富锌涂料的防腐蚀机理

2022-05-23 14:53:12

1、电化学保护和化学保护

富锌涂料通过电化学保护和化学防腐蚀而对金属起到防腐蚀作用。

前者是因为

锌比铁的化学活性更大

更容易失去电子,而作为牺牲阳极来保护铁等金属;

后者是因为涂膜

形成致密的配合物涂层

对有害物质渗入到被保护基层起到阻隔作用。

例如,当水分渗入到钢铁等基层上时,就形成了无数个由锌粉和钢铁基层组成的原电池。由于锌的电极电位比铁的电极电位低,所以锌为正极(阳极),铁为负极(阴极),电流由锌向钢铁流动,钢铁便受到了阴极保护


锌粉在充分发挥阴极保护的过程中,富锌涂料涂装的钢铁底材的电极电位接近于锌的自然电极电位。对处于海水中和地下的钢铁进行阴极保护时,若保护电位在-770mV(以饱和甘汞电极为基准)以下,就可以有效地防止腐蚀。


在化学腐蚀性的环境下,锌粉将与大气中的物质发生反应,形成氧化锌、氢氧化锌、碱式碳酸锌、碱式氯化锌、硫酸锌等腐蚀产物,这些腐蚀产物逐渐积附在锌粉间的空隙和钢铁的表面,增大电阻,减弱电化学腐蚀速度,锌粉的消耗速度就大大降低,其耐久性便得以提高。

富锌涂料在酸性和强碱性的条件下,其涂层本身的腐蚀速度会急剧增大,而在中性的环境下则很小。




2、涂膜的自修补

富锌涂料的特点之一是即便涂膜上有的部位被机械损伤或者出现漏涂等缺陷,在一定范围的面积内,防腐蚀电流也能够向钢铁漏出部分流动而起到保护作用。

此种保护作用在涂膜呈崭新状态期间特别显著。在有防腐蚀电流流过的同时,锌的腐蚀产物沉积到漏出的钢铁表面上,形成保护膜。随着钢铁表面的不断暴露,富锌涂膜不断地被保护膜所覆盖,阴极保护作用便呈现惰性,但在涂膜受到机械损伤而漏出新的锌表面时则又开始复活。若用砂纸打磨涂膜表面,或将涂膜擦伤漏出新的锌面,则电位差便恢复原状。但是,若将损伤部位上由于阴极保护作用所生成的保护膜损伤到不能与周围的锌粉接触时,则电位差就不能恢复,钢铁底材表面将发生腐蚀。

锌粉含量的高低并不是涂膜耐腐蚀性能的决定因素,不一定就是干膜中的锌粉含量越高其防腐蚀性能就越好。一般来说锌粉含量为85%(重量比)时涂膜性能最为优异。


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