防腐蝕圖層綜述 個人翻譯

1、耐腐蝕圖層：綜述耐腐蝕圖層：綜述摘要摘要：本綜述的主要目地是介紹一些用作耐腐蝕目地的船舶的保護性圖層有關(guān)的話題。本文中“保護性”指的是應(yīng)用在容器，海上施工，風(fēng)力渦輪機，油罐，橋梁，有軌列車以及石油化工裝置上的圖層，船舶指的是用在船上的壓板艙，貨艙或油艙甲板及輪機艙的涂料，本綜述旨在提供一個關(guān)于防腐涂層系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展水平的一個完整的框圖。旨在減少揮發(fā)性有機化合物排放的國際和國內(nèi)立法使防腐涂料工業(yè)產(chǎn)生的很大的變化。對新的涂料voc組分的要求意

2、味著涂料生產(chǎn)商們不能依靠長期以來積累的廣泛的業(yè)績來說服消費者們相信他們的產(chǎn)品的可用性!新的VOC組分和高性能防腐涂料系統(tǒng)的一個重要方面是關(guān)于防腐涂層組分的一套嚴(yán)密的知識，包括他們的相互作用優(yōu)點和局限性以及關(guān)于防腐圖層失敗模式的細(xì)節(jié)知識！本綜述主要處理一些歐洲的經(jīng)驗和實踐，描述了一些防腐涂層在使用過程中可能遇見的不同的環(huán)境條件！另外對于決定防腐涂料性能和耐用年限的測試方法和標(biāo)準(zhǔn)的例子也包含在其中！列出了不同類型的防腐涂層，在防腐涂層中廣泛

3、應(yīng)用的普通類型的粘合劑和顏料也有列舉和描述.另外對于隔離性，犧牲性和抑制性涂料的保護機理也做了一些概述。在過去的幾十年中，幾個替代有機溶劑為載體的涂料已經(jīng)推向了市場！本綜述也列舉的這些技術(shù)中的幾種并討論他們的優(yōu)缺點。最后描述了導(dǎo)致有機涂料系統(tǒng)退化和失敗的一些原因并討論了被報道的附著力損失的類型.關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：防腐涂層，腐蝕，加速測試，衰退，顏料和粘合劑。簡介簡介：在西方國家每年由于腐蝕和防腐蝕而造成的代價估計在gdp中占有很大的比例！盡

4、管這個數(shù)字存在爭議，但腐蝕毫無疑問是現(xiàn)代社會的很重要的問題。再加上經(jīng)濟損失和技術(shù)遲緩，腐蝕可能會導(dǎo)致對人類和周邊環(huán)境造成嚴(yán)重后果的結(jié)構(gòu)性的失敗。關(guān)于腐蝕造成的橋梁，建筑，飛機，汽車及輸油管道的損害并不少見!在過去的幾十年中，有機和無機的圖層被廣泛用來保護金屬免受腐蝕。最近幾年中在涂層技術(shù)的很多領(lǐng)域里，防腐蝕圖層取得了很大的進步！例如，新的防腐蝕合金的的發(fā)展使一些關(guān)鍵工序設(shè)備可以再多種條件下強腐蝕性的環(huán)境下操作！然而，盡管涂層技術(shù)取得了重

5、大的進步，在惡劣環(huán)境下金屬的長期保護仍然存在很多的問題。盡管石油和管道工業(yè)已經(jīng)發(fā)展了可靠的陰極保護方法和允許在惡劣環(huán)境中操作的監(jiān)視系統(tǒng)，這些工業(yè)也面臨著圖層失敗！涂層底片系統(tǒng)的復(fù)雜性和影響防腐涂料的性能和服役期限的因素是限制涂料發(fā)展的一個主要原因！涂料的組成包括：粘結(jié)劑，顏料，溶劑，延展暨和添加劑。除此之外防腐涂層的性能和耐久性依賴于幾個參數(shù)，如底片的類型，及一些外部環(huán)境參數(shù)。要具有良好的效果，防腐涂層要具有固有的耐久性，對底片的粘性，

6、足夠的彈性，面對沖擊和打擊韌性以及在遭受壓力，鼓泡，機械撞擊和風(fēng)化作用是能保持其表面不變形！涂料工業(yè)是成熟的工業(yè)，他在過去的幾十年中經(jīng)歷了技術(shù)上持續(xù)的變化。旨在減少揮發(fā)性有機化合物排放的國際和國內(nèi)立法使防腐涂料工業(yè)產(chǎn)生的很大的變化。傳統(tǒng)的涂料中包含大量的揮發(fā)性有機溶劑。當(dāng)前旨在減少voc排放的趨勢要求涂料工業(yè)開發(fā)出諸如高固涂料粉末涂料水性涂料等含有少量有機溶劑的產(chǎn)品.盡管高固粉末水性涂料得到更加廣泛的應(yīng)用但是在極端環(huán)境中仍然很難代替溶劑

