![防腐[防止金屬被氧化劑腐蝕]](/img/a/685/nBnauM3XxYDMxQDOykDMyMDN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzL5AzL1AzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg "防腐[防止金屬被氧化劑腐蝕]")
金屬腐蝕
金屬與它所處的環境介質之間發生化學、電化學或物理作用,引起金屬的變質和變壞，稱為金屬腐蝕，腐蝕現象是十分普遍的。從熱力學的觀點出發，除了極少數貴金屬(Au、Pt等)外,一般金屬發生腐蝕都是一個自發過程。人們已經認識到使用的金屬很少是由於單純機械因素(如拉、壓、衝擊、疲勞、斷裂和磨損等)或其他物理因素(如熱能、光能等)引起的破壞的，絕大多數金屬材料的破壞都與其腐蝕因素有關，因此金屬材料的腐蝕己成為當今不可忽略的重要問題。
另外，金屬腐蝕給人類社會帶來的直接損失是巨大的。20世紀70年代前後，許多工業已開發國家相繼進行了比較系統的腐蝕調查工作，並發表了調查報告。結果顯示，腐蝕的損蝕占全國GNP的1%到5%。這次調查是各國政府關注腐蝕的危害，也對腐蝕科學的發展起到了重要的推動作用。在此後的30年間，人們在不同程度上進行了金屬的保護工作。在以後的不同時間各國又進行了不同程度的調查工作，不同時期的損失情況也是不同的。有資料記載，美國1975年的腐蝕損失為820億美元，占國民經濟總產值的4.9%；1995年為3000億美元，占國民經濟總產值的4.21%。這些數據只是與腐蝕有關的直接損失數據，間接損失數據有時是難以統計的，甚至是一個驚人的數字。我國的金屬腐蝕情況也是很嚴重的，特別是我國對金屬腐蝕的保護工作與發達的工業國家相比還有一段距離。據2003年出版的《中國腐蝕調查報告》中分析，中國石油工業的金屬腐蝕損失每年約100億人民幣，汽車工業的金屬腐蝕損失約為300億人民幣，化學工業的金屬腐蝕損失也約為300億人民幣，這些數字都屬於直接損失。如該報告中調查某火電廠鍋爐酸腐蝕脆爆的實例，累計損失約15億千瓦·時的電量，折合人民幣3億元，而由於缺少供電量所帶來的間接損失還沒有計算在內。所以說，金屬腐蝕的損失是很嚴重的，必須予以高度的重視。
金屬防腐方法
針對金屬腐蝕的原因採取適當的方法防止金屬腐蝕，常用的方法有：
結構改變法
例如製造各種耐腐蝕的合金，如在普通鋼鐵中加入鉻、鎳等製成不鏽鋼。
保護層法
在金屬表面覆蓋保護層，使金屬製品與周圍腐蝕介質隔離，從而防止腐蝕。如：
（1）在鋼鐵製件表面塗上機油、凡士林、油漆或覆蓋搪瓷、塑膠等耐腐蝕的非金屬材料。
（2）用電鍍、熱鍍、噴鍍等方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬，如鋅、錫、鉻、鎳等。這些金屬常因氧化而形成一層緻密的氧化物薄膜，從而阻擋水和空氣等對鋼鐵的腐蝕。
（3）用化學方法使鋼鐵表面生成一層細密穩定的氧化膜。如在機器零件、槍炮等鋼鐵製件表面形成一層細密的黑色四氧化三鐵薄膜等。
