電化學腐蝕主要爲微電池腐蝕和濃差電池腐蝕。
       3.化學或電化學加機械因素的腐蝕
        這是多因素引起的腐蝕。由于各種因素的相互作用，往往產生非常激烈的腐蝕，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面來考慮。
       1.正確選用材料並且注重加工工藝
        材料的保擴是一項綜合工程，是生產的一個重要組成部分，需要多方面的配合和各個環節的銜接。
        在設備和工程材料選擇方面，在滿足生產主要技術、工藝和經濟指標的前提下，應盡可能使用在給定的腐蝕條什下穩定性好的材料。如：在H2S04溶液貯槽中采用襯金屬鉛和陶瓷材料：在建戶外結構時，在強度允許的情況下，使用金屬鋁及其合金，因爲鋁在一般空氣中不易腐蝕，表面有一層氧化膜保護層；在設計方面，設備和工程的結構和組合應該符合防腐蝕規律。要盡量避免不同金屬的搭接和铆接。焊縫不宜太多，各部分受力要均勻。在技術規範和生產工藝上，如果有選擇余地的話，應把反應溫度低、壓力小、生產腐蝕性副產物少、防腐蝕要求不苛刻和設備維修容易等條件作爲首要考慮內容。
       2.覆盖層保護
        以各種方法將耐腐蝕的材料覆盖在被保護的底材上，使其不與腐蝕介質直接接觸免遭腐蝕的方法，都屬于這一類。較常用、較簡便的是在金屬表面覆盖上防腐塗料、塑料、橡膠、搪瓷、陶瓷、玻璃、石材等非金屬材料。此外，在金屬表面可以化學镀、電镀、熱噴镀、熱溶浸镀一層耐腐性良好的金屬、金屬合金，如：Ni、Cr、Zn、Al、Sn、Cu等金屬。金屬覆盖保護可分爲陰極覆盖保護和陽極覆盖保護，作爲陽板覆盖層的金屬，應比主體金屬有更負的電極電位，例如：在鐵上覆盖Zn、Al等；陰極覆盖層金屬的電極電位比被保護的主體金屬更正，如在鐵上覆盖Ni、Cu、Sn、Pb等，主體金屬是陽極，霞盖層是陰極，所以覆盖層必須是完整的才能達到保護底材的目的。
       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。除去或改變其中任何一個條件即可阻止或減緩腐蝕的進行。塗層能將金屬周圍的電介質隔離開，實際上也有電化學防腐的作用。電化學防腐主要通過陰極保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，一般是從腐蝕介質中除去具有腐蝕性或促進腐蝕的物質，此外，在腐蝕介質中加入緩蝕劑。4材料的塗裝防護
        塗裝保護是金屬防護直接、方便、有效的一種手段，塗裝防護已有很久的曆史，它將防護與美觀有效的結合起來，顔色多樣。因此，塗裝防護在防腐方面是其它手段不可取代的。
三、塗料的防護
       1.塗裝防護的作用
        在塗料中加入大量的作爲陽極的金屬粉，以塗料的施工方法覆盖在金屬的表面上形成保護層。在腐蝕過程中，它作爲陽極被腐蝕，機體金屬被保護。富鋅底漆就是此類代表。
       2.材料表面處理
        被塗材料表面在塗裝前是否經過必要的表面處理，使其達到表面平整光潔，無焊渣、鏽蝕、酸堿、水分、油汙等汙物，是保證塗裝的關鍵。例如，如果被塗物表面有油或有水，塗裝後有可能難以形成連續塗膜，即使形成了連續塗膜，也會嚴重的影響塗膜的附着力，使塗膜過早的剝落，失去其保護和裝飾作用。被塗物表面的繡蝕、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面處理，對增強塗膜的附着力，更大地發揮塗料的保護和裝飾作用，延長现有產品的使用壽命，起着極爲重要的作用。防腐效果的好壞，60%~70%在于表面處理和施工，即四分塗料，六分施工，由此可見表面處理和施工的重要性。
      （1）除油
        除油一般有幾種辦法：有機溶劑除油、化學除油、電化學除油和乳化清洗除油。常用的是化學除油和有機溶劑除油。化學除油利用油脂在堿性介質中發生皂化作用，分別將皂化油汙除去，因此，也叫熱堿除油法，這種除油效果好。有機溶劑除油是利用溶劑對油脂的溶解作用而清除油汙的辦法，只適用于輕度油汙的工件。常用汽油、丙酮、苯類等溶劑。溶劑毒性大，易于着火，除油不太幹淨。
      （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，如果物件面積較大，很難清除幹淨。化學除鏽利用鏽的氧化物與酸溶液發生化學反應，將表面鏽層溶解、剝離以達到除鏽的目的，所以又稱"酸洗"除鏽。表面除鏽的好壞，對塗層的耐久性影響很大。瑞典科學家曾做過大規模曝曬實際試驗，試驗結果表明，除鏽好壞可使塗膜耐用年數相差4倍以上。
      （3）磷化處理（黑色金屬）、陽極氧化處理（鋁及其合金）