7、型有機涂料.在海環(huán)境防腐和保護部門的高性能涂料的一個重要方面就是要對涂料中成分之間的相互作用有系統(tǒng)的了解和認(rèn)識.另外在防腐涂料服役過程中導(dǎo)致失敗的基本的物理和化學(xué)機理的了解是設(shè)計新型涂料的基礎(chǔ).圖表1給出了不成熟涂料在海洋結(jié)構(gòu)中的失敗而導(dǎo)致腐蝕的例子.的催化活性中心被還原主要產(chǎn)生氫氧根離子如反應(yīng)式1所示其他的反應(yīng)產(chǎn)物如過氧化物超氧化物和自由基可能也會產(chǎn)生.在陽極區(qū)有數(shù)個腐蝕反應(yīng)發(fā)生總的反應(yīng)就是鐵離子產(chǎn)生并釋放電子.如反應(yīng)2.由氫氧化亞鐵

8、氧化到氧化鐵的第一步是生成綠色的水合磁鐵礦FeO_Fe2O3_H2O6Fee(OH)2(aq)O2(aq)4H2O(l)2FeO_Fe2O3_H2O（s）然而水和磁鐵礦不穩(wěn)定，會分解成黑色的磁鐵礦。在氧氣存在的條件下黑色的磁鐵礦就會被氧化成穩(wěn)定的紅棕色的水合赤鐵礦，也就是經(jīng)常說的鐵銹?？偡磻?yīng)就是6FeesTt41=2O2eaqTt3H2OelT!3Fe2O3_H2OesT腐蝕的熱力學(xué)金屬腐蝕的推動力，以鋼為如圖3所示，是陰極和陽極的電勢

9、差，陽極和陰極總體的電勢差與自發(fā)反應(yīng)的半電池的趨勢所決定的電勢有關(guān)。也就是半電池反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。原電池的整體平衡電勢取決于參加半電池反應(yīng)的陰極和陽極的標(biāo)準(zhǔn)電極電極電勢之差。反別是E0Ox和E0RedE0CellE0OxE0Red表3給出了一些與腐蝕過程有關(guān)的半電池反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。電化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢與反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的關(guān)系可以由能斯特方程表示：這里n指的是反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，F(xiàn)是指法拉第常數(shù)，R指的是氣體常數(shù)T指的是溫度

10、，ared和aox分別指的是還原劑和氧化劑的化學(xué)活度。熱力學(xué)表明；吉布斯自由能和電化學(xué)反應(yīng)及平衡電勢之間的關(guān)系表明金屬的腐蝕與吉布斯自由能變化有關(guān)。如方程式9所示；N是反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)而f是法拉第常數(shù)。關(guān)于此的例子就是鐵產(chǎn)生氫氧化鐵的例子。但是，熱力學(xué)研究不考慮電化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)，這就意味著金屬可能在某種條件下是熱力學(xué)不穩(wěn)定的但是由于反應(yīng)速度很慢而降解很慢。熱力學(xué)和動力學(xué)之間的不同可以通過計算水和鋁之間反應(yīng)的吉布斯自由能表明。反應(yīng)13

11、所示。此反應(yīng)的吉布斯自由能是241.5KJmol.意味著這個反應(yīng)是熱力學(xué)自發(fā)的。但是在中性的ph下，鋁的腐蝕是很慢的，這是由于鋁的表面形成了一層致密的氧化膜保護鋁不被腐蝕。腐蝕的熱力學(xué)研究通過普洱拜圖來表示的，他表示了在給定的ph和電勢e的條件下的穩(wěn)定相。在普洱拜圖中實線用來分割穩(wěn)定相而虛線圍成了由水到氧化態(tài)或還原態(tài)的穩(wěn)定區(qū)（見表4）。因此水在B線以下是不穩(wěn)定的直接分解成氫氣。在A線和B線的中間區(qū)域水是穩(wěn)定的而且溶解的氧氣和氫氣可以分別

12、被還原和氧化生成水，因此在虛線以外金屬不分解而水分解，普洱拜圖沒有考慮到反應(yīng)速率。因此優(yōu)先形成的熱力學(xué)不穩(wěn)定相仍然可以穩(wěn)定的存在盡管它不在普洱拜圖的興趣范圍內(nèi).在Fe–H2O–Cl的普洱拜圖中表明固體鐵在電壓低于0.4v而ph在2~5之間是熱力學(xué)穩(wěn)定的.因此在這個區(qū)域內(nèi)從熱力學(xué)角度看來鐵對于腐蝕的抵抗歷史很強的這條是鋼鐵對腐蝕產(chǎn)生抵抗力的原則已經(jīng)被應(yīng)用在鐵的陰極保護中.陰極保護可以通過外加金屬的陰極保護電流來實現(xiàn).外加電源的負(fù)極極跟金屬

13、相連而正極跟外加陽極相連.這樣外加電源的電子代替了腐蝕過程中由鐵釋放的電子.犧牲陽極(通常是鋅鎂或鋁)也經(jīng)常用來作為鋼的陰極保護.不同的體系及他們的潛在的應(yīng)用已經(jīng)被完整的討論過.腐蝕的速率受幾個因素影響普遍來說腐蝕速率隨溫度升高而升高.進一步說介質(zhì)的溫度和壓力決定著一些腐蝕物在液體中的溶解度如氧氣二氧化碳氯化物和氫氧化物對于浸沒在非滯留水中的涂料來說水流速度也是一個很重要的因素.當(dāng)水流的速度很高時就會沖走金屬氧化物薄膜和造成鹽類和其他金