第十章彩色涂层钢板汇总.docx

1、第十章 彩色涂层钢板汇总第十章 彩色涂层钢板第一节各种涂料的性能特点 1380什么叫做彩色涂层钢板? 现代的彩色涂层钢板是在连续机组上以冷轧带钢、镀锌钢带(电镀锌和热镀锌)和热镀锌一铝合金钢带等为基板，经过表面预处理(脱脂和化学处理)，用辊涂或覆膜等方法，涂覆上一层或多层有机涂层，经过烘烤和冷却所得到的涂装产品即为涂层钢板。由于涂层可以有各种不同的颜色，因此，又称之为“彩色涂层钢板”。又由于涂层是在钢板成型加工之前进行的，在国外亦称之为“预涂层钢板”或“卷涂”(彩色涂层钢卷的实物照片见本分册封二)。 1381彩色涂层钢板的发展历史与现状如何? 彩色涂层钢板于20世纪30年代中期产生于美国，开始

2、是窄带钢涂漆，主要用于制作百叶窗等。随着涂层带材应用范围的扩大，涂料工业和预处理化学试剂的发展，以及冶金机械工业发展水平的提高，美国在1955年建造了第一批宽带材涂层机组。涂料从最初的醇酸树脂涂料发展到氨基醇酸树脂涂料、乙烯溶液涂料。20世纪60年代，随着有机溶胶、塑料溶液、热固性丙烯酸脂涂料的应用，涂层钢板在世界各国各地区得到了迅速的发展。现全世界约有400余条生产线，年产量超过1400万t。我国第一条现代彩色涂层钢板机组于1987年建成投产，机组速度为45mmin，年产量64万t。现在已建和正在建设中的机组，机组速度可达到240mmin，年产量可达到20万t以上。2001年国内彩色涂层钢板

3、生产量为80万t，进口60万t；2002年国内彩色钢板需求量达150万t，预计今后将以每年15万20万t的速度增长。2003年国内124个企业建成涂层机组169条，产能874万t。其中中国钢铁工业协会会员单位7条，产能104万t，非会员单位162条，产能770万t。 1382为什么要选用彩色涂层钢板? 彩色涂层钢板的涂装质量远比对成型金属表面进行单件喷涂或刷涂的质量更均匀、更稳定、更理想。彩色涂层钢板具有优异的装饰性、成型性、抗腐蚀性，涂层附着力强，可长期保持色泽新颖。按国际彩板近五十年来的使用经验，当耐候性指标为1000h，耐酸雾性指标大于500h，彩板使用寿命约为25年。由于彩色涂层钢板兼

4、有钢板和有机材料两者的优点，既有钢板的机械强度和易成型的性能，又有有机材料良好的装饰性、耐腐蚀性，可取得以钢代木、高效施工、节约能源、防止二次加工所带来的污染等良好的经济效益，成为当今建筑、运输、轻工、家电、机电产品等各行业理想的复合材料。 1383如何选用彩色涂层钢板? 彩色涂层钢板的选用，应根据使用环境和用途的不同，选用不同基板或不同涂料类型的彩色涂层钢板。在不同的地区和不同的使用部位，采采用相同镀锌量、同种涂料、相同涂层厚度的彩色涂层板，其使用寿命会有很大的不同。例如，在工业区或沿海地区，由于受到空气中二氧化硫气体或盐分的作用，腐蚀速度加快，使用寿命受到影响，在雨季，涂层长期受雨水浸湿，

5、或者在日夜温差太大易结露的部位，都会较快地受到腐蚀，使用寿命均会降低。以建筑外用为例，应选用耐腐蚀性能优良的热镀锌钢板为基板，而且，对热镀锌钢板的镀锌量应有一定要求(新的彩色涂层钢板国家标准正在考虑制定这一方面的规定)。热镀锌钢板的镀层重量和耐腐蚀寿命成正比，有较高要求的，可达到180g/m2(双面)或以上。要求保光保色性能达到1020年时，在涂料的选择上，应选用聚偏氟乙烯涂料。在建筑上用作瓦楞板时，最好选用上、下表面都采用2涂2烘工艺生产的彩色涂层钢板，在制作夹芯板时，则可选用上表面为2次涂层，下表面为1次涂层的彩色涂层钢板。 1384彩色涂层钢板是由哪几部分构成的? 彩色涂层钢板的构成，大

