對(duì)鋼結(jié)構(gòu),采取金屬熱噴涂的方法,噴鋅、噴鋁或噴鋅鋁合金等的防銹處理方式,可以達(dá)到20年以上的防腐蝕使用壽命；采用富鋅底漆、無(wú)機(jī)富鋅或環(huán)氧富鋅底漆,干膜厚度50-80μm,可以達(dá)到15年以上的防腐蝕使用壽命；對(duì)于C3或C4腐蝕環(huán)境,選用重防腐厚漿型環(huán)氧涂料,干膜厚度在200μm以上,無(wú)需采用中間涂層,也可以達(dá)到15年以上的使用壽命。高性能面漆的選用目前主要有三種類(lèi)別:經(jīng)濟(jì)有效的丙烯酸聚氨酯面漆、超耐候氟碳面漆以及耐候性優(yōu)異且環(huán)保的聚硅氧烷面漆。

鋼結(jié)構(gòu)重防腐體系設(shè)計(jì)

其中對(duì)鋼鐵基材進(jìn)行金屬噴涂處理是防腐涂料基材處理的重要工作：熱噴涂、冷噴涂、電刷鍍、熱浸鍍、涂裝等工藝。其中，熱噴鋅、冷噴鋅和富鋅涂料涂層防腐蝕的基本原理均為陰極保護(hù)。鋅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位（-0.762Ｖ）低于鐵的標(biāo)準(zhǔn)電極電位（－0.44Ｖ）。在腐蝕過(guò)程中，鋅作為犧牲陽(yáng)極會(huì)優(yōu)先腐蝕以保護(hù)鋼鐵基體。另外，鋅在腐蝕過(guò)程中生成難溶性的氫氧化鋅和氧化鋅等腐蝕產(chǎn)物，并覆蓋在基體表面阻礙腐蝕液的進(jìn)入，起到屏蔽作用。有效持久的腐蝕防護(hù)工藝不僅要有施工簡(jiǎn)單、防護(hù)周期長(zhǎng)和后續(xù)修復(fù)費(fèi)用低等經(jīng)濟(jì)意義，還要具備污染性低的環(huán)保特性。通過(guò)厚度測(cè)量、腐蝕電位測(cè)試和鹽霧試驗(yàn)對(duì)鋼鐵結(jié)構(gòu)腐蝕防護(hù)中常用的熱噴鋅、冷噴鋅和富鋅涂料三種涂層的耐蝕性能進(jìn)行了對(duì)比性研究，為其工程應(yīng)用提供參考。

一、熱噴鋅

熱噴涂技術(shù)是強(qiáng)化防護(hù)基體表面的一門(mén)技術(shù)，是表面工程中的重要學(xué)科。所謂熱噴涂，就是利用一種熱源（如電弧、離子弧或燃燒的火焰等）將粉末狀或絲狀的金屬或非金屬材料加熱熔化或軟化，并用熱源自身的動(dòng)力或外加高速氣流霧化，使噴涂材料的熔滴以一定的速度噴向經(jīng)過(guò)處理干凈的基體表面，依靠噴涂材料的物理變化和化學(xué)反應(yīng)與基體形成結(jié)合層的工藝方法。它可以噴涂幾乎所有的固體工程材料（如硬質(zhì)合金、陶瓷、金屬等），形成耐磨、耐蝕、隔熱、抗氧化、間隔控制等涂層，使零件具有許多特有的功能。對(duì)于大的鋼結(jié)構(gòu)部件，特別是現(xiàn)場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)的施工，通常會(huì)選擇電弧噴涂進(jìn)行施工作業(yè)，材料多為99.9%的純金屬鋅、鋁或2 種元素的合金線材。在電弧噴涂處理中，2 根線材插入火炬中，并在噴嘴處以一定角度相互碰觸，在線材上施加電壓，使其產(chǎn)生電弧，線材末梢會(huì)被熔化，熔化的金屬被壓縮空氣或惰性氣體霧化，并將其輸至零件。

