富鋅涂料的防腐蝕機(jī)理
一、電化學(xué)保護(hù)和化學(xué)保護(hù)
富鋅涂料通過(guò)電化學(xué)保護(hù)和化學(xué)防腐蝕而對(duì)金屬起到防腐蝕作用。
前者是因?yàn)?
鋅比鐵的化學(xué)活性更大
更容易失去電子,而作為犧牲陽(yáng)極來(lái)保護(hù)鐵等金屬;
后者是因?yàn)橥磕?
形成致密的配合物涂層
對(duì)有害物質(zhì)滲入到被保護(hù)基層起到阻隔作用。
例如,當(dāng)水分滲入到鋼鐵等基層上時(shí),就形成了無(wú)數(shù)個(gè)由鋅粉和鋼鐵基層組成的原電池。由于鋅的電極電位比鐵的電極電位低,所以鋅為正極(陽(yáng)極),鐵為負(fù)極(陰極),電流由鋅向鋼鐵流動(dòng),鋼鐵便受到了陰極保護(hù)。
鋅粉在充分發(fā)揮陰極保護(hù)的過(guò)程中,富鋅涂料涂裝的鋼鐵底材的電極電位接近于鋅的自然電極電位。對(duì)處于海水中和地下的鋼鐵進(jìn)行陰極保護(hù)時(shí),若保護(hù)電位在-770mV(以飽和甘汞電極為基準(zhǔn))以下,就可以有效地防止腐蝕。
在化學(xué)腐蝕性的環(huán)境下,鋅粉將與大氣中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),形成氧化鋅、氫氧化鋅、堿式碳酸鋅、堿式氯化鋅、硫酸鋅等腐蝕產(chǎn)物,這些腐蝕產(chǎn)物逐漸積附在鋅粉間的空隙和鋼鐵的表面,增大電阻,減弱電化學(xué)腐蝕速度,鋅粉的消耗速度就大大降低,其耐久性便得以提高。
富鋅涂料在酸性和強(qiáng)堿性的條件下,其涂層本身的腐蝕速度會(huì)急劇增大,而在中性的環(huán)境下則很小。
二、涂膜的自修補(bǔ)
富鋅涂料的特點(diǎn)之一是即便涂膜上有的部位被機(jī)械損傷或者出現(xiàn)漏涂等缺陷,在一定范圍的面積內(nèi),防腐蝕電流也能夠向鋼鐵漏出部分流動(dòng)而起到保護(hù)作用。
此種保護(hù)作用在涂膜呈嶄新狀態(tài)期間特別顯著。在有防腐蝕電流流過(guò)的同時(shí),鋅的腐蝕產(chǎn)物沉積到漏出的鋼鐵表面上,形成保護(hù)膜。隨著鋼鐵表面的不斷暴露,富鋅涂膜不斷地被保護(hù)膜所覆蓋,陰極保護(hù)作用便呈現(xiàn)惰性,但在涂膜受到機(jī)械損傷而漏出新的鋅表面時(shí)則又開始復(fù)活。若用砂紙打磨涂膜表面,或?qū)⑼磕げ羵┏鲂碌匿\面,則電位差便恢復(fù)原狀。但是,若將損傷部位上由于陰極保護(hù)作用所生成的保護(hù)膜損傷到不能與周圍的鋅粉接觸時(shí),則電位差就不能恢復(fù),鋼鐵底材表面將發(fā)生腐蝕。
鋅粉含量的高低并不是涂膜耐腐蝕性能的決定因素,不一定就是干膜中的鋅粉含量越高其防腐蝕性能就越好。一般來(lái)說(shuō)鋅粉含量為85%(重量比)時(shí)涂膜性能最為優(yōu)異。
三、夢(mèng)能科技
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