钢材阻锈技术的研究与发展

    针对钢铁材料的锈蚀现状,介绍了涂层、缓蚀剂、钢筋阻锈剂、耐候钢等四种比较成型的钢材阻锈技术,分析了这几项技术的研究应用情况和目前存在的问题,指出了钢材阻锈技术未来的发展方向.     

阻锈处理技术在钢筋生产中的应用

莱芜钢铁集团公司为解决带肋钢筋轧后锈蚀问题对其进行余热处理,通过轧后穿水实施在线高温阻锈技术,文中介绍了阻锈机理及处理方法,该技术经济,适用,效果显著,效益明显。     

国内外混凝土钢筋阻锈剂研究进展

混凝土中钢筋的腐蚀是钢筋混凝土建筑过早损坏的主要原因。氯离子的进入是加速此种腐蚀的关键因素。文章着重介绍阻止钢筋混凝土腐蚀的阻锈剂的发展及迁移型阻锈剂的行为特点。阻锈剂技术的发展趋势和今后的研究工作需要进一步的探究。     

一种新型钢筋阻锈剂

国内不少工程中使用的钢筋阻锈剂大都含有亚硝酸盐成分,对环境有一定危害作用。由于钼酸盐具有低毒和较好的缓蚀作用,制备了钼酸盐系阻锈剂。采用盐水浸渍试验、干湿冷热循环试验、失重和硬化砂浆等方法,对新型阻锈剂阻锈性能进行系统的评价,并与市售阻锈剂的性能进行了比较。在模拟液中对其阻锈性能作进一步的验证。结果表明,该阻锈剂是一种高效、环保的阻锈剂,在掺量3%时,能发挥最佳阻锈效果。     

一种新型钢筋阻锈剂的阻锈性能

以极化曲线法、失重法和半电池电位法评价了一种新型钢筋阻锈剂的阻锈性能,并采用EDS手段表征了阻锈剂的渗透性能。结果表明,阻锈剂对混凝土中钢筋有阻锈作用,Cl-含量较低时,阻锈效果明显,缓蚀率达85%;Cl-含量较高时,阻锈效果不明显。阻锈剂通过涂刷方法能够很快渗透到混凝土内部,到达钢筋周围,对在役钢筋混凝土管架有很好的防护作用。     

利用电渗的方法评价渗透迁移型钢筋阻锈剂的效能

钢筋混凝土阻锈剂是提高钢筋混凝土耐久性的一项重要技术。本工作利用电渗的方法快速评价渗透迁移型钢筋混凝土阻锈剂(MCI)的效能。采用32V的电渗电压促使氯离子快速渗透(ACIM)到钢筋表面并引起钢筋腐蚀,然后采用线性极化法对钢筋腐蚀状态进行测试,最后以阻锈剂的抗氯离子渗透性能和阻锈效能来评价阻锈剂的综合效能。结果表明,氯离子的快速渗透和电化学测试仅需几天的时间,试验结果很好地反映不同阻锈剂掺量的阻锈效能,是一种适合于工程建设需要的快速评价方法。     

钢筋阻锈剂阻锈效果的评价

通过半电池电位测量、动电位扫描、恒电位极化等电化学方法和冷热干湿实验评价了自制HP钢筋阻锈剂的阻锈效果,并探讨了其耐蚀机理。实验结果表明,HP阻锈剂是一种阳极型阻锈剂,它通过提高钢筋的半电池电位,促进阳极极化而改善钢筋的耐蚀性能。这种阻锈剂性能稳定,受环境介质变化影响小,对钢筋基体具有良好的保护作用。几种评价方法在实验结果上具有基本规律的一致性,能正确评价钢筋阻锈剂的阻锈效果。     

一种新型钢筋阻锈剂的阻锈性能

采用硬化砂浆和半电池电位法评价了一种自制的含有氨基和羧基的新型钢筋阻锈剂IH_2的阻锈性能,并采用标准工作曲线法分析了混凝土中钢筋对阻锈剂的吸附性能。结果表明,IH_2钢筋阻锈剂可以延长钢筋发生锈蚀的时间,降低钢筋的腐蚀速率,具有良好的阻锈性能。     