6、体上可分为基材、镀层、化学转化膜和有机涂层4大部分。镀层是指金属基材上的镀层，如热镀锌层、电镀锌层等。基材和镀层也可统称为彩色涂层钢板用基板(原板)。有机涂层部分则包括了面漆、底漆和背漆。彩色涂层钢板用基板无论是否具有镀层，化学转化膜总是必不可少的组成部分，其结构示意如图10-l所示。 1385彩色涂层钢板的涂料品种有哪几大类。各包括哪些品种或系列? 若按彩色涂层钢板的涂料形态分类，则有液体涂料、粉末涂料、塑料薄膜三大类。所包括的品种或系列有： (1)液体涂料。常用的品种有：聚酯、醇酸树脂、丙烯酸系树脂、硅改性树脂、环氧树脂、聚氨基甲酸树脂、溶液型乙烯系树脂、聚氯乙烯有机溶胶、聚氯乙烯塑性溶胶

7、等。 (2)粉末涂料。常用的系列有：环氧树脂系、聚氯乙烯系、聚乙烯系、聚酯系、丙烯酸系、聚酰胺系等。 (3)塑料薄膜。常用的品种有：丙稀酸树脂薄膜、聚酯薄膜、聚氟乙烯薄膜、聚乙烯薄膜等。 1386彩色涂层钢板用的液态涂料是由哪些组分所组成，各起什么作用? 各种不同的液态涂料都是由4个部分所组成，即：树脂、颜料、溶剂、助剂(添加剂)。其中溶剂是挥发组分，其余3个部分基本是不挥发组分。 (1)树脂。树脂即成膜物质，是涂料中的最主要成分和基础，也称基料，它是决定涂膜性质的主要因素。要求作为成膜物质的树脂在涂料储存期内相当稳定，不发生明显的物理变化和化学变化，在成膜时，在规定的条件下，能迅速固化成膜。

8、树脂种类繁多，在卷材涂料中常用的树脂有丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂和聚氨基甲酸酯树脂等。不同的树脂，其物理性能和化学性能以及耐候性、耐蚀性等是不一样的。 (2)颜料。颜料须与树脂配合使用，在涂料中的主要作用是使涂膜着色，颜料比例不同会影响涂膜硬度、光泽度以及耐蚀性等。 (3)溶剂。溶剂是液态涂料的重要组成部分，在涂料烘干过程中是能挥发的成分。一般也用溶剂调节涂料黏度，这种用于调节涂料黏度的溶剂称为稀释剂。溶剂对涂料的制造、贮存、涂敷、漆膜的形成和成膜质量有着很大的影响。 (4)助剂(添加剂)。助剂是为改善涂料性能而加入的少量添加剂。助剂在涂料中用量极少，作用却显著，如有的能改进涂料和涂膜的性

9、能，有的能改变烘干时间等。助剂(添加剂)种类繁多，有催干剂、固化剂、流平剂、消泡剂、消光剂、稳定剂以及用于特殊功能用途的添加剂等。 1387适用于彩色涂层钢板的底漆、面漆和背面漆的液体涂料有哪些种类，各有何特点? 适用于彩色涂层钢板的底漆、面漆和背面漆的液体涂料的种类和特点如下： (1)底漆种类和特点。底漆有环氧树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂4类。一般根据产品的用途、使用场合、加工程度，以及与面漆的配套来选择底漆。底漆的膜厚通常为5m。 1)环氧底漆。与基材的附着力良好、耐水、耐碱、抗化学腐蚀性好，是最早的彩色涂层钢板用底漆，但其柔韧性能不如其他底漆。 2)聚酯底漆。对基材的附着力好，