熱噴鋅施工現(xiàn)場(chǎng)

熱噴鋅的特點(diǎn)：熱噴鋅形成的鋅層表面較粗糙，孔隙率高，金屬鋅通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間高溫（500℃）加熱產(chǎn)生大量的氧化物，氧化物存在削弱了陰極保護(hù)的作用。陰極保護(hù)作用的存在是熱鍍鋅層具備比一般有機(jī)涂層更加優(yōu)異的防腐蝕性能，膜厚 80μ m以上的鍍鋅層在室內(nèi)大氣環(huán)境保護(hù)年限超過(guò) 15 年。不足之處就一個(gè)：貴。施工工藝要求高，費(fèi)時(shí)費(fèi)工效率偏低，成本自然偏高。

熱噴鋅表面粗糙多孔，如未使用專用連接漆（也可以叫封閉漆），需使用高稀釋比例（50% ~ 80%）的環(huán)氧漆進(jìn)行霧噴，以排出鋅層孔隙中的空氣。如果不進(jìn)行霧噴操作，孔隙中的空氣就會(huì)因后道涂層覆閉而發(fā)生滯留，滯留的氣體穿透漆膜會(huì)留下諸多氣孔，即所謂“針孔”；如果涂層施工較厚時(shí)，滯留的空氣將無(wú)法穿透漆膜，會(huì)在涂層表面頂起一個(gè)個(gè)小泡，謂之“氣泡”。無(wú)論是針孔還是氣泡，對(duì)涂層本身而言都是一種缺陷，小面積缺陷可以通過(guò)打磨修補(bǔ)進(jìn)行處理，但在未霧噴施工的情況下，這種缺陷往往是普遍性的，整個(gè)缺陷面的打磨不僅耗費(fèi)過(guò)多的人工及時(shí)間，而且無(wú)法確保缺陷完全得到去除。在金屬噴涂施工后，立即施工一道封閉涂層能極大地延長(zhǎng)涂層的壽命。為了避免后道涂層出現(xiàn)起泡及針孔問(wèn)題，加強(qiáng)油漆與基材的結(jié)合力，霧噴在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中已然成為一道強(qiáng)制工序，必不可少。

二、冷噴鋅

冷噴鋅特點(diǎn)：1由高純度的鋅粉、揮發(fā)性溶劑和導(dǎo)電樹(shù)脂（導(dǎo)電包覆）組成。2干膜鋅含量高達(dá)96%以上，能夠?yàn)殇撹F基材提供與熱噴鋅、熱浸鋅相同的陰極保護(hù)效果。3性價(jià)比高：每平方綜合使用成本低，使用年限長(zhǎng)，施工快、易修補(bǔ)。4施工便捷，可以噴涂、輥涂、刷涂。

典型的冷噴鋅產(chǎn)品配方

冷噴鋅涂層配套：冷噴鋅作為底漆使用時(shí)，推薦中間涂層為：環(huán)氧云鐵；推薦面漆為：氯化橡膠、丙烯酸聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷、冷涂鋅銀面漆（不可與醇酸漆配套）。

冷噴鋅工藝：工藝流程噴砂除銹（Sa2.5級(jí)）→對(duì)焊縫、轉(zhuǎn)角、切邊、板邊緣以及隱蔽部位預(yù)涂一遍冷噴鋅→噴冷噴鋅（共60μm）→噴涂環(huán)氧云鐵中層漆噴涂2 遍（共60 μm）→最后噴涂面漆（100μm）→檢查涂裝質(zhì)量→修補(bǔ)→交驗(yàn)

三、富鋅底漆

在富鋅底漆中，腐蝕防護(hù)主要靠前期犧牲鋅粉陰極保護(hù)和后期鋅鹽堵塞孔隙提高致密度來(lái)提供，所以鋅粉含量對(duì)涂層的防腐性能有著重要的影響。但如果含量高到一定極限，樹(shù)脂含量較少時(shí)又會(huì)導(dǎo)致附著力下降，所以需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)考察最佳鋅粉含量。

