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桥梁防腐技术
钢铁的大敌就是腐蚀,而涂料正是钢铁桥梁防腐蚀的方便有效的方法之一。比如悉尼港口大桥在建设时的涂漆工作量就相当繁重,每度漆约有80000公升,涂装面积相当于60个足球场那么大。从电化学腐蚀的原理分析,我们可以了解到钢铁发生电化学腐蚀必须具备几个基本条件:
    (1)钢铁作为腐蚀阳极,其电位低
(2)低电阻的电解质溶液,从外面渗入或残存在底漆与钢铁的界面上
(3)足够的氧气参与腐蚀过程,并维持在一定水平上
采用涂料来保护钢铁,就是要提高其腐蚀电位,由腐蚀阳极成为阴极,隔绝电解质以免形成腐蚀电池。漆膜的耐腐蚀性一个重要原因就是涂层作为一种高聚物薄膜,能够不同程度地阻缓腐蚀因子水、氧所和离子的透过,从而发挥防锈防腐蚀的作用。此外,涂层漆膜对腐蚀介质的稳定性,与底材的附着力以及相应的机械性能对于涂层的防腐蚀性能都有着重要的影响。
涂料对钢铁的保护作用主要有有三种,屏蔽作用、缓蚀作用和阴极保护作用。
1.屏蔽作用
涂料经过良好的施工,覆盖在钢铁表面,能有效地隔绝钢铁与外界腐蚀环境的接触。也就是说,涂料阻止了大气中的氧气、水汽和其它腐蚀性离子对钢铁的侵蚀。
所有涂料都有着基本的屏蔽作用。
2.缓蚀作用
防锈底漆的防锈作用在很大程度上依靠防锈颜料的作用。铬酸锌、磷酸锌和红丹等对钢铁有着缓蚀作用。以磷酸锌为例,它具有形成碱式络合物的能力,可以与漆基的极性基团(羟基或羧基)进一步络合,生成稳定的交联络合物,不仅增强了漆膜的耐水性和附着力,同时在钢铁表面形成了牢固的铁-锌-磷酸盐络合物,阻止锈蚀的形成和发展,降低钢铁的腐蚀速度。
3.阴极保护作用
利用锌粉的阴极保护作用,制成的环氧富锌漆和无机硅酸富锌漆具有好的防锈作用,是重防腐涂料体系中的首选底漆。高含量的锌粉与钢铁紧密接触,由于锌的电位比钢铁低,腐蚀电流就会从锌流向钢铁,锌粉首先被腐蚀从而就保护了钢铁。锌粉在大气中的腐蚀产物为难溶碱式盐,它们会填没涂层中的空隙,也具有保护作用。
.阴极保护
电化学保护根据其原理,有阳极保护和阴极保护两种。
阳极保护主要是对钢铁进行钝化,保护其在强氧化性质中不受腐蚀。例如在硝酸中,钢铁一般会强烈腐蚀,但是当硝酸浓度达到35%时,腐蚀速度就会显著减小,达到60%时,几科不受腐蚀。此时,钢铁变得十分稳定。这就是是阳极保护。
阴极保护是使用钢铁成为阴极并极化,以减小防止腐蚀。它可以分成牺牲阳极保护和外加电流保护。
牺牲阳极保护法,是采用一种比所要保护金属的电位要负,即化学性质更为活泼的金属或合金,与被保护的金属联结在一起,依靠该金属或合金不断的腐蚀牺牲掉所产生的电流使其它金属获得阴极极化而受到保护。
因而,这种自身腐蚀的金属或合金,称之为牺牲阳极。常见的牺牲阳极材料有锌基合金,铝基合金。
外加电流阴极保护是由直流电源通过辅助阳极对被保护体施加保护电流,使被保护体成为阴极并获得极化,从而免受腐蚀的一种保护技术。

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