10、柔韧性优异，对潮湿的环境较敏感，耐化学药品性不如环氧底漆。 3)水溶性丙烯酸底漆。对基材的附着力良好，有良好的柔韧性，有机溶剂含量低，低温固化，不宜在潮湿的环境中储存，对预处理要求高。 4)聚氨酯底漆。具有耐化学药品性、耐摩擦性和耐久性，柔韧性好。 (2)面漆种类和特点。最常用的面漆有聚酯、硅改性聚酯、聚氯乙烯塑料溶胶和聚偏氟乙烯等。 1)聚酯。附着力良好，在成型性和室外耐久性方面范围较宽，耐化学药品性中等。 2)硅改性聚酯。涂膜的硬度、耐磨性和耐热性良好，外部耐久性和不粉化性良好，光泽保持性和柔韧性有限，成本中到高。硅改性聚酯涂料的种类和颜色见表10-l。 3)聚偏氟乙烯。具有良好的成型性和

11、颜色保持性、优良的室外耐久性和抗粉化性、抗溶剂性，颜色有限，价格贵。聚偏氟乙烯涂料的种类和颜色见表10-2。 4)聚氯乙烯塑料溶胶。优良的外部耐久性和抗化学药品性、抗损坏性，美观，需特制底漆配套。表面可以有光滑型，用于压花或自动收缩形成花纹。涂层厚度一般大于100m。 除塑料溶胶外，一般情况下，底漆加面漆的涂层厚度不小于20m，其产品各项性能可达到预定的目的。 (3)背面漆种类和特点。通常，面漆的涂料均可以作背面涂料，但为降低生产成本，背面涂料的膜厚要比面漆的涂料厚度薄(可参考GBT12754彩色涂层钢板及钢带国家标准的规定)，常用的类型包括有聚酯、环氧、丙烯酸、脲醛等类型。 1388彩色涂层

12、钢板液体涂料的颜色有哪些种类? 采用不同的涂料，所能调配的颜色是不相同的。各种涂料所能提供的面漆主要颜色如图10-2所示。图10-2 彩色涂层钢板各种涂料面漆颜色 1389用于生产彩色涂层钢板的基材主要有哪几种，各有何特点? 按基板分类的彩色涂层钢板的种类，主要有以下四大类别： (1)冷轧基板彩色涂层钢板。用冷轧基板生产的彩涂板，具有平滑美丽的外观，且有冷轧板的加工性能；但是表面涂层的任何细小划伤都会把冷轧基板暴露在空气中，从而使露铁处很快生成红锈。因此，这类产品只能用于要求不高的临时隔离措施和作室内用材。 (2)热镀锌彩色涂层钢板。以热镀锌钢板为基板的热镀锌彩涂板，具有热镀锌板的锌层和有机涂

13、层的双重保护作用。其使用寿命比热镀锌板更长。适合于建筑外用等对耐腐蚀性能有特殊要求的使用环境。建筑外用热镀锌基板的镀锌量最高可达到275gm2(双面)。 (3)热镀铝锌彩色涂层钢板。热镀铝锌钢板(如55Al-Zn板和5Al-Zn板)本身已具有比纯热镀锌钢板更好的表面外观和耐腐蚀性能，因此，只有在有特别要求的情况下才作为彩涂基板。 (4)电镀锌彩色涂层钢板。由于电镀锌板的锌层较薄，通常含锌量为40gm2(双面)，且生产成本高于热镀锌钢板，因此，以电镀锌板为基板的电镀锌彩涂板不适合使用于建筑方面。但因具有美丽的外观和优良的加工性能，主要用于家电、音响、钢家具、室内装潢等。 1390什么叫聚酯，其涂

14、层产品的特点是什么? 聚酯是一种多元羧酸(一般是二元酸)和多元醇(一般是二或三元醇)的缩聚物，加入氨基树脂后，可加热固化。聚酯涂层的硬度，可在很大范围内变化。涂层不易变色，具有良好的化学稳定性、耐热性和变形性。涂层的厚度一般控制在625m范围，主要用于涂覆建筑材料、车辆和家用电器等。 1391什么叫醇酸树脂，其涂层产品的特点是什么? 醇酸树脂是一种经亚麻仁油等物质处理过的改陛聚酯。它与氨基树脂混合后加热固化，可形成稳定性较好的涂层。醇酸树脂目前被大量用于涂覆金属容器、家具与工业构件等，涂层外观美丽，光泽度较好。涂层厚度大致在525m之间。 1392什么叫丙烯酸系树脂，其涂层产品的特点是什么?

