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關(guān)于耐高溫防腐涂料防腐原理—冠牌高溫涂料
重慶科冠涂料有限公司提供以下耐高溫漆品種:有機(jī)硅耐高溫漆、無機(jī)硅耐高溫漆、耐高溫防腐漆。耐高溫腐蝕是指材料在高溫下與環(huán)境介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致材料變質(zhì)的現(xiàn)象稱為高溫腐蝕(High Temperature Corrosion)。高溫又是指對(duì)高于金屬指再結(jié)晶溫度以上,即大約在0.3~0.4倍材料熔點(diǎn)以上的溫度,大體上溫度要在380℃以上的高溫環(huán)境。耐高溫抗腐蝕涂料是指涂層耐高溫,抗氧擴(kuò)散,抗腐蝕介質(zhì)擴(kuò)散,封閉效果好,抗腐蝕,能很好的保護(hù)基體不被氧化腐蝕。文中指的耐高溫防腐涂料測試是以重慶科冠涂料有限公司生產(chǎn)的耐高溫防腐涂料,數(shù)據(jù)具有針對(duì)性,數(shù)據(jù)不代表其他耐高溫防腐涂料數(shù)據(jù)。
耐高溫腐蝕方式主要是氧化腐蝕為主,兼顧其他腐蝕。高溫腐蝕的機(jī)理是取決于液體介質(zhì)和固態(tài)金屬之間的作用:物理溶解,化學(xué)腐蝕,電化學(xué)腐蝕大體三種腐蝕,腐蝕的介質(zhì)是單質(zhì)(O2、Cl2等),非金屬化合物(H2O、CO等),金屬氧化物(MnO3、V2O5等),金屬鹽(NaCl、Na2SO4等)和腐蝕性固態(tài)顆粒沖刷下的腐蝕等。
重慶科冠涂料有限公司在多年高溫防腐涂料研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn),氧化腐蝕是高溫腐蝕中常見的一種形式,熱力學(xué)表明,幾乎所有的金屬(除Pt、Au等)在大氣環(huán)境中都有自發(fā)發(fā)生氧化的傾向,氧化的損耗占鋼產(chǎn)量的7~10%,高溫腐蝕涉及的范圍很廣新的高科技時(shí)代,為提高效率,許多裝備要提高運(yùn)行溫度,許多新技術(shù)需要在高溫下實(shí)現(xiàn),如:鍋爐、反應(yīng)釜、內(nèi)燃機(jī)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)等,特高溫環(huán)境多集中在冶金、石油、航空航天等部門設(shè)備部件上。
熱力學(xué)數(shù)據(jù)表明,自然界中絕大多數(shù)金屬氧化物的DG均為負(fù)值,即使在常壓條件下PO2=2.13×104Pa,注意除以標(biāo)準(zhǔn)大氣壓P0下,DG比DGØ稍正,但仍為負(fù)值。 常態(tài)下,氧化反應(yīng)的隨溫度升高有由負(fù)向正變化的趨勢,即金屬自發(fā)氧化的趨勢隨溫度上升而減小,這與人們的直覺相反,然而這正是金屬冶煉要在高溫下進(jìn)行的熱力學(xué)依據(jù)。
常溫下絕大多數(shù)金屬氧化物的分解壓遠(yuǎn)小于大氣中氧的分壓,即在此狀態(tài)下金屬都有自發(fā)氧化的趨勢隨著溫度的升高,金屬氧化物的分解壓增大,金屬自發(fā)氧化的熱力學(xué)趨勢減小,調(diào)節(jié)體系氧分壓能夠改變金屬的自發(fā)氧化熱力學(xué)傾向,根據(jù)這一原理可以實(shí)施金屬的可控氣氛熱處理。
