几个世纪以来,金属已在日常生活中广泛使用。从铝和铜中的铝和铜到金银,银器和电子设备中的金银,金属已被用于各种目的。今天最广泛使用的金属之一是铁,或者更具体地,其更流行的合金形式钢。钢已成为最通用的产品之一,用于电器,汽车面板,标志,建筑物和桥梁。然而,与其他金属一样,钢易于腐蚀。
了解金属的腐蚀过程
了解卫星金属涂料保护金属,重要的是要知道腐蚀是什么以及它是如何引起的。腐蚀是一种自然的电化学反应将精制金属转换为更多化学稳定状态。为了发生腐蚀,必须存在三个组件:
在腐蚀过程中,由于氧气存在以形成水合铁(III)氧化物,通常称为锈,钢中的铁经历了氧化反应。与铝中的温和腐蚀不同,这是有益的,因为氧化物提供了一个保护层防止进一步腐蚀,生锈是脆的,易于剥落,将更多的金属暴露于大气中,并导致进一步的腐蚀和降解。这种连续腐蚀最终导致材料厚度损失,材料强度降低,穿孔和减少使用寿命.
两种常见类型的金属涂层
金属涂层可以应用于钢以提供一层保护,从而允许钢用于各种具有挑战性的环境中。金属涂层提供两种主要的保护类型:屏障保护,在特定情况下,电流保护。
障碍保护
当锌等金属涂层应用于钢时,它干燥和硬化,形成不透水的障碍阻止水分侵入。这消除了发生腐蚀所需的一个基本组件。没有电解质(水分/水),氧化不会发生,因此锈蚀不能形成。
屏障保护的另一个重要方面称为腐蚀电影保护.如前所述,一些金属,如铝,与氧反应形成保护层氧化物薄膜在它的表面上。该氧化物膜是弹性的并且牢固地粘附到铝的表面上以防止水分侵入和进一步的腐蚀。这使铝成为金属金属的理想材料。(了解更多内容铝及其合金的腐蚀性能)。
最常用于涂覆结构钢的锌与大气中的氧气和水分反应,形成腐蚀产品,从而产生保护底层的防御层。新鲜暴露的锌与氧气反应形成氧化锌,和水形成氢氧化锌。当氢氧化锌在大气中与二氧化碳反应时,所得产品是碳酸锌.这些腐蚀薄膜产品,如在铝上形成的薄膜,对水侵入并紧密地粘附在钢的表面上,使得它不易像在铁上形成的腐蚀一样剥落。
然而,锌是反应性金属,随着时间的推移,将缓慢腐蚀和腐蚀。锌的降解速率仍然比钢的降解速度少于几倍,因此将显着延长钢材的使用寿命,该钢的钢材是旨在保护的。
阴极保护
金属镀层保护钢的第二种方法是提供电流保护通过允许金属涂层对钢优先腐蚀,从而作为一个牺牲涂料.例如,如果由于切割边缘而暴露裸钢,则划痕或严重的涂层损坏,周围的涂层将首先腐蚀,因此在钢开始腐蚀之前牺牲自身。
电流保护(也称为电镀阴极保护)发生,因为本质上的锌比铁/钢更电动电镀系列.(对于背景阅读看文章电偶系列简介:电偶相容性与腐蚀。)当施加锌涂层时,它用作牺牲阳极,下面的钢成为阴极;因此,锌将始终倾向于首先腐蚀。这种电流腐蚀将继续直到阳极材料(锌涂层)完全消耗。
电保护是很重要的,因为涂料,特别是在施工中,可能会被划伤和损坏。发现这种保护方法的好处镀锌及其防腐效果)。因此,在保护钢构件时,锌金属涂层优于铝。虽然锌和铝在电系上是紧密的,但铝形成的氧化保护膜是如此的不可穿透,它不会被腐蚀消耗,因此不能提供电保护损坏的钢。锌,另一方面,虽然有效的屏障不如铝的保护,所以它将优先腐蚀和保护损坏或暴露的钢铁。
结论
金属涂层提供的屏障和电流保护的组合提供了一种腐蚀保护形式,这在应用方面是无与伦比的,成本和多功能性。它们是保护其他金属如钢(技术上是金属的有效方法合金),因腐蚀而降解。这种保护使得易受伤害的金属可以用于许多苛刻的应用场合,否则这些场合会被认为是不合适的。