一、鋅
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性能
???? 鋅為青白色金屬,具有金屬光澤。鋅的原子序數(shù)30,原子量65.37。晶體結(jié)構(gòu)為密排六方,隨著溫度升高,顯示出同素異構(gòu)的轉(zhuǎn)變。鋅在170℃以下為α相,在170~330℃為β相,在330~419℃為γ相。鋅在25℃的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0.76V,是較活潑的金屬。其物理性能見表 1。
??? 表1鋅的物理性能
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轉(zhuǎn)子耐磨涂層
博瑞格涂層
???? 純鋅在潮濕大氣中或水中,表面常生成白色的堿式碳酸鋅[Zn (OH)·ZnCO3],有一定的保護(hù)性。鋅的優(yōu)點(diǎn)在于其明顯的陽極特性和在很薄的情況下仍能保證防護(hù)的可靠性。鋅的鈍化作用很小,但在鉻酸鹽溶液中卻能顯著鈍化,生成鉻酸鋅保護(hù)膜。鋅的抗蝕性和它的純度有關(guān),如果純鋅中的雜質(zhì)含量≥0.0014% ,在使用過程中,陽極表面上就會(huì)形成高電阻、堅(jiān)硬且不易脫落的腐蝕產(chǎn)物,使純鋅陽極失去保護(hù)效能。這是因?yàn)殇\中含鐵量增加會(huì)形成Fe-Zn相,而使其電化學(xué)性能明顯變劣。
??? 鋅在室內(nèi)變暗速度較慢,變暗通常從鋅表面附有灰塵顆粒處開始。變暗速度受相對(duì)濕度的影響,只有當(dāng)濕度達(dá)到70%才出現(xiàn)迅速腐蝕。因?yàn)楫?dāng)濕度達(dá)到或超過該值時(shí),鋅的腐蝕產(chǎn)物通過吸收充足水分促進(jìn)腐蝕發(fā)展。
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應(yīng)用
??? 熱噴涂用鋅絲純度為99.99% ,在腐蝕不嚴(yán)重的大氣條件下(如干燥大氣、農(nóng)村大氣),可降低要求,純度為 99.95 %。鋅具有良好的塑性,可拉成絲材料,用于火焰絲材噴涂和電弧噴涂。鋅也可以制成粉末,用于火焰噴涂和超音速等離子噴涂。當(dāng)采用火焰噴涂時(shí),鋅在噴涂過程中一般純度不會(huì)發(fā)生變化。
??? 而采用熱浸鍍鋅時(shí),用于鍍鋅的熔融鋅中含有相當(dāng)數(shù)量的鐵。因此,火焰噴涂的鋅涂層比熱浸鍍鋅的涂層要純。小工件上鋅的涂層厚度約為25μm時(shí),火焰噴涂鋅的費(fèi)用可與涂漆、電鍍相競爭,而且具有更好的保護(hù)作用。
鋅涂層主要用于鐵和鋼的防腐。已廣泛應(yīng)用于室外露天的鋼鐵構(gòu)件,如水閘門、橋梁、鐵塔和容器等。另外,鋅還可以作為一種要涂漆表面的底層,在玻璃和陶瓷上形成導(dǎo)電的表面。
二、鋅鋁合金
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性能
???? 在鋅中加入鋁可以提高涂層的耐腐蝕性能。當(dāng)合金中含有足夠的鋁時(shí),即含鋁量超過13%~15%時(shí),能形成完整的氧化鋁保護(hù)膜,對(duì)鋼鐵基體進(jìn)行有效的陽極保護(hù)且對(duì)點(diǎn)腐蝕和裂紋不敏感,使其在水中和大氣中具有良好的耐蝕性。Zn-Al合金的電化學(xué)性質(zhì)在靜特性方面與鋅相似,電位接近鋅。在動(dòng)特性方面與鋁相似,腐蝕速率與鋁相近,其綜合性能優(yōu)于Zn和Al涂層。合金中Al的含量由于噴涂而減少,而鋅的含量由于腐蝕而減少。
???? 鋅鋁合金常制成線材,噴涂時(shí)ZnO煙霧比噴純鋅時(shí)更少,沒有噴鋅時(shí)的臭味,是取代鋅或鋁很有發(fā)展前途的耐蝕金屬涂層材料。化學(xué)成分和物理性能分別如表3和表4所示,尺寸規(guī)格有Φ1.6mm、Φ3.0mm和Φ3.17mm。
表2 鋅鋁合金線材的化學(xué)成分
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應(yīng)用
??? 鋅鋁合金一般制成線材,采用線材火焰噴涂或電弧噴涂制備涂層。這種涂層在各種大氣、淡水、海水環(huán)境下具有良好的耐蝕性能,克服了涂層容易因應(yīng)力產(chǎn)生的裂紋而使界面處發(fā)生“底銹”的缺陷,可用于艦船防腐、鋼結(jié)構(gòu)防腐(水閘門,橋梁,貯水容器等)。
??? Zn-Al15涂層厚度為40~80μm時(shí),在大氣環(huán)境中不會(huì)因基體銹蝕而“泛黃”,當(dāng)與封閉涂料組合使用時(shí)有很長的防護(hù)壽命。涂層厚度為80~120μm時(shí)可直接使用,有較長的防護(hù)壽命。厚度為120~160μm時(shí),無論封閉不封閉都有很長的防護(hù)壽命。對(duì)于同樣的腐蝕環(huán)境和防護(hù)要求,涂層厚度可以低于純鋅和純鋁涂層厚度。