金屬腐蝕問題遍及國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域,給國民經(jīng)濟(jì)帶來了巨大的損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家中,腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的1%-4%,每年腐蝕生銹的鋼鐵約占產(chǎn)量的20%,約有30%的設(shè)備因腐蝕而報(bào)廢。在中國,由于金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失每年高達(dá)300億元以上。
金屬鋼鐵是鐵元素和滲碳體的混合物,鐵元素的電位較低,滲碳體的電位較高,電位不等的兩種元素在電解質(zhì)溶液的作用下,構(gòu)成了以鐵元素為陽極,滲碳體為陰極的微電池網(wǎng)絡(luò),產(chǎn)生電流。在陽極區(qū),由于腐蝕介質(zhì)的的作用,鐵素體被析出,呈自由狀態(tài)的鐵離子因而進(jìn)入溶液,這就是金屬的活性溶解過程。
金屬保護(hù)層主要是對(duì)鍍層金屬進(jìn)行磷化處理、氧化處理、鈍化處理;非金屬保護(hù)層主要是將涂料油漆、塑料、搪瓷、礦物性油脂等涂覆在金屬表面上形成保護(hù)層。這兩種保護(hù)層的目的均是起到隔絕基材與水接觸,代替基材與水反應(yīng),從而形成保護(hù)。
拿防腐涂料為例,無機(jī)防腐涂料溶液是由無機(jī)聚合物螯合成膜溶液,以硅氧基SiOSi鍵為基礎(chǔ),嫁接有機(jī)烷基側(cè)鏈作為輔佐,再以羥基為端鏈螯合的防腐成膜物,該鍵對(duì)硅原子上連接螯合的羥基、烷基有很好的三元協(xié)同效應(yīng),溶液穩(wěn)定性強(qiáng),減輕了對(duì)高聚物內(nèi)部的影響,成膜物更致密,附著力強(qiáng),耐溫高(與Ni基鋼材效果相當(dāng))。
涂料中的填料是經(jīng)過高度分散活化的鈍化金屬微粒、納米石墨鱗片、納米金屬兩性氧化物、超細(xì)稀土超微粉體等組成。經(jīng)過活化的這些防腐顏料,在防腐是能夠起到抗腐蝕增強(qiáng)極化的作用,耐酸耐堿抗腐蝕性高,起到很好的中和和防止基材電位升高的作用,也能避免涂層針孔的存在,涂層硬度高,耐磨抗沖擊,耐酸堿老化時(shí)間長,常溫下對(duì)硫酸、鹽酸、磷酸、鹽水、苛性堿、汽油等具有優(yōu)良的耐腐蝕性能和物理機(jī)械性能,涂層表面密實(shí),具有良好的耐磨性及抗腐蝕性。
涂料是由無機(jī)聚合物和經(jīng)過分散活化的金屬、金屬氧化物納米材料、稀土超微粉體組成的,能與金屬表面鐵原子快速反應(yīng),生成具有物理、化學(xué)雙重保護(hù)作用,涂層可以長期耐住氯離子腐蝕,有效地保護(hù)金屬等材質(zhì)不被水腐蝕。其物理性能、化學(xué)性能和使用性能都很強(qiáng)。耐高溫防腐涂料特別適用于工作在高溫,腐蝕環(huán)境下的鋼鐵、或是其他材質(zhì)結(jié)構(gòu)的長效防護(hù)。
耐高溫防腐涂料可以在高溫環(huán)境中起到保護(hù)基體防腐、抗氧化、封閉、耐磨保護(hù)等作用,涂層穩(wěn)定性高,在高溫環(huán)境下會(huì)與其他活性分子反應(yīng),使用壽命長。