電化學保護法
利用原電池原理對金屬進行保護，設法消除引起電化腐蝕的原電池反應。電化學保護法分為陽極保護和陰極保護兩大類，套用較多的是陰極保護法。
犧牲陽極保護
此法是將活潑金屬（如鋅或鋅的合金）連線在被保護的金屬上，當發生電化腐蝕時，這種活潑金屬作為負極發生氧化反應，因而減小或防止被保護金屬的腐蝕。這種方法常用於保護水中的鋼樁和海輪外殼等，例如水中鋼鐵閘門的保護，通常在輪船的外殼水線以下處或在靠近螺鏇漿的舵上焊上若干塊鋅塊，來防止船殼等腐蝕。
外加電流保護
將被保護的金屬和電源的負極連線，另選一塊能導電的惰性材料接電源正極。通電後，使金屬表面產生負電荷（電子）的聚積，因而抑制了金屬失電子，而達到保護目的。此法主要用於防止在土壤、海水及河水中的金屬設備受到腐蝕。電化學保護的的另一種方法叫陽極保護法，即通過外加電壓，使陽極在一定的電位範圍內發生鈍化的過程。可有效地阻滯或防止金屬設備在酸、鹼、鹽類中腐蝕。
處理腐蝕介質
消除腐蝕介質，如經常揩淨金屬器材、在精密儀器中放置乾燥劑或在腐蝕介質中加入少量能減慢腐蝕速度的緩蝕劑等。
預處理
表面處理
通常金屬表面會附有塵埃、油污、氧化皮、鏽蝕層、污染物、鹽份或鬆脫的舊漆膜。其中氧化皮是比較常見但最容易被忽略的部分。氧化皮是在鋼鐵高溫鍛壓成型時所產生的一層緻密氧化層，通常附著比較牢固，但相比鋼鐵本身則較脆，並且其本身為陰極，會加速金屬腐蝕。如果不清除這些物質，直接塗裝，勢必會影響整個塗層的附著力及防腐能力。據統計，大約有70%以上的油漆問題是由於不適當的表面處理所引起的。因此，對於一個金屬防腐塗裝油漆系統的性能體現，合適的表面處理是至關重要的。
清理等級
也即清潔度，代表性國際標準有兩種：一種是美國85年制訂“SSPC-”，第二種是瑞典76年制訂的“Sa-”，它分為四個等級分別為Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3，為國際慣常通用標準，詳細介紹如下：
Sa1級——相當於美國SSPC—SP7級。採用一般簡單的手工刷除、砂布打磨方法，這是四種清潔度中度最低的一級，對塗層的保護僅僅略好於未採用處理的工件。Sa1級處理的技術標準：工件表面應不可見油污、油脂、殘留氧化皮、銹斑、和殘留油漆等污物。Sa1級也叫做手工刷除清理級（或清掃級）。
Sa2級——相當於美國SSPC—SP6級。採用噴砂清理方法，這是噴砂處理中最低的一級，即一般的要求，但對於塗層的保護要比手工刷除清理要提高許多。Sa2級處理的技術標準：工件表面應不可見油膩、污垢、氧化皮、銹皮、油漆、氧化物、腐蝕物、和其它外來物質（疵點除外），但疵點限定為不超過每平方米表面的33%，可包括輕微陰影；少量因疵點、鏽蝕引起的輕微脫色；氧化皮及油漆疵點。如果工件原表面有凹痕，則輕微的鏽蝕和油漆還會殘留在凹痕底部。Sa2級也叫商品清理級（或工業級）。
Sa2.5級——是工業上普遍使用的並可以作為驗收技術要求及標準的級別。Sa2.5級也叫近白清理級（近白級或出白級）。Sa2.5級處理的技術標準：同Sa2要求前半部一樣，但疵點限定為不超過每平方米表面的5%，可包括輕微暗影；少量因疵點、鏽蝕引起的輕微脫色；氧化皮及油漆疵點。