新型复配阻锈剂在混凝土模拟液和试块中对钢筋锈蚀的抑制

利用半电池腐蚀电位、线性极化和电化学交流阻抗技术,分别在混凝土模拟液和干湿循环加速腐蚀混凝土试块中,研究了新型复配有机阻锈剂(IMC-16)对钢筋锈蚀行为的影响,并将其与常规Ca(NO2)2阻锈性能相对比。结果表明,无论在混凝土模拟液中还是在混凝土试块中,空白条件下,随实验时间延长钢筋电极腐蚀电位不断下降,腐蚀电流密度迅速升高,表明在Cl-侵蚀性作用下钢筋表面钝性遭到破坏,并发生严重局部腐蚀;而添加IMC-16阻锈剂后,钢筋电极腐蚀电位升高,阻抗模值增大,腐蚀电流密度与双电层电容显著下降,表明钢筋的锈蚀得到很好的控制。复配阻锈剂对Cl-诱导的钢筋局部腐蚀具有优良的抑制效果,并可有效延缓钢筋的起始锈蚀时间。干湿循环实验结果进一步表明,实验初期Ca(NO2)2虽可较好抑制钢筋的锈蚀,但其后期阻锈性能却明显下降;而复配阻锈剂在实验初期阻锈性能虽不明显,但相同使用浓度下,其后期阻锈效果及稳定性却明显优于Ca(NO2)2。     

阻锈剂的掺入方式对全珊瑚海水混凝土中钢筋锈蚀的影响

采用线性极化电阻法(LPR)和电化学阻抗谱法(EIS),系统研究了暴露时间、阻锈剂种类及掺入方式对全珊瑚海水混凝土(CASC)中钢筋腐蚀的影响。结果表明:随着暴露时间的延长,不掺及同掺阻锈剂的普通钢筋自腐蚀电位(E_(corr))、极化电阻(R_p)和电荷转移电阻(R_(ct))均逐渐降低;而暴露90 d后,预吸阻锈剂的普通钢筋E_(corr)、R_p和R_(ct)均有增长的趋势,说明以预吸掺入的阻锈剂,不断地由珊瑚骨料向外释放,使得混凝土中有效的阻锈成分不断补充,一定程度上增大了Cl-通过混凝土传到钢筋表面的阻力,延缓了钢筋的锈蚀。此外,无论是掺入亚硝酸钙阻锈剂(CN)还是氨基醇类阻锈剂(AA),对普通钢筋抵抗锈蚀的能力均有不同程度的提高,且随着暴露时间的延长,CN阻锈效果的衰减速率高于AA的。因此,对于海洋岛礁工程中的CASC结构,建议以预吸的方式掺入AA,有利于减弱钢筋对Cl~-腐蚀的敏感性,提高CASC抗Cl~-扩散渗透能力,从而延缓钢筋开始腐蚀时间,降低锈蚀的速率,达到延长CASC结构服役寿命的目的。     

静电喷涂防锈油(脱脂型)的研究和应用

脱脂型的静电喷涂油,是一种耐电压性较高的绝缘油。应用静电喷涂工艺, 涂于钢板表面,涂油均匀,油耗低,防锈性好。这种防锈 涂于钢板表面后,能满足汽车工业、家电行业等用户的需要。     

气相防锈材料预膜时间的测定

气相防锈材料目前已在金属防锈领域得到广泛应用,预膜时间对金属的防锈效果有相当的影响,但当前文献中的气相防锈能力评价方法却没有体现.为考察预膜时间对防锈效果的影响,采用失重法研究了两种气相防锈膜的不同预膜时间,并借助盐雾箱腐蚀试验考察了不同预膜时间对其防锈效果的影响.结果表明:不同类型气相防锈材料的预膜时间并不相同,合适的预膜时间可以取得更好的防锈效果.     

含钨酸盐的气相防锈纸的研究

研究了钨酸盐与乌洛托品、苯甲酸钠的协同效应,并在此基础上研究开发了一种新型高效的环境友好气相防锈纸,这种气相防锈纸不仅可代替目前广泛应用的含有亚硝酸盐的气相防锈纸,而且可创造良好的经济效益.这种新型气相防锈纸目前在国内外尚未见相同报道,具有一定的创新性,并通过了专家组的评审鉴定.     

