钢结构用重防腐用不锈钢磷片的制作及涂料的研究铣槽机

钢结构用重防腐用不锈钢磷片的制作及涂料的研究

钢结构用重防腐用不锈钢磷片的制作及涂料的研究上海市机电设计研究院　东建中　200040 021-651479431前言磷片粉末由于其特殊的性能，在涂料中得到广泛的应用。市场上常见的磷片粉末涂料有玻璃鳞片类涂料，它是一类耐蚀厚浆涂料，是把片径数毫米、厚度2μm～10μm的玻璃鳞片混合在聚酯、酚醛和环氧等合成树脂中，辅以必要的偶联剂、增塑剂、固化剂、颜料和溶剂等，用专业施工方法使鳞片平均分布于树脂涂层中，每毫米厚的树脂中可平行分布100多层鳞片。50年代(美)已开始用薄玻璃片作树脂的增强材料用于衬里内，以提高抗蚀性、抗渗透性，减小收缩率和热膨胀系数okmart.com。我国已成功地把玻璃鳞片树脂用于联碱碳酸化塔、阳离子交换柱、酸贮槽、油罐等的内衬防腐。鳞片玻璃钢的防渗透能力明显优于纤维增强的玻璃钢。玻璃鳞片涂料是近年来开发的防腐蚀涂料，品种还在发展，性能研究也有待深入。玻璃鳞片已由人工吹制发展为机械化生产。除了玻璃鳞片外，还有不锈钢鳞片、云母鳞片和铝鳞片等。本文对不锈钢磷片各用其配制的涂料进行了研究，认为不锈钢鳞片是一种很好的防腐涂料的原料。不锈钢是一系列在空气，水，盐的水溶液，酸以及其它腐蚀介质中具有高度化学稳定性的钢种。在空气中耐腐蚀的钢称为"不锈钢"，在各种腐蚀性较强的介质中耐腐蚀的钢种称为"耐酸钢"。通常，我们把不锈钢与耐酸钢统称为不锈耐酸钢，或简称为不锈钢。根据习惯用法，不锈钢一词常包括耐酸钢在内。2不锈钢磷片的制作工艺和性能2.1 不锈钢磷片的化学成份：(wt%)[1] 304 ：C 0.03-2.0 Cr 18-20 Ni 10-12 Si 0.7-0.8 Mn <0.2 O <0.05 Fe余 304L： C <0.03 Cr 18-20 Ni 10-12 Si 0.7-0.8 Mn <0.2 O <0.05 Fe余 316：C 0.03-2.0 Cr 16-18 Ni 12-14 Mo 2-3 Si <0.1 Mn <2.0 O <0.05 Fe余 316L： C <0.03 Cr 16-18 Ni 12-14 Mo 2-3 Si <0.1 Mn <2.0 O <0.05 Fe余2.2 不锈钢磷片的形状：一般为近似圆形的片，周边开裂不完整。当采用球磨方式时，如选用-320目的粉加工成的片，其直径<100微米，片的厚度<0.5；如果选用的是-100目的不锈钢粉加工成的磷片，其厚度<140微米，片的厚度<0.5。如查采用轧制的方法加工成的不锈钢磷片，其形状为长条形的，性能比较差，不般不采用。2.3 不锈钢磷片的制作分为二步：首先采用雾化方法制成不锈钢粉，可采用的方法有水雾化法和气雾化法，[1][2][3][4] 其工艺流程为：选用不锈钢原料--中频感应炉内熔化--成份调整--脱氧除渣--雾化制粉--质量检测--筛分--包装入库主要用到的设备有：中频感应熔炉、高压水泵或高压氮气源、全封闭式制粉装置、循环水水池、筛分和包装设备、检测仪器等。在制得了细的不锈钢粉末后，接下来后是将不锈钢粉制成不锈钢磷片，可采用轧制或球磨的方法，其工艺流程为：选用不锈钢粉末原料--球磨或轧制--质量检测--筛分--包装入库3 片状金属的防腐机理加入片状锌粉和铝粉组成的耐腐蚀涂料，例如达克罗（锌铬膜）涂料[5]，其防腐的机理是：该涂层在腐蚀环境下，会形成无数个原电池，即先腐蚀掉电位较负的锌、铝盐类，直到它们被消耗后才有可能腐蚀至基体本身，属于锌、铝的受控牺牲阳极保护作用之上的涂层，所以它的防腐性能与膜的厚度成正比。以磷片状不锈钢组成的涂料，不锈钢磷片在涂层中与基料紧密结合，一层层覆盖在金属基体的表面，阻挡了外外来的化学介质的侵蚀。保护了基体。同时，由于不锈钢磷片本身能形成防腐效果很好的钝化膜，此钝化膜在受到机械损伤后能够自行修复。4 不锈钢磷片涂料的制作及涂复工艺流程：环氧树脂、助剂、填料的混合--》不锈钢磷片、溶剂--》涂复--》涂层质量检查4.1环氧树脂涂料配方 重量份环氧树脂 48固化剂 6氧化锌 8溶剂 适量 不锈钢磷片 284.2 制备: 在混合器中，加入环氧树脂、氧化锌、溶剂，充分混合。不锈钢磷片涂料应采取以下分散步骤：细心加入全部不锈钢磷片，慢慢加入溶剂或稀释树脂，让不锈钢磷片浸渍1-2分钟，最好用浆式搅拌器以极低剪切力搅拌约5分钟，在分散过程中必须避免高机械力。将混合好的不锈钢磷片加入到树脂中混合，在使用之前加入固化剂混合均匀。4.3 涂复 :对于要涂复的对象的表面必须进行除油除锈的处理，可采用喷砂或其它能达到除油除锈要求的处理方法。[6] 本涂料可应用在石油化工管道、海洋钻井平台、大型闸门、船舶、污水池、煤气柜等地方。5不锈钢磷片与玻璃磷片的比较目前在重防腐涂料中，常用的磷片状材料有云母粉、云母氧化铁、片状锌、片状铝、不锈钢磷片等，其中玻璃磷片应用较广。由于玻璃属于脆性材料，薄化比较困难，玻璃磷片的厚度一般在三到八微米。不锈钢磷片比玻璃磷片柔软，厚度薄，一般小于一个微米，并且与环氧树脂的相容性好，附着力强，在涂层中呈多层鱼磷状排列，在涂层中阻碍外来介质的侵蚀作用要比玻璃磷片强。同样的，不锈钢磷片因为具有金属固有的特点，所以其机械性能、耐磨性能、抗冲击性能比玻璃磷片好。不锈钢磷片涂料用于重防腐涂料中，由于其本身的优良耐蚀性能，它的加入增强了涂层的耐化学药品性以及抗老化的性能，同时增强了涂层耐磨耐温度变化的性能。不锈钢磷片在涂层中与基体相互平行叠加排列，形成致密的防渗透层。据测算，在一到二毫米左右厚的涂层中不锈钢磷片层的分布可达到上百层，延长了介质渗透扩散的路程，使得介质须经过弯弯曲曲的路径才能渗透扩散到金属基体的表面。不锈钢磷片在涂层中形成了无数的微小区域，将环氧树脂中的微裂纹、微气泡切割分离开来，减少了涂层与金属基体之间的热膨胀系数之差，降低了涂层硬化时的收缩率以及涂层内部的应力。抑制了涂层龟裂、剥落，提高了涂层的粘结力和抗冲击性。注：需要进一步了解有关细节，请与作者联系：021-65147943

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