15、丙烯酸系树脂是由丙烯酸、甲基丙烯酸或它们的衍生物等与乙烯系单体(如苯乙烯)，经加成反应制成的一种树脂。根据这类树脂的官能团，加人氨基树脂或环氧树脂后，可加热固化。涂层具有很高的耐污染、耐磨与耐刮伤性能，并具有极好的耐久性，光泽度范围很宽，但变形能力有限，一般用于涂覆各种装饰器具。涂层厚度为625m。 1393什么叫硅改性树脂。其涂层产品的特点是什么? 硅改性树脂是一种由硅氧烷化合物与羟基丙烯酸或聚酯树脂缩聚而成的树脂。加入少量氨基树脂后，就可加热固化。涂层具有良好的耐候性和耐冲击性，并能长期保持表面光泽度，因此，用作建筑物的外壁材料十分合适。涂层厚度是2025m。 1394什么叫环氧树脂，其涂

16、层产品的特点是什么? 环氧树脂是环氧氯丙烷和二酚基丙烷等的聚合物，当加入氨基树脂时可被加热固化。这类涂层品种很多，硬度、强度、柔软性与耐磨性都较好，可制成化学稳定性良好的薄膜，常用于制作容器的无毒衬里，还可以用作底漆。涂层厚度在315m范围。 1395什么叫聚氨基甲酸树脂，其涂层产品的特点是什么? 聚氨基甲酸酯是由多元醇与多异氰酸酯共聚制成的树脂。这类涂层具有优良的耐磨性、柔韧性和耐化学腐蚀性，常用于制作客车车厢。涂层厚度约为1025m。 1396什么叫溶液型乙烯系树脂，其涂层产品的特点是什么? 溶液型乙烯系树脂是氯乙烯和醋酸乙烯的共聚物。这种涂层具有良好的柔软性，允许张力拉拔。涂层厚度在52

17、5m范围，具有一定的耐久性，可用于制作天花板与深冲件等。 1397什么叫聚氯乙烯有机溶胶，其涂层产品的特点是什么? 聚氯乙烯有机溶胶是聚氯乙烯分散在增塑剂及溶剂中的产物。用这种溶胶制成的涂层有极好的变形性和中等的抗腐蚀性能。通过烘烤能形成厚度为3060m的涂层，主要用于制作深冲件、割草机罩与集装箱的保护衬里等。 1398什么叫聚氯乙烯塑性溶胶，其涂层产品的特点是什么? 聚氯乙烯塑性溶胶是聚氯乙烯分散在增塑剂内的产物。利用双涂法，涂层厚度可达200m。涂层外表呈粒状，具有良好的抗酸腐蚀和抗盐雾腐蚀性能，可以压花，多用于建筑业。典型的用途是做墙衬、屋顶、隔墙以及汽车反光镜盘等。 1399什么叫粉末

18、涂料，它有何特点? 粉末涂料不同于液体涂料，是固态粉末状涂料，粉末粒度为3040m，它的特点是： (1)采用喷枪喷涂法和粉末涂敷法涂覆，涂层厚度为1025m，粉末的回收率可达99。 (2)粉末涂料是含有着色剂、填充剂和硬化剂等的高分子树脂。常用的粉末涂料有环氧树脂系、聚氯乙烯系、聚乙烯系、聚酯系、丙烯酸系和聚酰胺系等。(3)粉末涂料可同时采用不同颜色、不同特性的树脂，得到彩色搭配、质感丰富的有机涂层，具有良好的光泽均匀性、耐划伤性、抗腐蚀性、抗粉化性、抗褪色性等。 (4)有利于减少环境污染，适用于建筑、轻工、家电、家具、计算机等领域。 1400什么叫耐热防黏衬里特种涂料，它具有哪些特点? 这种

