铝是一种活性很强的金属,很容易与氧结合,生成一层致密、坚硬的氧化保护层,有效地防止铝涂层进一步氧化。而且喷涂过程中,铝变成负电性更强的活化状态,能更好地对钢铁基体起阴极保护作用。
图2 喷涂铝的活化现象
由于喷涂层存在一定孔隙,因此喷涂后采用低粘度涂料,对涂层进行封孔处理并加一、二道面漆,成为以金属为基础的复合涂层,将进一步显著提高涂层防蚀能力,延长防护周期。
1.3 锌、铝、及合金(锌/铝)涂层的比较
1.3.1 锌、铝涂层的比较
喷锌涂层是国外应用最早的一种阴极保护涂层,60年代以前长效防护大部分采用喷锌涂层。但是由于:①锌涂层是一种牺牲阳极材料,因此喷锌涂层的腐蚀速率比喷铝涂层高,其耐蚀期与厚度成正比,要达到长效防腐目的,喷锌涂层应有一定厚度;②锌的密度(7.0g /cm3),比铝(2.7g /cm3)高2.6倍,因此喷涂相同厚度的涂层,锌的消耗量是铝的2.6倍,国外资料报导,喷涂等效涂层厚度的情况下,锌比铝贵一倍;③喷锌所形成的 ZnO粉尘对人体呼吸道有害;④喷锌时由于空气中CO含量不足,不能形成ZnCO3保护膜,而易形成疏松的 Zn(OH)2在锌涂层上形成许多“白锈”,腐蚀率升高;⑤由于工业区大气、城市区大气SO2含量较高,使雨水酸度增加,也能破坏ZnCO3保护膜的稳定性,使锌涂层腐蚀率加快。我国南方几个城市雨水的pH值列表如下:
城市 |
上海 |
苏州 |
常州 |
南昌 |
福州 |
广州 |
桂林 |
贵阳 |
雨水酸度(pH) |
4.0 |
3.8 |
4.5 |
3.7 |
4.8 |
3.8 |
4.2 |
3.7 |
表2 我国南方几个城市雨水的酸性化
图3 溶液pH值对Zn、Al、Fe腐蚀速率影响
随着新型电弧线材喷铝技术的发展,目前国际上大型钢铁构件长效防护涂层,喷锌涂层除继续在乡村大气、淡水、和偏碱性气氛中使用外,正在逐渐被喷铝涂层所代替。
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