典型的富鋅底漆配方

三種含鋅涂料的簡(jiǎn)單對(duì)比

下面對(duì)三種涂層進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比

涂層厚度

表1給出了三種涂層厚度測(cè)試結(jié)果。從表1可以看出:三種涂層的平均厚度均為75~80μm,沒(méi)有明顯區(qū)別。而熱噴鋅涂層厚度離散性很大, 最小為50μm, 最大為107μm;富鋅涂料涂層和冷噴鋅涂層最小厚度約為65μm, 明顯高于熱噴鋅涂層的最小厚度 (50μm) 。涂層的耐蝕性不僅僅取決于其平均厚度, 更取決于涂層的最小厚度和涂層致密性。涂層失效一般開(kāi)始于缺陷處或耐蝕性最差處。涂層的最小厚度越小, 發(fā)生失效時(shí)間越短。涂層致密性越差, 腐蝕介質(zhì)越容易滲透涂層到達(dá)基體, 腐蝕也就越快。在平均厚度相當(dāng)時(shí), 熱噴鋅涂層的最小厚度較小, 粗糙度較大, 故其耐蝕性較差。

表1 三種涂層的厚度

腐蝕電位

圖1給出了基體試樣和三種涂層試樣腐蝕電位隨時(shí)間的變化曲線。由圖1中可以看出:基體材料的腐蝕電位為-0.558V,熱噴鋅、冷噴鋅和富鋅涂料涂層的腐蝕電位依次為-1.082, -1.066, -0.961V。三種涂層的腐蝕電位均遠(yuǎn)低于基體的腐蝕電位, 可以為基體提供陰極保護(hù)作用。其中, 熱噴鋅涂層的腐蝕電位最低, 冷噴鋅涂層的腐蝕電位與之相當(dāng), 富鋅涂料涂層的腐蝕電位要略高于以上兩種涂層的。鋅涂層腐蝕電位高低主要由Zn/Fe面積比決定。熱噴鋅涂層表面疏松, 粗糙度大, 相比于冷噴鋅涂層, 其比表面積更大。富鋅涂料涂層中由于有機(jī)材料的添加, 導(dǎo)電性能變差, 同時(shí)Zn/Fe面積比也有所降低, 所以其腐蝕電位在三種涂層中最高。

圖1 基體和三種涂層的腐蝕電位-時(shí)間曲線

鹽霧試驗(yàn)

由圖3 (a) 可見(jiàn), 鹽霧腐蝕50d后, 熱噴鋅涂層表面布滿白色絮狀產(chǎn)物并有大量紅褐色銹斑出現(xiàn), 涂層已經(jīng)被破壞。隨著腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng), 腐蝕面積的增加, 腐蝕也在加劇點(diǎn)蝕已經(jīng)擴(kuò)展成局部大面積腐蝕, 腐蝕消耗掉附近的涂層, 加上腐蝕產(chǎn)物的膨脹作用, 部分熱噴鋅涂層破裂脫落, 出現(xiàn)腐蝕坑, 基體暴露在外。由圖4 (a) 可見(jiàn), 鹽霧腐蝕50d后, 熱噴鋅涂層表面粗糙度很大, 這與前面涂層厚度的離散性一致。涂層的表面粗糙度增大會(huì)導(dǎo)致其耐蝕性降低。未經(jīng)鹽霧腐蝕的熱噴鋅涂層表面存在大量的孔洞, 這是熱噴鋅涂層的一個(gè)弊端。而涂層表面的裂紋是在腐蝕過(guò)程中形成的, 這是腐蝕后涂層顆粒之間的結(jié)合變差導(dǎo)致的。