19、涂料是聚四氟乙烯(PTFE)分散在聚苯硫(PPS)或聚醚砜(PES)内的产物。用这种涂料制成的有机涂层具有优良的耐热性。涂有这种涂料的镀铝钢板或镀铬钢板，用于制作家用烘烤器皿，效果十分良好。铝锅和烤面包器皿以涂这种涂料作衬里时，可防止食物受热时粘附在锅底。因此通常把这种衬里称为不粘锅衬里。 1401什么叫聚偏二氟乙烯涂料，它具有哪些特点? 聚偏二氟乙烯涂料具有一CH2一CF2一n的结构式，不溶于一般溶剂中，但可分散到增塑剂中制成塑性溶胶，然后涂覆在钢板上，经烘烤后成膜。为了改善涂层的黏结性，可加入少量丙烯酸树脂。涂层厚度在2025m范围。这类涂层的耐蚀性和耐候性较好，其耐热性比一般有机涂层好得

20、多。涂层经长期室外暴露，几乎不改变颜色，至今为止，还没有发现其他任何室外金属罩面漆可以与PVDF氟碳涂层媲美，因此，多用作高档制品，但价格较贵，色彩比较单一。采用聚偏二氟乙烯涂料的彩色涂层钢板，常被俗称为“氟碳涂层板”(PV)F)。 1402在剪切彩色涂层钢板时，应注意哪些问题? 彩色涂层钢板根据用途要进行剪切、弯曲、成型等各种加工。由于钢板表面有锌层和有机涂层，加工时有许多与普通冷轧钢板不同的地方，须特别注意，以防加工时涂膜受损。影响剪切的因素包括：(1)材料的力学性能；(2)刀具的形状及间隙；(3)工具面的摩擦及润滑；(4)加工速度和温度等。 在剪切彩色涂层钢板时应特别注意以下事项： (1

21、)应尽量使切断面的毛边短小，以防彩色涂层钢板在剪切堆垛时相互划伤； (2)及时清除剪断时产生的切屑和金属粉，否则会损伤钢板表面，成为擦伤或腐蚀生锈的根源； (3)彩色涂层钢带剪切时，与彩板接触的辊子应为胶辊或其他材料，与彩色钢板接触的台面应铺上橡皮垫并保持清洁，防止彩板涂膜损伤。第二节彩色涂层钢板生产加工工艺 1403在对彩色涂层钢板进行弯曲加工时应注意哪些问题? 彩色涂层钢板的弯曲加工有如图10-3所示的三种形式： 在实际操作过程中，应注意以下事项： (1)清除冲模、冲床、上压板等部件附着的污物和锈，以免引起涂层表面压伤、刮痕，影响外观和造成耐久性下降。 (2)钢板加工后，由于弯曲部外侧会有

22、所延伸，可能会造成涂膜的细小裂纹，这在实际使用中问题不太大，可通过尽量扩大加工部位的曲率半径来减少或消除。 (3)在设定冲床与冲模的间隙时，必须考虑涂膜的厚度。 (4)由于涂膜在温度过低时会变脆，在过低温度加工时，涂膜有发生裂痕、破裂或剥离的可能。所以应特别注意避免在低于21时，对彩色涂层钢板进行加工变形。 (5)彩色涂层钢板在进行辊压成型时，应注意防止因成型辊的磨损，而造成钢板表面涂层的擦伤、划伤。 (6)为了防止彩板在加工和施工过程中表面的损伤，可预先在加工之前贴上可剥性保护膜，在施工结束后剥去。 1404彩色涂层钢板所用不同类型的基材金属在不同大气气氛中的腐蚀速率怎样? 彩色涂层钢板所用

23、不同类型的基材金属主要有：碳钢、锌和铝。在不同的大气气氛中，其腐蚀速率有很大的区别。这3种金属在不同的大气气氛中的腐蚀速率如表10-3所示。 1405以热镀锌钢板为基材的彩色涂层钢板有哪些主要实验技术性能和耐腐蚀性能? 以热镀锌钢板为基材的不同涂料的彩色涂层钢板的技术性能指标如表10-4所示。 1406彩色涂层钢板在运输、装卸和储存时应注意些什么? 彩色涂层钢板卷一般用卡车、火车和船舶运输。不管采用何种方式运输，必须采取充分的预防措施，防止运输过程中卷(板)发生意外移动，并具有遮挡灰、雨、雪的设施。运输车辆的装载表面应无突起，如螺钉等，否则会损坏或戳坏钢板。同时，还应保证装载量不超过车辆的限重

