CN107893230A - 一种船舶海水管用防腐材料 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种船舶海水管用防腐材料，被处理零件浸入由微鳞片状Zn片、铝片、无水Cr酸、乙二醇组成的水性溶液中，在300℃高温下加热固化，Cr³⁺形成的骨架与金属紧密连接，Cr⁶⁺被乙二醇等有机物还原不溶于水的非晶态的nCrO₃·mCr₂O₃作为铬合剂与表面多层zn片、铝片结合，形成铁、锌铬盐化合物的片状层叠结构状的无机图层。船舶海水管用防腐材料，Zn粒子的自我牺牲阳极保护作用。由于Zn比Fe的电极电位低，因而可以保护基体金属面受腐蚀，而且金属表面密集的Zn粒子可以形成无数的原电池，大大增强了这种保护能力。

Description

一种船舶海水管用防腐材料

技术领域

本发明涉及材料技术，尤其涉及一种船舶海水管用防腐材料。

背景技术

海水是一种含盐份特别高的天然腐蚀剂，具有很强的腐蚀性。常年在海上漂泊的远洋船舶及一些潜艇，海水对其产生的腐蚀是不能避免的，特别是对船舶海水的管系会产生相当巨大的腐蚀作用。做为船舶运行的发电机保障、推进保障与辅助系统的组成部分，船舶的海水管系其作用很大，担负着整个船舶的消防、主辅机冷却、以及货舱、压载与甲板的清洗等重要任务，对船舶的辅助机械与设备及动力装置的正常运行作用巨大。然而大部分的海水管系，都被安装在狭小的空间内，处在高温、潮湿的环境之下，对其进行保养与维修也十分的困难，必然出现腐蚀问题。

在所有的海水管系中都有不同程度的腐蚀，但一般会在一些特殊位置其腐蚀会更加严重：如海水管系的阀门、出口及泵出口、汇流及分流、拐角、异径以及海底门等部位。这些位置因为其形状的变化、快速开合的阀门及转换，都会导致管内部发生水流速度的急剧变化，使得管内部压力也随之变化，引起水击现象。这种现象发生的时候，管内部的压力变得特别大，且频率也很高，致使腐蚀的速度加剧，甚至会使得水管发生爆裂现象。海水中存在着很多的可溶性盐，一般盐度会在百分之三十二到百分之三十七点五之间变化，盐的主要构成成分是硫酸盐、氯化钠与一部分可溶性的碳酸盐，当中约有百分之五十五的氯离子，其会对金属的钝化产生妨碍与破坏的作用，堪称为金属病毒。而且海水中如果是含砂与含盐量较高的话，其一般溶解有空气，这种海水对金属会产生特别强的腐蚀性。海水中存在的海生物会使得海水的含氧量增大，还会产生二氧化碳等气体，继而酸化周边的海水，这些都会增大海水管系的腐蚀速度。另外，海水PH值也会对腐蚀的速度产生直接的影响。

随着材料技术的不断发展，船舶管件的材料种类有所增加，在部分系统和区域中出现了塑料管、钢化玻璃管等特殊材质管取代传统金属管的趋势。但由于受到船舶管件内外工况和特殊管材物理化学特性的制约，目前船舶的管件仍以金属为主。其主要有：无缝优质碳素钢管、焊接钢管、铜管和不锈钢管等。

金属管路表面的油污通常有两类：一类是可皂化的，如动植物油；另一类是不可皂化的，如机油、柴油、凡士林、石蜡和矿物油等。

①常用溶剂除油方法

利用汽油、松节油、丙酮、二甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷等有机溶剂对油污的溶解作用来清除金属管路表面的油污。一般要求溶剂具有较强的溶解能力，不易着火、毒性小、操作方便、挥发慢，不易引起空气中的水分冷凝在管件上，而且价格要便宜。

