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稳定化锈层+特种涂层,即耐候性膜处理(双层法)。耐候性膜处理时,首先对底层进行耐候性底膜处理,在耐候钢表面形成以复合磷酸盐为主要成分的无机复合盐膜;然后,在复合盐膜上涂以类涂料,形成透气、透水性良好的多孔形栅格涂层。耐候性底膜的主要作用是在耐候钢表面形成均匀的、致密的稳定化锈层。上层多孔形栅格涂膜可以允许一定量的空气、水供给底层,直至其形成稳定化锈层,又可以防止使用初期锈液的流挂、飞散,武汉钢宁科贸有限公司保持外表美观。在稳定化锈层形成后,这个涂膜逐渐消失,此时外观不再有明显的变化。但稳定化锈层变化的时间与环境有很大的关系,快的情况是2~3年就开始有锈层与耐候性膜混杂,大约10年左右就几乎不再变化,即接近于稳定化锈层状态。
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我国耐候钢发展较晚,自20世纪60年代起,着手研究含铜耐候钢。为了充分利用我国矿产资源(一般不含Cr、Ni),近几年来发展了Cu系、PV系、P-RE系及PNbRE系等耐候钢。其中铜系耐候钢主要有:16MnCu钢、09MnCuPTi钢、15MnVCu钢、10PCuRE钢、06CuPTiRe钢等,16MnCu钢8年室外大气暴晒试验的平均年腐蚀速度为0.004~0.016mm;09MnCuPTi钢和15MnVCu钢在工业大气中5年的平均年腐蚀速度分别为0.0096mm和0.0106mm。10PCuRE钢是一种充分利用我国资源的廉价钢种。磷钒系耐候钢有12MnPV、08MnPV、10MnPV钢等,12MnPV钢在海洋大气中耐蚀性比Q235A钢提高很多,武汉钢宁科贸有限公司,已用于建造海边电视塔等设施。磷稀土系耐候钢的代表钢种是10MnPNbRE,此钢在工业大气中相对Q235A钢的相对耐蚀性为138%,已用于石油井架、农业机械及船舶、钢板桩等。表5、表6分别为国内几个主要钢铁企业研制的耐候钢的成分与性能。
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关于耐候钢的锈层组成、结构及其保护性一直是国内外学者研究的热点。近年,Yamashita等人认为,耐候钢表面锈层产生了分层现象,内锈层—后形成的保护性锈层是α-FeOOH和部分Cr置换成的α-(Fe1-xCrx)OOH组成,Q350EWR1高强耐候钢,外锈层主要是γ- FeOOH组成;其中内锈层***致密,由纳米级的锈层颗粒组成,可以阻碍腐蚀介质***,保护基体免受进一步腐蚀。而A.Usami等人对暴露35年的耐候钢的锈层研究结果表明[14],稳定化的内锈层为富集Cu、P、Cr元素的非晶态尖晶石型氧化物层,认为这个内层是耐候钢锈层保护作用的主体。关于耐候钢表面是否生成了稳定锈层的一个评价指标,即用保护性差的初始锈层(γ- FeOOH)和终的保护性锈层(α-FeOOH)的构成比值(α/γ)来评价耐候钢锈层的稳定性。
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