Sa3級——級相當於美國SSPC—SP5級，是工業上的最高處理級別，也叫做白色清理級（或白色級）。Sa3級處理的技術標準：與Sa2.5級一樣，但5%的陰影、疵點、鏽蝕等疵點不得存在了。
隨著現代工業的發展，一批新興工業領域的出現和許多現代工程的興建，對防腐塗料承受環境的能力和使用壽命提出了更高的要求。常用的防腐塗料已不能滿足這些需要。人們提出的“重防腐塗料（Heavy-duty Coating）”的概念，一般指在苛刻的腐蝕環境使用，包括底漆和面漆的配套塗料。簡單地說：重防腐塗料就是使用壽命更長，可適應更苛刻的使用環境的塗料稱為重防腐塗料。在化工大氣和海洋環境裡重防腐塗料一般可使用10年或15年以上，在酸、鹼、鹽和溶劑介質里，並在一定溫度的腐蝕條件下，一般能使用5年以上。
除銹等級
鋼絲刷除銹
St2 徹底的手工和動力工具除銹
表面應無肉眼可見的油脂、污物、氧化皮、鐵鏽、油漆塗層和雜質。
St3 非常徹底的手工和動力工具除銹
同St2，但應比St2處理得更徹底，金屬底材呈金屬光澤。
噴砂除銹
Sa1級 輕度噴砂除銹
表面應無可見的油脂、污物、附著不牢的氧化皮、鐵鏽、油漆塗層等雜質。
Sa2級 徹底的噴砂除銹
表面應無可見的油脂、污物、氧化皮、鐵鏽、油漆塗層和雜質基本清除，殘留物應附著牢固。
Sa2.5級 非常徹底的噴砂除銹
表面應無可見的油脂、污物、氧化皮、鐵鏽、油漆塗層和雜質，殘留物痕跡僅顯示點狀或條紋狀的輕微色斑。
Sa3級 噴砂除銹至鋼材表面潔淨
表面應無可見的油脂、污物、氧化皮、鐵鏽、油漆塗層和雜質，表面具有均勻的金屬色澤。
防鏽顏料
種類
用於防腐塗料的防鏽顏料的種類較多，其常見有以下幾種：
①與成膜劑起反應形成緻密的防腐塗層；
②顏料是鹼性物質，溶於水則形成鹼性環境；
③水溶性的成分到達金屬表面使表面鈍化；
④與酸性物質反應使其失去腐蝕能力；
⑤水溶性成分或與成膜劑的反應生成物在水中溶解變為防腐成分等。
機理
防鏽顏料的上述防腐作用通常是同時存在的，其防腐機理包括下列物理、化學、電化學的三個方面。
物理防腐作用
適當配以與油性成膜劑起反應的顏料可以得到緻密的防腐塗層使物理的防腐作用加強。例如含鉛類顏料與油料反應形成鉛皂使防腐塗層緻密，從而減少了水、氧有害物質的滲透。磷酸鹽類顏料水解後形成難溶的鹼式酸鹽，具有堵塞防腐塗層中針孔的效果。而鐵的氧化物或具有鱗片狀的雲母粉、鋁粉、玻璃薄片等顏料填料均可以使防腐塗層的滲透性降低，起到物理的防腐作用。
化學防腐作用
當有害的酸性鹼性物質滲入防腐塗層時，能起中和作用變其為無害物質，這也是有效的防腐方法。尤其是巧妙地採用氧化鋅、氫氧化鋁、氫氧化鋇等兩性化合物，可以很容易地實現中和酸性或鹼性的有害物質而起防腐作用，或者能與水、酸反應生成鹼性物質。這些鹼性物質吸附在鋼鐵表面使其表面保持鹼性，在鹼性環境下鋼鐵不易生鏽。
