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有机涂料在金属腐蚀与防护中的作用研究

发布时间:2018-07-09

  金属腐蚀与防护论文范文五:

  题目:金属腐蚀防护有机涂料的研究进展

  摘 要:金属材料是应用较为广泛的材料之一, 在使用过程中, 由于环境等因素的影响, 金属设备不可避免的会发生锈蚀, 给生产和企业带来巨大的损失。本文主要对金属的腐蚀原因及保护原理做了简单分析, 并对有机涂料的发展现状做了简单介绍。

  关键词:金属材料; 腐蚀; 有机涂料

金属腐蚀与防护论文范文 配图

  1 概述。

  金属材料作为三大材料之一, 无论是在建筑、机械制造还是工业生产领域都具有广泛的应用, 与此同时, 金属材料在使用过程中, 由于工作环境的影响, 金属腐蚀不可避免。金属材质的设备发生腐蚀后, 不仅影响设备的正常使用, 还造成了金属资源的浪费, 因此研究金属的防腐蚀方法, 减少金属材料由于腐蚀发生的损失, 对于国民经济的发展具有重要的意义。

  2 金属的腐蚀与防护。

  金属腐蚀是指金属在自身性能及外界环境的作用下, 其自身的组成结构发生变质或者破坏, 从而影响金属使用性能的过程。根据金属矿中主要成分可知, 氧化态及其他的化合态是金属的稳定状态, 金属冶炼是将金属由氧化态或其他化合态转变为金属态的过程, 因此金属态在适当的条件下, 能够自发转化为氧化态, 金属的这一性质决定了其发生腐蚀是自身性质所决定的。金属发生腐蚀不可避免, 但金属腐蚀的过程是可以控制的。一般来说金属腐蚀除与自身性质有关外, 还与介质、温度、流速、压力等外界因素有关, 对外界因素进行可靠控制, 就能延缓金属腐蚀发生的时间及腐蚀速度。

  金属腐蚀的防护措施有多种, 隔离法, 具体包括钝化发、涂层法和电镀法;缓蚀剂法是通过添加少量的缓蚀剂, 使金属表面形成一层保护膜, 延缓金属材料腐蚀的一种保护方法;电学化保护法, 通过电流作用, 使金属内部电位发生改变, 从而达到抑制或延缓金属腐蚀的作用。在以上各种保护措施方法当中, 涂层法可起到隔绝氧气及水分、降低腐蚀速度和电化学保护三重保护, 且该法施工工艺简单操作, 因此得到了广泛应用。

  3 有机防腐涂料的研究进展。

  3.1 有机涂料的特征用于金属防蚀的有机涂料应具备以下几项基本特征:

  (1) 强耐腐蚀性。有机涂料不与所接触的腐蚀介质发生化学反应, 也不互相溶解, 在腐蚀介质存在的情况下, 能保持较高的稳定性。 (2) 较小的透气性和渗水性。金属发生腐蚀的根本原因是与空气中的氧气以及水分接触所导致的, 因此选择对气体和水分具有良好隔绝性的涂料, 更有利于金属防蚀。 (3) 附着力和机械性能佳。有机涂层保护功能的大小取决于材料的附着性和机械性能, 有机涂层固化后能牢固的附着在金属表面, 才能充分发挥其保护作用;有机涂层具有良好的机械性能, 才能承受金属设备在工作状态下的应力作用。

