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富锌涂料的防腐蚀机理
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富锌涂料的防腐蚀机理

富锌涂料的防蚀机理主要是锌的电化学保护作用,形成一个以锌粉为阳极,钢板为阴极的电池。而此复合电极的电位,除了钢板的面积比锌面积大得多的情况外,一般多接近于锌本身的电位。因此,富锌底漆涂装的钢板处于很低的电位,表示进行电化学作用的锌粉拥有足够的数量。开始,涂膜表现出接近锌电极的电位,但随着时间的推延,电位向高的方向变化,其原因或是有效的锌粉被消耗,或是锌的腐蚀产物生成保护膜而起到了电阻膜的作用,两者必居其一。

图为锌和钢铁的组合电极极化特性图,横坐标为相对于标准氢电极的电极电位,纵坐标表示电流密度,以阳极电流为正,阴极电流为负。图中左侧为锌极化特性曲线,右侧为铁极化特性曲线。EZn和EFe分别是锌和铁的自然电极电位,在此电位上阳极和阴极的电流大小相等。将两电极接通后,假定溶液电阻很小,可以忽略不计,则两个电极的电位相等,成为EZn/Fe。锌和铁的极化电阻明显不同,所以只要锌电极的面积比铁电极的面积不是小很多,EZn/Fe就可以取EZn的近似值,铁的溶解就可以忽略不计。由此可见,阴极反应不只在铁的表面发生,在锌的表面上也可以进行。

如上所述,锌粉在充分发挥阴极保护作用期间,富锌涂料涂装钢件的自然电极电位,接近于锌的自然电极电位。对在海水中和地下的钢铁进行阴极保护时,以饱和甘汞电极为基准,若保护电位在-770mV以下,就可以有效防止腐蚀。

富锌涂料的特点之一是即便涂膜上有的部位被机械损伤或有漏涂等缺陷,在一定范围的面积内,防蚀电流也能流向钢铁露出部分而起到保护作用。此种保护作用,在涂膜呈崭新状态期间特别显著。在有防蚀电流流过的同时,锌的腐蚀产物沉积到露出的钢铁表面上,形成保护膜。随着钢铁表面的不断暴露,富锌涂膜不断的被保护膜所遮盖,阴极保护作用便呈现惰性,但在涂膜受到机械损伤而露出新的锌表面时则又开始复活。若用砂纸打磨涂膜表面,或将涂膜擦伤露出新的锌面,则电位差便恢复原状。但是,若将损伤部位上由于阴极保护作用所生成的保护膜损伤到不能与周围的锌粉接触时,则电位差就不能恢复,钢铁表面将发生腐蚀。
 

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