Zn_Al合金防腐涂镀层制备技术的研究进展.PDF

2016-03-19

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    金属材料的腐蚀遍及国民经济和人民生活的各个领域,给国家带来了重大的经济损失。据统计,全球每年因腐蚀造成的损失约 7000 亿美元,占各国国民生产总值的 2 %~4 %。我国的金属腐蚀问题也相当严重,仅 1993 年我国因腐蚀造成的直接经济损失就达1000 亿元,由其带来的间接损失更是难以估算。因此长期以来人们就采用各种方法在钢铁表面形成各种保护层,以使易腐蚀的基体与外部腐蚀环境隔离。早期使用较多的是有机涂料、Zn 和 Al 涂镀层。Zn 涂层和Al 涂层对钢铁材料的保护主要有两个机理:一是阻挡腐蚀介质的隔离作用 ,二是通过涂层材料的自我牺牲实现阴极保护作用 。但是在实际应用中却发现 ,Al涂层在水中会产生大量的点蚀 ,其保护作用严重削弱;Zn 涂层在弱酸性、含 SO2、工业大气和海洋环境中的耐蚀性较差,而且 Zn 涂层的腐蚀率较高,在施工过程中的损耗量和对人体危害较大。Zn2Al 合金作为新型防腐蚀涂镀层,既具有纯 Zn 层对钢铁基体有效的阳极保护且对点蚀和裂纹不敏感的特点,又因涂镀层中含有足够的 Al ,能够形成完整的 Al2O3 保护膜而耐环境腐蚀,因此得到广泛的重视。

    从 Zn2Al 二元合金相图可知,Zn、Al 两组元在液态能无限溶解,而在固态只能有限溶解,不形成化合物,只形成共晶合金。故 Zn2Al 合金在室温下实际上是“伪合金”组织。目前,国内外学者对 Zn2Al 合金涂镀层技术进行了大量的研究工作,并开发出多种 Zn2Al合金防腐蚀涂镀层技术,如 Zn2Al 电镀技术、热浸镀技术、热喷涂技术、涂料技术以及固体共渗技术等。本文将综述这些 Zn2Al 合金涂镀层技术的研究应用现状,分析其防腐机理,并对 Zn2Al 合金涂镀层技术的发展提出了几点建议。