  3.2 有机涂料研究现状 (1) 新型氟树脂。

  氟树脂是指分子结构中含有C-F键的树脂, 该类型涂料具有耐久性、耐候性、耐化学药品性;非粘附性好、表面张力低、光滑性好;对油、水具有良好的防渗透性, 此外还具有较好绝缘性能。利用氟树脂为主要材料制成的防腐涂料能耐对强酸、强碱、盐等多数化学成分具有良好的惰性, 在-40℃-200℃范围内能保持稳定状态。以聚四氟乙烯 (PTFE) 为例, 除与熔融的碱金属、强氧化剂、氟、氢氧化钠 (300℃下) 反应外, 与其他常见化学试剂均不反应, 因此具有广泛的应用范围。缺点是熔点高, 熔融后粘度大, 在有机溶剂中溶解性较差, 其加工性能较低, 孔隙率高, 不能单独用作涂料层材料。可溶性聚四氟乙烯加工性能较好, 高温下机械性能较高, 但高价格限制了材料的应用;聚氟乙烯树脂使用寿命较长, 在大气中可使用25年以上, 熔点较低, 不能采用传统的加工方法, 应加入一定量的潜溶剂, 以提高涂料加工成膜的成功率。 (2) 聚苯硫醚。聚苯硫醚树脂热稳定性较好, 是热塑性树脂中耐热性最好的一种材料;耐腐蚀性强, 除与强氧化性酸反应外, 对常见的酸碱盐等化学试剂的腐蚀具有良好的稳定性;粘合性好, 对玻璃、钢材、银、陶瓷等常见材料具有良好的粘结能力, 尤其对玻璃的粘结, 超过了玻璃的内聚力;机械性能好, 绝缘性、阻燃性、稳定性和可加工性都较为理想, 但在耐冲击性和韧性方面需要进一步改进。实验表明, 添加增韧树脂后, 可提高材料的抗拉伸性能和抗冲击性能, 获得了良好的改进效果。 (3) 氯化聚醚树脂。氯化聚醚树脂中含氯量可达到45.5%, 该物质主链为C-C和C-O-C, 无活性官能团, 因此具有良好的耐热性和耐腐蚀性, 能抵抗大多数的酸碱盐及溶剂的侵蚀, 熔点和分解温度差值较大, 为粉末涂料的涂装提供了方便, 但缺点是使用温度有限, 在-40℃以下脆性较强。 (4) 聚苯胺树脂。聚苯胺具有良好的电学特性, 是导电聚合物的典型代表之一, 除具有一般导电聚合物的性质外, 还具有独特的掺杂现象、电化学活性、高导电率, 另外与其他类物质一样, 化学和热稳定性较好, 制作方法简单, 因此具有广泛的应用。 (5) 聚氨酯。聚氨酯中含有氨基甲酸酯键、不饱和双键、异氰酸酯键和脲键等, 因此具有良好的耐腐蚀性和物理机械性能, 如坚硬、柔韧、耐磨、附着力强等。聚氨酯能与其他树脂拼用, 扩大其应用范围, 不仅可应用在普通的防蚀领域, 还可用在重防腐蚀领域。单组分聚氨酯具有低温固化的优点, 可用于地下油槽内壁防腐和油罐车防腐。 (6) 环氧树脂。环氧涂料是目前应用较为普遍的防腐涂料, 其耐水性及耐化学腐蚀性较好, 可稳定存储, 附着力较好, 因此可广泛应用于重腐蚀环境中的金属保护涂料, 如海上、工业区、海岸等地区的钢结构物, 储罐内表面的应用也较为广泛。环氧树脂可根据固化剂、改性树脂基应用状态不同, 分为不同种类的涂料, 如胺固化环氧树脂、树脂改性环氧树脂以及新型环氧树脂等。 (7) 橡胶涂料。橡胶涂料是以天然或合成橡胶为主要原料制成的一种防腐涂料, 具有快速干化、耐化学腐蚀的特点, 并且物理机械性能良好, 柔韧性好、耐摩性好、抗老化性强等, 可用于船舶、水闸、化工设备的防腐蚀保护。

  4 总结。

  金属腐蚀不仅造成了金属资源的浪费, 还影响了金属设备的使用寿命, 给企业带来严重的经济损失。金属锈蚀主要与氧气和水分有关, 因此隔绝氧气和水分与金属的接触, 能有效减少金属腐蚀, 保护金属资源。有机涂料由于其自身具有的耐腐蚀性可广泛应用于金属防蚀领域, 但各类有机涂料在一定阶段内仍存在一定的局限性, 需要进一步改进, 完善其性能, 以确保金属材料及金属设备的使用性能。

  参考文献
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  [3]周晓.试论金属腐蚀的防护方法[J].科技与企业, 2013 (08) :357.
  [4]李雪爱, 王文彪.浅谈金属腐蚀危害与防护[J].化工管理, 2013 (12) :158.


  范文一:金属腐蚀与防护论文范文
  范文二:数值模拟在金属腐蚀与防护领域的应用研究现状
  范文三:炼化设备保温层下金属腐蚀分析与防护
  范文四:面向应用型人才的金属腐蚀与防护教学探讨
  范文五:金属腐蚀防护有机涂料的研究进展

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