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螺絲防蝕處理


螺絲防蝕處理 (五)
                     油漆
  油漆是一種有機涂料,主要应用保護金屬零件、設備及結構以反抗空氣之腐蝕,是用來作為被保護金屬與環境間之阻隔物。用油漆防范金屬的腐蝕已有悠久的歷史,也是一種應用最廣及最常見之防蝕技術,施工便利,成本低廉。

  油漆涂層之有用壽命,決定于油漆自身之持久性及涂層對于被保護金屬之附著性,而油漆之適當應用為獲得永久性附著力及最佳保護效果之主要办法。依據試驗顯示,影響油漆壽命最要害的一個条件是金屬表面要適當的處理,被處理之金屬表面必須無灰塵、油、脂、銹、氧化物及任何最初腐蝕物質等。這個条件比油漆自身的品質還要害,品質差的油漆用在表面處理不错的金屬上比品質好的油漆用在表面處理不良的金屬上還要好。金屬表面所有的臟物、油漬和油脂可用溶劑或堿性溶液去除后再水洗,銹和氧化物可用酸洗或噴砂办法去除。

  金屬表面清潔干凈后,頭道漆應馬上涂到干燥的表面上,以達到不错的吸附,最佳先涂上一層磷酸鹽再涂第一道漆。油漆日常須涂數道,涂層之次數及種類,為達成適當防銹效果之要害条件。在油漆過程中,底漆之涂刷極為要害,用途為供給金屬之基本附著性,一般須涂兩道防銹底漆及一道面漆。一些研究人員認為鋼暴霧在腐蝕環境下,至少要上四道漆且厚度不得小于0。l3mm,臺電核電廠為三道底漆,兩道面漆,臺塑麥寮廠則為三道底漆,一道面漆。常用為防銹底漆者有為紅丹漆及富鋅涂料兩種,紅丹漆是將紅丹(氧化鉛)與各種漆基調制而成,富鋅涂料是由少量的鋅粉與少量的成膜物質(粘結劑)混合而成,漆膜干燥后,其中鋅粉占絕大部分(約90%以上)。紅丹漆中的氧化鉛離子對金屬腐蝕拥有按捺效果,故能防銹。而富鋅涂料是依靠鋅對金屬之陰極保護效果,所以有不错之防銹特点。

  常用為防范金屬腐蝕的面漆有環氧樹脂漆、矽樹脂漆、氯化乙烯樹脂漆、三聚氰胺樹脂漆、醇酸樹脂漆等,其中屬于環氧樹脂漆類之環氧煤焦瀝青漆,是目前國際上最廣泛使用之高品质能防蝕涂料,其附著性、堅固性、耐水性、耐化學腐蝕等都較其它涂料優異。

陶瓷保護膜

  陶瓷保護膜是陶瓷材料施于金屬表面以增加其對高溫氧化之反抗性及耐熱性,對于堿類及氫氟酸以外之所有腐蝕環境皆拥有不错之而腐性,并有耐磨、易清潔、悅目之外觀及不错之絕緣性等優點。陶瓷是指金屬氧化物、碳化物、硼化物、矽化物及氮化物的總稱,拥有熔點高、硬度高、特点脆等特點,目前應用較多的是氧化物和碳化物,也少量應用硼化物及矽化物。

  適當使用噴鍍办法將熔融狀態之陶瓷材料微粒,噴附在金屬表面以形成覆蓋涂層,即陶瓷保護膜。膜厚在0。4公厘以內者一般稱為塘瓷或琺瑯,0。4公厘以上者一般稱為玻璃襯里。噴陶適应用高溫下使用,噴陶層可以防范金屬與合金的晶粒間腐蝕,作為腐蝕性氣體的隔絕障礙,降低熱點發生的機會,對于要害部位可代替低合金金屬,并可反抗污染物的侵蝕。若使用浸鍍法,則需于干燥后再于爐中烤干以形成附著力不错之保護層。

  臺灣鍍鋅公司在本年年初引進名為RUSPERT之復合瓷膜生產技術,專門應应用螺絲及扣件之防銹處理。該復合瓷膜由金屬鋅層(第一層)、磷酸鹽皮膜(第二層)及陶瓷表面燒結層(第三層)所組成,膜厚約10,據說在嚴苛之環境下拥有卓越之防銹抗蝕及耐熱等特点,現正由臺灣島田陶瓷公司(圣揮)向業界推廣中。