24、和标高等。钢卷在装卸时，使用的吊具要考虑吊具施于钢卷边部的压力，保证不会压凹或损坏钢卷，不能超出吊具的载重量；要注意钢卷和吊具间接触区域上钢卷重量的分布，保证支撑的牢固性，且对钢卷损害最小。 在叉车或吊钩上应有橡皮垫，可在与钢卷接触时起缓冲作用，防止损害钢卷。吊起或放下钢卷时，确保已固定并支撑住，不会滚动或翻倒。放下钢卷时，防止压着捆带锁扣或地面上的凸起物。卧式钢卷尽量不堆放，迫不得已需堆放时，在钢卷相互接触处不能有捆带锁扣，钢卷间应放毛毡等缓冲材料。窄卷放在宽卷上，轻卷放在重卷上。为便于吊运，钢卷与墙壁间应保持一定距离。应避免钢板接触地面，固定钢卷采用垫木，减少意外或危险的移动等。 1407

25、彩色涂层钢板的生产工艺是怎样的? 比较典型的“2涂2烘”彩色涂层钢板的生产工艺如图10-4所示。 典型工艺如下： 开卷剪切铆接压平钢带活套储料脱脂水洗吹干化学预处理烘干底漆辊涂底漆固化(废气焚烧)底漆冷却张紧输送面漆辊涂面漆固化面漆强冷空气吹扫钢带活套储料剪切卷取。 1408什么是塑料膜覆膜压花彩色钢板生产工艺? 将塑料等有机膜贴合(或称层压)到经过表面处理的钢基上，即是塑料膜覆膜(层压)彩色钢板生产工艺。当根据需要，同时将覆膜辊(上辊)换成刻有花纹图案的压花辊，辊压出不同花纹，从而获得辊涂法难以达到的成品外观和多种多样的花色品种，就成为塑料膜覆膜压花彩色钢板生产工艺。 覆膜压花生产工艺段示意

26、图如图10-5所示。1409常用的塑料薄膜主要有哪几种类型?常用的塑料薄膜主要有以下几种类型： (1)丙烯酸树脂薄膜。丙烯酸树脂薄膜是丙烯酸和甲基丙烯酸衍生物的单聚物或共聚物。在这类树脂中，甲基丙烯酸甲酯应用比较广泛。薄膜有硬质和软质两种类型，用作镀锌钢板层压膜的薄膜，其厚度一般为75m。层压膜可维持20年不褪色、不脱落和不产生裂纹。 (2)聚氯乙烯薄膜。聚氯乙烯薄膜是聚氯乙烯加增塑剂制成的，具有优良的韧性、耐候性和抗化学药品腐蚀性能，主要用作室内使用的印花膜。薄膜的厚度约为100500m。 (3)聚氟乙烯薄膜。聚氟乙烯薄膜是用聚氟乙烯树脂制成的。这种树脂的耐候性、耐热性和耐药品性比聚氯乙烯优

27、良，制作薄膜时不加增塑剂。采用这种薄膜制成的层压板材，有层压镀锌钢板和层压铝板。薄膜厚度范围是12100m，这种膜具有优良的耐老化性能，经20年长时间使用，不褪色、脱落和产生裂纹。它主要用作建筑面板和其他室外器材。 (4)聚乙烯薄膜。聚乙烯薄膜是乙烯的单聚体或乙烯与其他乙烯基单体的共聚体。由于聚乙烯膜中不加增塑剂等物质，因此具有良好的抗化学药品性能。薄膜可印花或压成各种花纹。层压板具有良好的绝缘性能和抗刮伤性能，主要用作隔墙和设备的外罩等。薄膜厚度一般在100300tm范围。 1410在GBT12754彩色涂层钢板及钢带国家标准中，彩色涂层钢板是如何分类的? 根据GBT12754彩色涂层钢板及