電化學防腐作用從塗層的針孔滲入的水分和氧通過防腐塗層時，與分散在防腐塗層中的防鏽顏料反應形成防腐離子。這種含有防腐離子的濕氣到達金屬表面，使鋼鐵表面鈍化（使電位上升），防止鐵離子的溶出，鉻酸鹽類顏料就具有這種特性。或者利用電極電位比鋼鐵低的金屬來保護鋼鐵，例如富鋅塗料就是由於鋅的電極電位比鋼鐵低，起到犧牲陽極的作用而使鋼鐵不易被腐蝕。
油防鏽
概述
螺紋緊固件多種多樣，從普通螺栓、螺母、螺釘，到高強度、高性能、高精度、高附加值和非標異形件，他們的防鏽包裝方法卻基本相同。對於表面氧化、磷化、發黑的螺紋緊固件多數都是採用表面塗、浸防鏽油外，外加用塑膠包裝的方式。
防鏽油脂是在石油類基本組分中加入一種或多種防鏽添加劑（又稱油溶性緩蝕劑）及其輔助添加劑組成，它使用方便，成本低廉，效果好，操作簡單，緊固件行業都在大量使用。
產品舉例
國內防鏽油脂從上世紀60年代開始出現商品，由武漢材料保護研究所制定了GB4879-1985《防鏽包裝》標準，列出了國產防鏽油的種類和指標。
近二十年來，防鏽油的發展較快，每年都有各種新產品問世，下面作一簡介。
薄層防鏽油
RPA型，GF型溶劑型薄層防鏽油，經多數緊固件企業的各種不同工藝進行生產性套用，證明對緊固件產品具有良好的防鏽性能，同時，易塗覆，色澤淺亮，溶劑揮發少，用量省，為厚層防鏽油的三分之一以下，故節約生產成本三分之二以上。HH932脫水防鏽油，可保證在十個月內不生鏽；JN-2防鏽油，主要用途為緊固件常溫發黑後的處理。薄層防鏽油可用於室內工序間防鏽，也可以用於包裝封存防鏽。
蠟膜防鏽油
在溶劑稀釋型防鏽油或超薄層防鏽油中加入某些油溶性蠟，可以獲得含蠟的防鏽保護膜，能明顯的提高油膜的抗鹽霧和耐大氣性能。然而，常溫下蠟是固態或半固態，在油品中極易析出，影響油品的外觀和質量，甚至難以獲得理想的防鏽效果，因此，尋找油溶性較好，能明顯改善防鏽性的蠟是獲得穩定性好、成膜均勻含蠟防鏽油的關鍵。
蠟膜防鏽油是由成膜劑、高效緩蝕劑和基礎油組成的一種溶劑稀釋型防鏽油。與其他類型的防鏽油相比，蠟膜油具有油膜薄、防鏽性好、塗層美觀等優點。
水溶性防鏽油
中國防鏽油基本上都是以汽油、煤油或機械油作為溶劑，都是由石油分餾出來的產物，因無法使含在石油裡面的芳香烴脫出來，所以汽油、煤油和機械油都含有芳香烴，使用汽車、煤油做溶劑油，一是它的閃點低，易著火，二是污染環境，有害於人的身體健康。以水作為溶劑的D.K8號水溶劑性防鏽油不含芳香烴、鉛等對人體有害的物質，生產中無三廢排放，防鏽效果也是較理想的，這種防鏽油易塗、易除，用在封存緊固件的防鏽上，可用自來水清洗，此產品經國家有關部門鑑定，達到了環保要求。
套用領域
對重防腐塗料的套用涉及現代化各個領域，大型的工礦企業：化工、石油化工、鋼鐵及大型礦山冶煉的管道、貯槽、設備等；重要的能源工業：天然氣、油管、油罐、輸變電、核電設備及煤礦礦井等；現代化的交通運輸：橋樑、船舶、貨櫃、火車和汽車等；新興的海洋工程。海上設施、海岸及海灣構造物及海上石油鑽井平台等。以環氧樹脂為主要成膜物質的塗料稱為環氧塗料。每年世界上約有40%以上的環氧樹脂用於製造環氧塗料，其中大部分用於防腐領域。環氧防腐塗料是目前世界上用得最為廣泛、最為重要的重防腐塗料之一。