②碱性化学除油

利用碱液对油脂的皂化作用，除去皂化性油污，同时利用表面活性剂的乳化作用除去非皂化油愈。对碱液的要求是：具有较强的皂化能力和乳化能力，又不腐蚀金属基体。常见的碱溶液有氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠等。在除油过程中，除油溶液要加热，同时向该溶液中不断吹入空气，以提高除油效果。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种船舶海水管用防腐材料，Zn粒子的自我牺牲阳极保护作用。由于Zn比Fe的电极电位低，因而可以保护基体金属面受腐蚀，而且金属表面密集的Zn粒子可以形成无数的原电池，大大增强了这种保护能力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种船舶海水管用防腐材料，被处理零件浸入由微鳞片状Zn片、铝片、无水Cr酸、乙二醇组成的水性溶液中，在300℃高温下加热固化，Cr³⁺形成的骨架与金属紧密连接，Cr⁶⁺被乙二醇等有机物还原不溶于水的非晶态的nCrO₃·mCr₂O₃作为铬合剂与表面多层zn片、铝片结合，形成铁、锌铬盐化合物的片状层叠结构状的无机图层。

进一步地，零件表面清洗脱脂——喷砂(抛丸)去除表面氧化皮——浸入溶液第一次浸涂——取出甩干——烘烤烧结——冷却——第二次浸涂、甩干、烘烤烧结、冷却。

进一步地，所述烘烤烧结80℃时10min，300℃时30—60min。

进一步地，所述浸入溶液第一次浸涂1min。

本发明种船舶海水管用防腐材料，与现有技术相比较具有以下优点：

(1)Zn粒子的自我牺牲阳极保护作用。由于Zn比Fe的电极电位低，因而可以保护基体金属面受腐蚀，而且金属表面密集的Zn粒子可以形成无数的原电池，大大增强了这种保护能力。

(2)Cr酸对金属表面的钝化使金属表面形成不易被腐蚀的稠密氧化膜，进一步弥补牺牲锌后带来的基体防腐不足。

(3)Zn片与Cr化合物的屏蔽作用。由于该复合涂层具有片状层叠结构，与金属基结合牢固致密，可以有效地阻碍外界瘸蚀介质的渗透和浸蚀。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进一步说明：

实施例1

本实施例公开了一种船舶海水管用防腐材料，被处理零件浸入由微鳞片状Zn片、铝片、无水Cr酸、乙二醇组成的水性溶液中，在300℃高温下加热固化，Cr³⁺形成的骨架与金属紧密连接，Cr⁶⁺被乙二醇等有机物还原不溶于水的非晶态的nCrO₃·mCr₂O₃作为铬合剂与表面多层zn片、铝片结合，形成铁、锌铬盐化合物的片状层叠结构状的无机图层。

零件表面清洗脱脂——喷砂(抛丸)去除表面氧化皮——浸入溶液第一次浸涂——取出甩干——烘烤烧结——冷却——第二次浸涂、甩干、烘烤烧结、冷却。

所述烘烤烧结80℃时10min，300℃时30—60min。

所述浸入溶液第一次浸涂1min。

本发明种船舶海水管用防腐材料，与现有技术相比较具有以下优点：

(1)Zn粒子的自我牺牲阳极保护作用。由于Zn比Fe的电极电位低，因而可以保护基体金属面受腐蚀，而且金属表面密集的Zn粒子可以形成无数的原电池，大大增强了这种保护能力。

(2)Cr酸对金属表面的钝化使金属表面形成不易被腐蚀的稠密氧化膜，进一步弥补牺牲锌后带来的基体防腐不足。

(3)Zn片与Cr化合物的屏蔽作用。由于该复合涂层具有片状层叠结构，与金属基结合牢固致密，可以有效地阻碍外界瘸蚀介质的渗透和浸蚀。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种船舶海水管用防腐材料，其特征在于，被处理零件浸入由微鳞片状Zn片、铝片、无水Cr酸、乙二醇组成的水性溶液中，在300℃高温下加热固化，Cr³⁺形成的骨架与金属紧密连接，Cr⁶⁺被乙二醇等有机物还原不溶于水的非晶态的nCrO₃·mCr₂O₃作为铬合剂与表面多层zn片、铝片结合，形成铁、锌铬盐化合物的片状层叠结构状的无机图层。

2.根据权利要求1所述船舶海水管用防腐材料，其特征在于，零件表面清洗脱脂——喷砂去除表面氧化皮——浸入溶液第一次浸涂——取出甩干——烘烤烧结——冷却——第二次浸涂、甩干、烘烤烧结、冷却。

3.根据权利要求1所述船舶海水管用防腐材料，其特征在于，所述烘烤烧结80℃时10min，300℃时30—60min。

4.根据权利要求1所述船舶海水管用防腐材料，其特征在于，所述浸入溶液第一次浸涂1min。