Czy technologia powlekania powierzchniowego stali węglowej może skutecznie oprzeć się korozji chemicznej?

W dziedzinie przemysłu i budownictwa, Kotwica uderzenia stali węglowej jest elementem obciążenia kluczowego, który jest narażony na złożone środowiska przez długi czas. Korozja chemiczna jest jedną z głównych przyczyn jej awarii. W ostatnich latach technologia powlekania powierzchniowego była szeroko stosowana w celu poprawy odporności na korozję, ale czy ta technologia może naprawdę skutecznie oprzeć się korozji chemicznej?

1. Mechanizm ochrony technologii powlekania: bariera wielopoziomowa i pasywacja chemiczna
Technologia powlekania opornej na korozję śrub kotwicznych stali węglowej obejmuje głównie dwa podstawowe mechanizmy: ochronę ochrony bariery fizycznej i ochrona pasywacji chemicznej:
Fizyczna warstwa barierowa: poprzez galwanizację gorąca, rozpylanie żywicy epoksydowej lub powłoki fluorowęglowe i inne procesy, na powierzchni podłoża w celu izolowania wilgoci, tlenu i pożywki korozyjnej (takie jak Cl⁻, So₄²⁻) powstaje gęsta powłoka. Na przykład porowatość powłoki fluorowęglowej jest mniejsza niż 0,5%, co może znacznie zmniejszyć przepuszczalność.
Efekt pasywacji chemicznej: powłoki na bazie cynku (takie jak galwanizowanie na gorąco) opóźniają korozję substratu poprzez katodową ochronę anod ofiarnych; Podczas gdy powłoki epoksydowe zawierające chromiaty wytwarzają stabilne filmy tlenkowe (takie jak cr₂o₃) na powierzchni metalu poprzez reakcje pasywacyjne, hamując elektrobokowe reakcje korozji.
2. Weryfikacja eksperymentalna: Dane ilościowe wydajności powłoki
Laboratoryjne przyspieszone testy korozji pokazują, że powłoki powierzchniowe mogą znacznie przedłużyć żywotność śrub kotwicznych stali węglowej:
Test natryskowego soli (ASTM B117): Niepleśnione śruby kotwiczne ze stali węglowej rozwijają czerwoną rdzę w ciągu 72 godzin, podczas gdy próbki z podwójnym systemem powlekania „Epoksydowe proszkowe proszek proszkowy poliuretanowy„ mają czas odporności na spray solne wynoszący ponad 2000 godzin, a szybkość korozji jest zmniejszona o ponad 90%.
Eksperyment zanurzenia kwasu i zasad: w roztworze H₂So₄ o pH 3, szybkość utraty masy ciała korozji śruby kotwiczej powlekanej fluorowęglowodorowej wynosi tylko 1/15 gołej stali, a powłoka nie pęka ani nie zrywa.
Elektrochemiczna spektroskopia impedancji (EIS): Moduł impedancji układu powlekania może osiągnąć więcej niż 10⁶ Ω · cm², co wskazuje, że ma doskonałą opór na penetrację jonów.
3. Praktyczne przypadki zastosowań: weryfikacja wydajności w ekstremalnych środowiskach
Zastosowanie platformy offshore: Projekt morski wykorzystuje ocynkowaną epoksydową epoksydową powłokę z uszczelnieniem węglowej śruby kotwiczne. Po podaniu w podłożu w podłożu nie ma widocznej korozji na podłożu, a przyczepność do powłoki pozostaje powyżej 95% (testowana metodą krzyżowej) nie ma widocznej korozji, a przyczepność pozostaje powyżej 95% (testowana metodą krzyżową).
Chemiczna ochrona korozji roślin: chemiczna śruba kotwicząca reakcja rośliny stałej korzysta z powłoki politetrafluoroetylenu (PTFE). Pod warunkiem kontaktu z silnym kwasem (stężenie 30% HCl) nie występuje niewydolność powłoki ani korozji substratu w ciągu 5 lat, a koszt utrzymania jest obniżony o 70%.
4. Kierunek i sugestie optymalizacji technicznej
Chociaż istniejąca technologia powlekania znacznie poprawiła odporność na korozję śrub kotwicznych stali węglowej, na następujące problemy nadal należy zwrócić uwagę na:
Dopasowanie powlekania: Wybierz układ powlekania zgodnie z rodzajem pożywki żrących (takiego jak PTFE jest preferowane w środowisku kwaśnym, a żywica epoksydowa jest odpowiednia dla środowiska alkalicznego).
Kontrola procesu budowy: grubość powłoki, temperatura utwardzania i wstępna obróbka powierzchniowa (np. Sandblasting na poziomie SA2,5) bezpośrednio wpływają na efekt ochronny.
Koszt cyklu życia: początkowa inwestycja powłok o wysokiej wydajności (takich jak fluorowęglowa) jest wysoka, ale może obniżyć koszty późniejszej wymiany i konserwacji, a kompleksowy koszt jest korzystniejszy.
Na podstawie danych eksperymentalnych i faktycznej wydajności inżynierii technologia powlekania powierzchniowego śrub kotwicznych stali węglowej może skutecznie opierać się korozji chemicznej, a jej działanie ochronne zależy od wyboru materiałów powlekania, kontroli procesu i adaptacji środowiska.