工程材料
常用材料
高氯塗料
如MX53-4各色高氯化聚乙烯防腐面漆（戶內外型）、MX53-1
高氯化聚乙烯鐵紅防鏽漆、MX53-2高氯化聚乙烯雲鐵防鏽漆、MX53-3高氯化聚乙烯雲鐵中間漆
氯磺塗料
如J52-4氯磺化聚乙烯冷卻塔防潮漆（底/面，雙組份）、J52-5氯磺化聚乙烯煤氣櫃專用防腐漆（底/中/面，雙組份）、J52-6氯磺化聚乙烯地下管道塗料（底/面，雙組份
有機矽塗料
如MW-600有機矽耐高溫防腐塗料（底/面，雙組份）、 MW-700有機矽耐高溫防腐塗料（底/面，雙組份）
環氧塗料
如H06-4環氧富鋅底漆（叄組份）、H06-12環氧雲鐵中間漆（雙組份）、 HL52-3環氧瀝青防腐漆（底/面，雙組份）
氯化橡膠
如J53-33氯化橡膠鐵紅防鏽漆、J53-4氯化橡膠防腐面漆、J53-5氯 化橡膠厚漿塗料
聚氨酯塗料
如S52-3聚氨酯防腐面漆（雙組份） 、S52-30聚氨酯銀粉防腐磁漆 （叄組份）、S52-10聚氨酯改性互穿網路防腐塗料（雙組份）
氟樹脂塗料
如JF氟樹脂防腐塗料（底/面，雙組份）
油罐內壁
如H66-1耐油抗靜電塗料（雙組份）、H52-3成品油罐內壁塗料（底/面， 雙組份）、HL52-10環氧瀝青耐油塗料（底/面，雙組份）
馬路標誌漆
如J67-1氯磺化聚乙烯高空標誌漆（雙組份）、B56-1丙烯 酸改性馬路標誌劃線漆、T56-2熱熔馬路劃線漆
富鋅底漆
如E06-1無機矽酸鋅底漆（雙組份）、E06-2無機富鋅底 漆（雙組份）、E06-10無機磷酸鹽富鋅塗料（雙組份
內壁塗料
如 H86-1環氧烘乾罐頭底漆、H86-2環氧烘乾罐頭磁漆、H86-3環氧高固體飲水艙塗料（底/面，雙組份）
地坪塗料
如H77-1厚膜工業地坪塗料（雙組份）、H77-2防靜電工業地坪塗料（雙組份）、H77-3耐磨工業地坪塗料（雙組份）
帶銹底漆
如70型帶銹底漆
防火塗料
如PH-1鋼結構膨脹型防火塗料、PH-2通用型防火塗料、PH-3非金屬結構防火塗料
氨基樹脂
如A01-1氨基烘乾清漆、A04-9氨基烘乾磁漆、A16－50氨基錘紋烘乾漆
醇酸樹脂
如C06-1醇酸鐵紅底漆 、C53-31紅丹醇酸防鏽漆、C43-1醇酸船殼漆
酚醛樹脂
如F03-1酚醛調和漆、F53-33鐵紅酚醛防鏽漆、F04-1快乾銀粉磁漆
水池塗料
如不飽和樹脂防腐材料、乙烯基防腐材料，在配合玻纖布施工，可以很好的增強防腐材料的耐衝擊強度。
該防腐材料適用於硫酸、鹽酸、強鹼等溶液存儲池防腐。
其它
C-1快乾防鏽油 、JN533鐵紅氰凝防鏽漆（雙組份）、JN533雲鐵氰凝中間漆（雙組份）、L01-13瀝青清漆
重塗料
重防腐塗裝是指採用高耐蝕性塗料，塗膜厚度在200～300μm以上，在嚴酷的腐蝕環境中使，防腐期長達10～50年的一類專用塗裝技術。由於其防腐期特別長，因此也稱長效防腐塗裝。