28、钢带国家标准中，按表1的规定，彩色涂层钢板共有3种分类方法，分成13个大类。具体情况如表10-5所示。 1411在GBT12754彩色涂层钢板及钢带国家标准中，彩色涂层钢板有哪些性能指标的规定? 根据GBT12754彩色涂层钢板及钢带国家标准的规定，彩色涂层钢板的性能指标包括有两大部分： (1)基板。应符合相应产品标准的规定。 (2)成品。应符合表10-6的规定。 1412彩色涂层钢板的包装形式有哪几种? 彩色涂层钢板的包装形式分为板包装、卧式卷包装和立式卷包装三种形式，其包装要求和形式如表10-7和图10-6所示。 1413为什么钢铁材料容易产生腐蚀? 因为钢铁是由矿石用还原法冶炼而成的，所

29、以从热力学观点分析，它处于自由能较高的不稳定状态，具有降低自由能，回到原始状态或其他稳定态的倾向。因此，在空气和水等自然环境中，钢铁容易和介质发生作用，这是钢铁容易发生腐蚀的主要原因。 1414什么叫钢铁材料的化学腐蚀，它和哪些因素有关? 钢铁发生化学腐蚀时，腐蚀过程不伴随电流的流动。在高温环境下的钢铁构件，受氧气、二氧化硫、硫化氢和卤素等气体的腐蚀，就是化学腐蚀的例子。此时，铁原子的价电子直接传给由分子离解出来的原子。在反应初期，形成单分子层的腐蚀产物，随后，由于铁原子和介质原子的扩散，反应不断继续下去。如果腐蚀产物的体积小于所消耗的钢铁体积，腐蚀产物的厚度对腐蚀速率影响较小。如果腐蚀产物的

30、体积大于所消耗的钢铁体积，而且是一层致密的化合物，腐蚀速率将由原子扩散的速度决定。随腐蚀产物厚度的逐渐增加，腐蚀速率将逐渐降低。除了气体腐蚀外，钢铁在不导电的液体中的腐蚀，也是化学腐蚀。此时，腐蚀速率在极大程度上决定于介质中的杂质，例如汽油中的硫化物和氯化物等。 1415什么是钢铁材料的电化学腐蚀，为什么会产生电化学腐蚀? 钢铁材料在腐蚀过程中伴随有电流的流动，就是电化学腐蚀。钢铁在潮湿空气中或在电解质溶液中的腐蚀，就属于电化学腐蚀。产生电化学腐蚀的原因是：在同一块钢铁上，由于杂质、热处理和机械加工等原因，造成了组分和相结构的不均匀性，因此，各个微小部位的热力学稳定性也是不同的。如果将钢铁浸人

31、电解质溶液中，则稳定性低的部位，其电位较低，而稳定性高的部位，其电位较高，由此形成了腐蚀微电池。腐蚀微电池是钢铁材料产生电化学腐蚀的基本特征。 1416什么是微电池腐蚀反应? 在同一块钢铁上，各个微小部位的电极电位不同，电位低的部位失去电子发生腐蚀，此时进行如下的阳极反应(如图10-7所示)： FeFe2+2e- 电位高的部位为阴极。电子由阳极传到阴极，并在阴极表面放电。若钢铁浸入中性盐溶液中，电子放电的方式如下： O2+2H2O+4e-4OH- 若在酸性溶液中，电子放电的方式如下： 2H+2e-H2 由此可知，阴阳极间的电位差越大，腐蚀电流也越大，因而腐蚀速率也越大。体系的电阻越大，则腐蚀电流越小，腐蚀速率也越小。当构成回路之后，由于电极极化，阳极电位向正方移动，阴极电位向负方移动。因此，阴阳极间的电位差相应地减小了，腐蚀电流也随之降低。由此可见，阴阳极极化，体系的电阻和阴阳极间的起始电位差，是影响钢铁电化学腐蚀速率的因素。 1417钢铁材料的防蚀涂层有哪几大类，其防蚀机理是什么? 钢铁材料防蚀涂层可分为两大类：金属涂层和非金属涂层。 金属涂层可分为阳极防蚀涂层和阴极防蚀涂层。镀锌层就是一种阳极防蚀涂层。在电化学腐蚀过程中，镀锌层的电位比铁低，是腐蚀电池的阳极，因此受到腐蚀；