        工件表面在除油、除鏽後，一般不能立即塗漆，爲防止重新生鏽和提高塗膜的附着力，常通過一定的化學處理，使基材表面形成一層保護性的薄膜，常用的有氧化、磷化等方法。對于黑色金屬，這一工序很重要，一般不能輕易省略，因爲氧化膜和磷化膜也有防腐的作用。一般磷化有高溫磷化、中溫磷化和低溫磷化，前兩種磷化效果較好，磷化後所形成的磷酸鋅鹽磷化膜是針狀結晶，可增強塗膜和金屬的附着力，而切還有很好的耐腐和耐熱性，磷化以後若防腐要求很嚴格，還需進行鈍化處理，一般用铬酸鹽溶液處理，也稱铬化，主要是封閉磷化層的孔隙，使磷化層中裸露的部分鈍化，以抑制殘余的磷化加速劑的腐蝕作用，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。一般防腐的失效大多是由于磷化膜不合格所造成。對于鋁及其合金材料，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，防護塗料的品種很多，性能各異，被保護的對象多種多樣，使用條件各不相同。總之沒有"塗料"可以適應各種用途。因此，選擇塗料是十分重要的。但是，一種優異的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化塗層對它所接觸的腐蝕介質（如水、酸堿、鹽、各種化學藥品、廢液、化工氣體等），在物理性質和化學性質方面都是穩定的，即不被腐蝕介質溶脹、溶解，也不被腐蝕介質所破壞、分解，不和腐蝕介質發生有害的化學反應。
      （2）透氣性和滲水性要小
        塗層一般都有一定的透氣性和滲水性，爲此必須選用透氣性小的成膜物質和屏蔽作用大的塗料。
      （3）要有良好的附着力和一定的機械強度
        塗膜能否牢固地附着在金屬基體上，是其能否發揮防腐作用的關鍵因素之一；除此之外，固化塗膜還應具有一定的物理機械強度，以承受在工作條件下的應力。
      （4）塗料成本和塗裝費用低
        在一般情況下，塗裝的保護費用要低于其它的保護方法。
        施工費用高于塗料本身的費用。
        總之，實際中往往會出現這樣的情況，某一塗料品種耐腐蝕性能很好，但對基材附着力和機械性能不佳而無法使用。爲了解決耐腐蝕性能和機械性能之間的矛盾，常常采用幾種塗料複配的方法。
       4.塗膜的結構與性能
        衆所周知，塗料的基本特征是由成膜樹脂所決定的，成膜樹脂主要是有機高分了化合物，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：含亞甲基鍵節的烴系樹脂如酚醛樹脂、聚乙烯樹脂等具有較好的耐化學藥品性、耐水性、耐腐蝕性。含酯鍵鏈節的樹脂如醉酸樹脂、聚酯樹脂等，易被堿水解，故其耐化學腐蝕性較差；含醚鍵的環氧樹脂、酚醛樹脂等則具有很好的耐腐蝕性；含氨基甲酸酶鏈節的聚氨酯樹脂也具有好的耐腐蝕性能。但值得注意的是，每種樹脂都含有多種化學結構和基團，而且多種化學結構和基團之間相互影響，再加之遇到的腐蝕介質和所處的腐蝕環境不同，因此在分析成膜樹脂結構對防腐塗料的影響時，一定要具體分析，這樣才能取得預期的效果。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好，若以氟、氯等元素取代碳鏈上的氫原子，因氟、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-碳鍵的鍵能高于碳-碳鍵的鍵能，因此，可提高其耐腐蝕性能。另外，固化塗膜中應盡可能不含低分子化合物，同時避免羟基、羧基、醛基、氨基等活性基團的存在。固化塗膜中雙鏈數也應減少到低數，以避免產生過多的腐蝕介質作用中心而加速腐蝕的進行。在成膜樹脂確定的情況下，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高。
       5.塗裝設計
        在防護塗裝的設計中，往往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作爲底漆，如環氧樹脂類。
        在室內施工時，應注意通風、排汙、防火。對于加熱幹燥，無論從塗層性能質量上還是從經濟方面衡量，都是一種有效益的幹燥方法。同一種塗料，烘幹漆膜的耐腐性，大多數優于自幹漆。烘幹溫度在100℃以下爲低溫烘幹；100~150℃爲中溫烘幹；150℃以上爲高溫烘幹。高能輻射幹燥技術，當前主要指用紫外線照射和電子束輻射固化有機除層的技術，是比較新的塗裝幹燥技術。它們的特點是固化速度極快，幹燥過程在幾秒至幾分鍾之內即可完成，能量利用率和幹燥效率非常高，塗裝成本低，基本不汙染環境。
        雖然塗裝有許多新技術。但目前爲止防腐塗裝仍以自然幹燥和加熱幹燥爲主。
        材料的腐蝕與防護，一直是一對矛盾。腐蝕是自然的，特別在惡劣的環境下，例如：沿海地帶（嚴重的鹽霧、空氣溫熱）、酸霧地區（如H2S、S02、CO2、CO、NO2等）、大型化工和石油化工加工廠周圍、大型火力發電廠附近等地區，腐蝕的程度更爲嚴重。人們不能從根本上抑制腐蝕的發生，但可以設法對腐蝕材料進行保擴，使其腐蝕的速度減慢。在這一過程中，人們創造了各種防腐的方法，塗料防腐是其中爲廣泛使用的一種。

爲能夠形成完善的防腐塗層，應當做好：
        ①選用合適的塗料體系；
        ②制訂佳的塗裝工藝；
        ③進行正確的表面處理；
        ④嚴格執行塗裝程序管理。