重防腐塗裝的顯著特點是厚膜化。為實現幾十年的防腐，塗膜薄是難以奏效的。高耐蝕性樹脂和新型顏料、填料的開發是實現重防腐塗裝的前提。對金屬基體進行認真的表面清理是重防腐塗裝的基礎。科學地塗裝設計要求、塗料配套方案、塗裝施工技術是重防腐塗裝的關鍵，嚴格的質量檢測和維護管理是實現重防腐塗裝效果的保證。
防腐塗裝的特殊性對重防腐塗料提出了特殊的要求。主要是：
（1）對金屬基體及各道塗層間有良好的附著力，有良好的物理機械性能；
（2）對各種腐蝕性介質有良好的耐蝕性；
（3）施工方便。適用於製造重防腐塗料的合成樹脂有各類型環氧、聚氨醋、丙烯酸、氯化橡膠、有機氟樹脂及高耐蝕性的不飽和聚酯樹脂等。
FGD有關套用
腐蝕是FGD系統中一個嚴重的問題，更是煙道和煙囪面臨的必須解決的難題，就世界和中國對煙囪和煙道的防腐，主要採用以下類型的四種防腐材料：
玻璃鋼
（1）由於玻璃鋼抗化學腐蝕而且造價比高鎳合金低，所以許多濕法脫離系統裝置都選擇使用玻璃鋼，已取得了很好的效果。根據國外資料介紹，玻璃鋼已在濕法脫硫系統的以下方面獲得了成功的套用：吸收塔塔體、石灰溶解槽、集液器、除霧器、漿液輸送管道、煙道煙囪等。
（2）由於玻璃鋼內表光滑，不易積垢，耐磨耐酸，所以在流速很高及顆粒物濃度較高的區域通常都有比較好的效果。玻璃鋼系列的防腐材料在國內市場上比較常見的有：環氧樹脂，改性的有OM特種防腐塗料。
橡膠
在國內市場上比較常見的有矽橡膠——聚脲。但該產品不耐高溫，防水防酸性能極好，不利於燃煤機組長時間直排。
玻璃磷片
由於玻璃鱗片的主要填充材料是SiO，其耐溫性、耐酸性極好。在市場上比較常見的有：泡沫玻璃磚和玻璃鱗片。
耐酸膠泥
用途
用於濕法脫硫耐酸磚內筒煙囪內襯防腐。塗層耐溫性及耐酸性能好、附著力強、使用壽命長（20年以上），可以承受高低溫煙氣的長期沖刷和急熱急冷工況下的長期作用，是濕法FGD後排放淨煙氣的煙囪內襯防腐的專用塗料材料。
特性
KY2耐酸膠泥塗料是以優質高矽粉、分散劑、固定劑以及細粒料等為原料，按一定比例科學配製而成，它具有以下優良特性：優良的耐化學介質，耐高溫濕態腐蝕性氣體性能；極低的水蒸氣滲透率、硬化收縮率低、線膨脹係數低；能承受高低溫煙氣的長期沖刷和急熱急冷之工況；極佳的耐磨性；良好的粘接性；常溫硬化，成型施工簡單、修補容易。
國內防腐業
蕭縣被中國工業防腐蝕技術協會正式命名為“中國防腐第一縣”，命名儀式在北京舉行，原中央軍委委員、總後勤部部長王克，國家發改委副主任張平及建設部、中國工業防腐蝕技術協會等有關領導參加了命名儀式。
蕭縣防腐業起源於上世紀六十年代，“一把刷子”闖天下，經過創業、發展、壯大三個階段，從小到大，由弱到強，防腐領域從最初的小化肥拓寬到今天的石油、化工、水電、冶金、熱電電力等各個行業，市場拓展到阿爾及利亞、蘇丹、埃賽俄比亞等國際市場，逐漸形成了自已的競爭優勢。目前，全縣擁有資質防腐企業14家，各種專業技術職稱人員5030人，年產值16億元，從業人員10多萬人，參與建設了三峽水電站、西氣東輸、秦山核電站、連雲港核電站、奧運會體育場館等全國重點工程，工程遍布國內除台灣省以外的所有地區，形成了“三分天下有其一”的規模，在全國防腐領域居於領先位置。