結論

  金屬防蝕技術之學問廣泛,內容十分豐富,對于螺絲的腐蝕現象,究竟要采用那種防蝕办法,不准一概而論。比方防蝕的費用遠超過螺絲購買的成本,或直观更換新螺絲較為經濟,是否有特別需要,非采用最佳防蝕效果之螺絲不行。要妥慎選用材質及表面處理办法,如不銹鋼、合金鋼、碳鋼或鍍鋅螺絲等,皆應于事先周延考量,否則事后再作防蝕等補救办法,就更為困難,且效果不彰。甚至只有將會造成腐蝕的環境隔離,便能有用管制腐蝕,如臺電核電廠之機組設備皆建構于封閉之廠房內。也有人使用一種螺絲專用之塑膠帽(如RADOLID),有各種尺寸,可將表露大氣之螺絲或螺帽緊密覆蓋而達到防蝕效果。除此要盡量防范將差不多的金屬材料以螺絲結合,否則螺絲很轻易于是兩種材料電化位能之差異造成嚴重腐蝕。所以必須依據螺絲腐蝕的原理、環境條件、防蝕的需求、各種办法防蝕效果,及成本與經濟效益等条件綜合考量,決定最經濟有用之防蝕办法,達成防蝕的目的。

酸鹽皮膜的過程。常用作鍍鋅層(電鍍鋅、熱浸鍍鋅、鋅合金)及鍍鎘層的后處理,以提高鍍層的耐蝕性,也可用作更多金屬如鋁、銅、錫、鎂、鎳及其合金的表面防蝕。鉻酸鹽皮膜的結構比較緊密,黏附性好,拥有不错的化學穩定性,其皮膜干燥后為無孔性者,能當作阻隔物來阻挡水份到達底層金屬,在腐蝕環境中對金屬表面有靠得住之隔離保護效果。

  鉻酸鹽皮膜的主要成份是包含三價鉻和六價鉻的化合物,以及基體金屬或鍍層金屬的鉻酸鹽。其中不溶性的三價鋁化合物構成膜的骨架,使膜拥有必然的厚度,又其穩定性高,故使膜亦拥有不错強度。可溶性的六價鉻化合物分散在膜的內部有不错填充效果,當膜遭到刮傷時,可使該處再次鈍化,即拥有按捺效果以阻挡底層金屬遭受腐蝕。在鹽霧試驗和溫熱試驗中,有鉻酸鹽皮膜的鍍鋅層比無膜鍍層的耐蝕性要高十倍甚至十倍之多。

  差不多的基體金屬采用差不多之鉻酸鹽處理溶液,得到之膜層和膜的成份也差不多。而鉻酸鹽溶液中,Cr+6/SO4-2比值直观影響膜的顏色及厚度,在硫酸鹽濃度不變時,三價鉻約含量較高,則形成鉻酸鹽皮膜的數量較多。在沒有添加酸或堿的鉻酸鹽溶液中無法形成鋁酸鹽皮膜,所以要得到較厚的膜層,必須使溶液维持最佳的PH值。用水清洗過的鋁酸鹽皮膜,不行在5O℃以上的溫度干燥,因高于此溫度以上時,皮膜中之六價鉻化合物會由可溶性變為不溶性,而降低自愈本事,甚至隨著溫度升高使膜層出現裂化。

(三)氧化處理

  將鋼鐵件浸于包含氧化劑的堿性溶液中,比方硝酸鉀或硝酸納之氫氧化鈉溶液中,并维持其沸點為140℃摆布,或將鋼鐵件浸于硝酸鈉及硝酸鉀之熔鹽中,取出后淬于水中,在其表面可得到一層悅目之黑色氧化物即氧化鐵膜,其成份為氧化亞鐵與氧化鐵之混合物,是提高黑色金屬防蝕本事的一種簡便又經濟的办法。鋼鐵化學氧化膜的厚度極薄,一般為0。5~1。6μm,耐蝕性有限,厚度在2μm上的膜,外觀暗淡無光,呈黑色或黑灰色,膜層有很好的吸附性,如浸以防銹油或涂漆后,其抗鹽霧腐蝕的特点可增加幾倍至幾十倍。

  鋼鐵零件在氧化處理前需要除油及酸洗,表面油脂較少且無腐蝕產物的零件,可直观放進濃堿性溶液中進行化學氧化。一次氧化處理是在一種槽液中完成,兩次氧化處理則在溶液成份差不多的兩種槽液中完成,采用一次氧化處理時,生成的膜層較薄,耐蝕性較差。采用兩次氧化處理時,生成的膜層較厚,其耐蝕性也較好。氧化處理后的零件,必須經過充分洗凈,而后在肥皂水中煮沸,按著進行干燥和涂油。

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