更新时间:2022-10-05 14:47
气相防锈剂又称气相缓蚀剂(Vapor Phase lnhibitor),它的防锈原理很像樟脑丸防蛀,特点是在常温下自动不断的升华,挥发成气体,当这种气体达到饱和状态时就能对钢铁等金属实行防锈保护。
首先,这种保护是无孔不入的,有些工件具有细长弯曲的小孔,或有窄细盲孔,往往涂油也难以防锈,如果用气相防锈剂就能轻而易举地完成防锈措施。其实,气相防锈剂是一种主动防锈材料,只要密封环境许可、防锈剂还在,就能够将防锈状态继续下去,它不像防锈油和涂料,涂层破坏了防锈功能就失去了。因此,它的防锈保护期非常长久,军事上常用它作武器防锈,最长防锈期可达12-20年。它的使用保护和去除非常方便,只要将工件与它放在一起,再加上塑料袋等密封就完成防锈保护,去除时打开密封袋,拿出来就能用。欧洲国家出口的机电产品,对方往往要求采用无油防锈,因为防锈油最终是要化成污水的,会对进口国造成污染。因此,气相防锈剂的用途和用量将会越来越大,可以预见,不久的将来,气相防锈剂会成为钢铁的主要防锈材料之一。
气相防锈是一种新型的防锈材料,要用好它,就要对它的本质有所了解,只有掌握了它的使用特点,才能使它在防锈工作中发挥出色最佳效果。现对它的特点简介如下:
气相缓蚀剂挥发出的气体扩散到被防护工件的表面,当达到一定浓度时,对金属形成了阻、抑腐蚀的保护,这一时间称为诱导期,但是当它还未达到保护浓度时,致锈因素可能会先起作用而使金属发生锈蚀,更严重的是已发生的锈蚀,吸附了大量的氧气和水分,使它有能力将锈蚀反应继续下去,导致气相防锈保护失效,因此,如何防止诱导期内生锈是个非常关键技术。人们总希望诱导期尽量短一些,此外,诱导期还与药剂的蒸气压、防锈距离和工件材料均有关系,实际使用中如果由于诱导期较长而引起生锈,可以采用蒸气压高的药剂与蒸气压相对较低的药剂组合使用来解决,也可以在包装空间先用干燥剂吸潮等方法解决。
防锈剂量因包装密封性和防锈期要求而不同;也与气相防锈剂本身特点而不同,例如:一种常用的长诱导期的气相防锈剂的用量为35g/m,而另一种短诱导期的用量却只要10g/m,但是长诱导期的蒸气压低,挥发慢,防锈作用期非常的长;诱导期短的药剂虽然初始防锈性好,但是使用期就低得多。此外,包装密封性差的用量要比正常情况多1-4倍,这是因为密封性差,消耗量大。同时防锈期要求长的,使用药剂也要多些。
由于气相防锈剂有赖于工件表面聚集起接近饱和的防锈剂浓度,因为需要有一个与大气不流通的小环境,这就要求包装有较好的密封性,否则,逃逸的气体使小环境中的防锈气体退出饱和状态,防锈就失败了。另一方面,因为密封不好,气相防锈剂气体达不到饱和就会源源不断分解,引起非正常消耗也会极大地缩短保护期限。
当温度达到60℃以上时,大部分气相防锈剂都会迅速分解。因此,热的工件会过度消耗气相防锈剂,最好在工件充分冷却后再使用气相防锈材料包装。
湿度对金属的锈蚀影响总是非常大的,使用中要尽量减低湿度影响。一般诱导期较长的气相防锈剂比较适用于相对湿度低于45%的小于环境中,而相对湿度大于80%时要用诱导期短的气相防锈剂。
气相防锈剂的种类主要可以从诱导期、保护金属种类和产品形式三个方面划分,诱导期长和短是气相防锈剂的蒸气压为万分之一大气压,它的诱导期约需20个小时,这固然是缺点,但是蒸气压低、挥发慢,能使它在漫长的10年甚至20年内连续工作。对金属的保护种类是气相防锈剂的又一种分区,单一的气相防锈剂往往不能对多种金属都形成保护,所以要根据保护对象来正确选用药剂。有时,甚至一种气相防锈剂还会对某种金属有加速腐蚀的作用,最常见的是气相防锈剂可能会对镉、镁、锌等有不同程度的加速腐蚀作用。由此可见选对药剂是非常重要的。
常见的气相防锈剂制品有粉剂(包括片剂)、溶液、溶剂、防锈纸和防锈油等。溶液、防锈纸、防锈油等都是由基本材料粉剂及其他材料组合而成。粉剂常用于锅炉、热交换器的细长管和齿轮箱等复杂型腔内及散放工件,每立方米空间仅需34g。例如:上海超越化学品有限公司生产的QW-20防锈剂粉剂,使用时用压缩空气吹入即可。如果将粉剂溶入水中就成为溶液,溶液常用于水压试验和满水保管等其用量在0.02%-0.1%,工件浸液后,表面立即与药剂接触,没有诱导期,而且药剂与工件距离最近,分布最均匀,因此效果较好,但是施工麻烦。气相防锈纸就是将粉剂溶于溶剂后再吸收在具有较好强度的纸上,防锈纸是粉剂的发展,相对粉剂而言它的作用表面积增大了几十倍,与工件的直线距离缩短了,因此效果好,应用最广泛。气相防锈剂还可以溶解于润滑油中,制成气相防锈油,常用于机床及机械试车时用气相防锈油,试车后封存可对内腔防锈,启封后清除不必很严格,少量遗留不影响正常运转。气相防锈油还常用于卷钢卷铜带的边缘涂覆防锈,效果很好。
电机生产制造过程中,机座铁心、硅钢片切口及加工零配件常因放置时间较长或保护不当而易生锈,尤其是在梅雨季节更为严重。生锈后,除锈难、耗时长;硅钢片一般堆叠放置,采用传统方式防锈劳动强度大、存在死角,机座等大型结构复杂件也存在同样问题;另外硅钢片等材料后续还需要进行表面涂漆等工艺,为保证油漆的效果,防锈剂应具备如下性能要求:
1)防锈防腐蚀要求:必须有良好的防锈性能,在电机的制造过程中,能有效地防止零配件生锈。
2)水置换性要求:在梅雨等潮湿季节工件锈蚀严重,因此对防锈剂的水置换性提出了很高的要求。当带有防锈剂的金属表面上有水分时,防锈剂能将水从金属表面排除而形成一层保护膜,能在高湿环境中有效保护工件不被腐蚀[3]。
3)工艺适应性及可清洁性要求:考虑到后续的涂漆工艺,防锈剂在清洗后(能达到免清洗更好)必须保证不影响下道工序的实施,不对油漆的喷涂产生影响。
4)可操作性要求:防锈工艺有雾化喷涂和人工涂刷,为适应工艺要求,防锈剂的使用应可喷涂、可涂刷,或更简便,以降低人工成本,提高工作效率。
5)通用性要求:能适用于不同产品、不同状态下的防锈。
随着工艺技术的进步,气相防锈剂的成本和销售价均已下降,在精确掌握时其单一成本能与防锈油持平,综合成本则大大低于防锈油。尤其是向欧美出口的产品越趋向于无油防锈,二十一世纪的防锈工艺必将是气相防锈唱主角,跟上这一潮流,就能把握防锈产品的主流和主要市场。