金屬高溫氧化的基本過程分為兩個(gè)方式,物理吸附階段:O2向O2/MO界面擴(kuò)散,發(fā)生物理吸附,其吸附熱<25J/mol;瘜W(xué)吸附階段: O2分解成原子氧,發(fā)生化學(xué)吸附變成O-,形成O2-在MO/M界面,金屬M(fèi)電離成M2+。
耐高溫腐蝕為了維持反應(yīng)的進(jìn)行,必須有兩種遷移O2-和M2+通過氧化膜的遷移,遷移的存在形式通過晶格擴(kuò)散,T較高,通過晶界擴(kuò)散,T較低,同時(shí)通過晶格、晶界擴(kuò)散,如Ti、Zr等在中溫區(qū)(400~600℃)長時(shí)間氧化時(shí)。金屬在高溫下氧化反應(yīng)速率通常以單位時(shí)間內(nèi)氧化膜的生長厚度表示(dy/dt),高溫下的金屬氧化的動(dòng)力學(xué)曲線大致遵循直線、拋物線、立方、對(duì)數(shù)及反對(duì)數(shù)五種規(guī)律。高溫下金屬氧化時(shí),若不能生成氧化膜,或在反應(yīng)期間形成氣相或液相產(chǎn)物而脫離金屬表面,則氧化速率恒定不變(k),由形成氧化物的化學(xué)反應(yīng)所決定。
金屬高溫下氧化的規(guī)律,多數(shù)金屬和合金的氧化動(dòng)力學(xué)曲線為拋物線。原因是生成致密的氧化膜,氧化速率與膜厚成反比,反應(yīng)受擴(kuò)散控制。n<2,氧化的擴(kuò)散阻滯并非與膜厚的增長成正比,如:應(yīng)力、孔洞、晶界對(duì)擴(kuò)散的影響。n>2,擴(kuò)散阻滯作用比膜增厚所產(chǎn)生的阻滯更嚴(yán)重,如:摻雜等因數(shù)。
在一定溫度范圍內(nèi),某些金屬的氧化服從立方規(guī)律,如Cu在100~300℃及各氣壓下,Zr在600~900 ℃、1×105Pa氧中的恒溫氧化。金屬的高溫氧化過程比較復(fù)雜,不同的金屬、不同的溫度可能遵循的規(guī)律不同。
金屬氧化的機(jī)理,金屬氧化的擴(kuò)散模型,金屬表面形成致密的氧化膜,擴(kuò)散是氧化過程的控制因素,金屬氧化的電化學(xué)模型(Wagner理論),可推出拋物線規(guī)律,適用于厚氧化膜 ,氧化物的電導(dǎo)率越大,金屬的氧化速率越大。溫度升高,金屬氧化的速率顯著增大,對(duì)于金屬過剩型氧化物(n型半導(dǎo)體),速率與氧壓無關(guān),對(duì)于金屬離子不足型氧化物(p型半導(dǎo)體),隨氧壓增大,速率先增大,后平緩,高溫下燃燒產(chǎn)物對(duì)金屬的高溫氧化影響很大。含硫氣體(硫蒸氣、SO2、H2S)加速高溫腐蝕硫化物的性質(zhì),熱力學(xué)穩(wěn)定性差,生成自由能比氧化物高,體積大,表面膜易破裂,晶格缺陷較多,易生成低熔點(diǎn)共晶體,Cr、Al可有效的抗硫蝕。
選用高溫下抗腐蝕的金屬一是貴金屬,如:Au、Pt等,二是與氧的親和力強(qiáng),且生成致密的保護(hù)性氧化膜的金屬和合金;多采用金屬的合金化提高其氧化性能,通過選擇性氧化生成優(yōu)異的保護(hù)膜,如:Cr2O3、 Al2O3、 SiO2,生成具有尖晶石結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化膜,通式:AO·B2O3,控制氧化膜的晶格缺陷濃度,降低離子的擴(kuò)散速率(原子價(jià)規(guī)律),增強(qiáng)氧化物膜與基體金屬表面的粘附力。
重慶冠牌耐高溫漆高可耐800度高溫,顏色有鐵紅、黑、銀灰,其他顏色可根據(jù)客戶用量訂做。詳情咨詢023-68696660;023-68170198
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