圖3 鹽霧腐蝕50d后三種涂層局部表面的宏觀形貌

圖4 鹽霧腐蝕50d后三種涂層表面的微觀形貌

鹽霧腐蝕50d后, 冷噴鋅涂層并沒(méi)有出現(xiàn)表面泛紅, 基體腐蝕的現(xiàn)象, 表面只有極少量絮狀腐蝕產(chǎn)物，冷噴鋅涂層表面依舊完整致密, 沒(méi)有明顯腐蝕痕跡, 僅出現(xiàn)了少量微小的鼓泡出現(xiàn)幾處明顯的點(diǎn)蝕, 整個(gè)涂層依然保持完整性（圖3b）。

鹽霧腐蝕50d后, 富鋅涂料涂層表面出現(xiàn)鼓泡現(xiàn)象, 說(shuō)明涂層與鋼基體結(jié)合不夠緊密, 結(jié)合面出現(xiàn)脫離，部分鼓泡破裂, 底部的腐蝕斑也呈現(xiàn)出來(lái), 隨后，表面的鼓泡變大, 并且數(shù)量增多, 鼓泡總面積急劇增加, 鼓泡尺寸的增大會(huì)引起鼓泡處涂層表面張力的增加, 導(dǎo)致涂層出現(xiàn)裂紋, 腐蝕介質(zhì)通過(guò)裂紋進(jìn)入涂層底部, 腐蝕可能在涂層底部發(fā)生, 但是此時(shí)并不能從宏觀上看出。

四、結(jié)論

(1) 熱噴鋅、冷噴鋅和富鋅涂料涂層的平均厚度為75~80μm, 熱噴鋅涂層厚度離散性大, 表面粗糙度高, 冷噴鋅和富鋅涂料涂層厚度均勻。三種涂層腐蝕電位均遠(yuǎn)負(fù)于基體的腐蝕電位, 熱噴鋅涂層的腐蝕電位和冷噴鋅涂層的相當(dāng), 富鋅涂料涂層的腐蝕電位略高。

(2) 熱噴鋅涂層鹽霧試驗(yàn)21d后即出現(xiàn)紅褐色銹蝕, 涂層被破壞, 腐蝕50d后表面存在大量孔洞和裂紋, 涂層脫落, 完全失去防護(hù)作用;冷噴鋅涂層與基體結(jié)合緊密, 腐蝕50d仍保持原始形貌;富鋅涂料涂層經(jīng)鹽霧試驗(yàn)21d后出現(xiàn)鼓泡, 隨腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng), 鼓泡數(shù)量逐漸增加, 涂層表面出現(xiàn)大量裂紋, 涂層與基體脫離。

(3) 劃痕鹽霧試驗(yàn)中, 腐蝕在熱噴鋅涂層劃痕處進(jìn)行并向劃痕周?chē)鷶U(kuò)展, 逐漸導(dǎo)致涂層脫落;冷噴鋅涂層劃痕處腐蝕產(chǎn)物的堆積阻礙了腐蝕的進(jìn)一步進(jìn)行和向四周的擴(kuò)展, 使涂層在試驗(yàn)周期內(nèi)保持良好的耐蝕性;腐蝕在富鋅涂料涂層劃痕處沿著涂層和基體界面向周?chē)鷶U(kuò)展, 形成大量的氣泡, 導(dǎo)致涂層與基體脫離。

四、夢(mèng)能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用，請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項(xiàng)目：驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。

用于維修項(xiàng)目：驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補(bǔ)：提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。

申請(qǐng)用量：在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門(mén)。

2、免費(fèi)打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測(cè)試，請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢(mèng)能科技營(yíng)銷(xiāo)部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)

夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì)，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn)，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購(gòu)買(mǎi)通道

零售：購(gòu)買(mǎi)50kg以內(nèi)，線上購(gòu)買(mǎi)，抖店直接下單購(gòu)買(mǎi)。

工廠業(yè)務(wù)：長(zhǎng)期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測(cè)、開(kāi)具13%專用發(fā)票

貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項(xiàng)目保護(hù)。

業(yè)主、總包、設(shè)計(jì)院：提供防腐方案設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、施工方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。

涂裝施工：提供解決方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。