耐候钢及其腐蚀产物的研究概况

介绍了耐候钢的发展、国内外使用及研究状况，概述了合金元素对耐候钢耐大气腐蚀性能的影响及其作用机制的研究进展，并对腐蚀产物的组成、锈层形成及其演变的电化学过程方面的研究进行了介绍，对今后耐候钢的研究与发展前景提出了展望。     

一种新型锈蚀转化剂的作用机理研究

采用SEM和AFM技术研究了锈蚀转化涂层形貌的演化过程,利用XPS技术研究了锈蚀转化剂对Fe³⁺的转化能力,通过能谱分析和红外光谱技术,研究了锈蚀转化剂中的关键组分,从而推断出锈蚀转化剂的反应机理。结果表明,当锈蚀转化剂涂覆在锈蚀层上,其表面发生了一些化学反应。在72 h后,锈蚀转化涂层由两相融为均匀相,并且表面粗糙度降低。在此过程中,锈蚀层中Fe³⁺部分转化为Fe²⁺。生成的Fe²⁺和剩余的Fe³⁺则与锈蚀转化剂中的无机阴离子和单宁酸形成稳定的FePO₄,Fe₃(PO₄)₂,Zn₃(PO₄)₂和单宁酸铁络合物构成的保护膜。     

适用镀锌钢丝生产的超声波复合清洗剂

在超声波条件下,试验确定了钢丝除油除锈技术的清洗介质配方以及运行条件,并对超声波、化学（声化）协同除油除锈的机理进行了分析讨论。在超声波声化条件下,研究确定的低浓度酸性除油除锈清洗介质可在较低温度下,快速有效地去除钢丝表面的油污、铁锈和磷化膜;适当升高清洗液温度,可提高清洗效率。     

轧制乳化液防锈性能的评价

分析了由轧制乳化液导致锈蚀产生的原因和轧制乳化液的防锈机理.结合特定生产条件,提出了一套评价轧制乳化液防锈性能的叠片滤纸法,采用该方法,对1#、2#轧制乳化液及其按不同体积配比后的乳化液的防锈性能进行了对比研究.结果表明:轧后乳化液残留、带卷的高温,退火后带钢表面残留物,在使用过程中乳化液中含有的铁皂、无机盐等是促进金属腐蚀的主要因素;实验室防锈试验1#轧制乳化液防锈性好,在工业生产中也表现出相同的防锈效果;把1#、2#轧制乳化液按不同体积配比后,对提高2#轧制乳化液的防锈性能有利,当体积比为3:1时,防锈性能最好.     

弹药表面喷砂除锈理论与试验研究

目的进一步推进我军弹药维修工作,完善弹药表面除锈工艺。方法综合分析多种除锈方法 ,确定弹药表面除锈新作业方式,确定弹药表面喷砂除锈应使用的磨料类型和喷枪倾角,以85加弹丸除锈为例,对喷砂除锈时弹药基体温度进行理论计算和试验测量,对比分析内装含能材料的热感度确定安全性。结果温度最大理论升值为6.35℃,试验测量平均值为3.72℃,远低于内装含能材料热感度。结论利用喷砂技术进行弹药表面除锈可确保作业安全,有效提高作业效率。     

低碳钢线材表面红锈问题研究

针对低碳钢盘条表面易产生红锈的问题,以低碳冷镦钢SWRCH22A为例,分析了其盘条表面红锈的产生机理,测定了不同红锈状态下氧化铁皮成分组成;通过不同控轧控冷工艺参数的设定,研究了加热、控轧控冷工艺参数对红锈级别的影响。结果表明,通过降低钢坯加热温度至1 050 ℃及以下、提高吐丝温度至920～940 ℃、减少在线冷却水量,轧后盘条空冷至室温(冷速平均达5.5 ℃/s)等措施,可有效降低红锈级别。     

Assessment of protective function of steel rust layers by N2 adsorption

The specific surface area (SA) of the rusts formed by exposing various kinds of steels in different situations was determined by N₂ adsorption. The SA values of the rusts increased with the increase of corrosion rate, implying that the rust layers with large SA exhibit a high resistance to corrosion. The suppression of rusting by compact rust layers was interpreted by the blockage of pores in rust layers by the adsorption and capillary condensation of water. The SA values clearly reflect the corrosion levels estimated by the external observation. It was convinced that the SA measurement is a universal quantitative technique to appraisal the protective function of rust layers.