热镀锌层对Q235钢在模拟混凝土碱性环境中的保护作用.pdf

热 饿 ( 2 3 5 俐 十 I l 拟 凝 f 城 r l ： 环 境 r I I 的 护 r 卜 热镀锌层对 Q 2 3 5钢在 模拟混凝土碱性环境中的保护作用 王剑，游革新。王婧 ，刘钧泉 ( 华南理工大学机械与汽车工程学院，广东 广州5 1 0 6 4 0 ) 摘要 为 了探知 D N 2 5热镀锌钢管热镀锌层对 Q 2 3 5管材的保护作用， 对比测量 了不同模拟混凝土介质中 Q 2 3 5钢热镀锌前后 的电极电位和两者间的电偶 电流， 从 热力学和动力学方面判断镀锌层对 Q 2 3 5钢的保护作 用。结果表明 ： 在 N a C 1 中性溶液及 p H=1 0 01 3 0 C a ( O H) 2 溶液 中， 热镀锌层对 Q 2 3 5钢均有牺牲阳极的保 护作用； 在含 c l 一 模拟混凝土饱和 C a ( O H) 2 碱性溶液 C a ( O H) ： +N a C I ， p H值为 1 2 5 中， 镀锌后的电极 电位 和电偶电流均波动较大 ， 其电极 电位 比镀锌前的 负， 大部分时间内镀锌后流过的是 阳极 电流 ， 某些瞬间镀锌前 后 间的 电偶 电流会发 生 逆转 。 关键词 热镀锌层 ；模拟混凝土介质 ；电极 电位 ；电偶电流；Q 2 3 5钢 ；保护作用 中图分类号T G 1 7 4 4 4 文献标识码A 文章编号1 0 0 1 1 5 6 0 ( 2 0 1 2 ) 0 7 0 0 0 4 0 3 0 试样 。 热镀锌能够有效提高钢铁的耐腐蚀性能， 在工程 中已获得广泛的应用。过去， 对热镀锌层在混凝土 中 的腐蚀 ， 特别是对钢基体保 护行为 的报道较少 ； 对其 研究 主 要 集 中于 热 镀 锌 层 预 处 理 后 的耐 腐 蚀 性 能 J ， 对未预处理的热镀锌钢于不同介质下的腐蚀 行为研究较少 。国内已有 的研究均着重于镀锌层 自 身的腐蚀行为， 未对保护性的金属镀层在不同环境下 对钢基体 的保护作用及保护能力展 开研究 。本 工作通过测量 Q 2 3 5钢热镀锌前后在不同模拟混凝土 介质中的电极 电位及两者间的电偶 电流， 从热力学和 动力学方面评价 了热镀锌层的保护行为。 1 试验 1 1 坫材处 选用 D N 2 5热镀锌钢管作基材， 其构成为 Q 2 3 5 钢管内壁衬聚丙烯 ， 外壁热镀锌 ， 厚度为 4 5 5 5 m。 截取2 0 m m 2 0 IT lm热镀锌钢管， 焊接测试线； 依次 用酒精 、 蒸馏水清洗 ； 以松香石蜡封样 ， 留取 1 c m 作 为工作面。 用砂轮和砂纸去除热镀锌钢管的锌层 ， 用作对 比 收稿 日期 2 0 1 2 0 2 2 2 通信作者 王剑( 1 9 8 7一) ， 硕士研究生， 主要从事安 全技术及 工程研 究， 电话： 1 3 5 6 0 0 5 6 0 6 2 ， E ma i l ： w a n g i a n 1 9 8 7 5 7 1 6 3 c o rn 1 2 混凝 I ： 介质模拟 ( 1 ) C a ( O H) 溶液配制 p H =1 2 5的过饱 和 C a ( O H) 2 溶液 ， 再分别用 0 8 m o l L N a H C O 3 和 0 2 5 mo l L N a O H溶液调整其 p H值为 1 0 01 3 0 。 ( 2 ) N a C 1 中性溶液配制 3 5 N a C 1 溶液 ， 使其 p H =7。 ( 3 ) C a ( O H) ， +N a C 1 溶液往 N a C 1 中性溶液中 加入过量 C a ( O H) ： ， 使 p H=1 2 5 。 1 3 测试分析 采用 E G &G P A R 2 6 3 A型电化学工作站测试电化 学性能 ： 以饱和甘汞 电极作参 比电极 ， 在工作 电极试 样浸入模拟溶液后立 即进行记 录， 测试 时间为 1 8 0 0 S ； 测试电偶 电流时， 热镀锌试样和 Q 2 3 5钢 的面积 比 为 1： 1 ， 将恒 电位仪的研究和公共端接线柱接 至镀 锌试样 ， 参 比和辅助接线柱接 至钢试样 ， 使 两者间的 距离为 2 5 c l n ， 室温下测试。 2 结果 讨论 2 1 电极电化 图 1是 Q 2 3 5钢在不同介质中的电位 一 时间曲线。 由图 1 可以看出： 在 N a C 1 中性溶液中 Q 2 3 5钢 电位最 后稳定在 一o 6 7 v左 右， 落在铁 水 体 系电位 p H 图 的腐蚀 区； 在 p H=1 0 0 ， 1 1 0 ， 1 2 0 ， 1 2 5 ， 1 3 0 的 C a ( O H) 溶液及 p H=1 2 5的碱性溶液 C a ( O H) 詈 I I l U N 1 0 6 3 结论 热 镀 锌 刈 Q2 3 5钢 模拟混 凝 上碱性 环境 巾的保 护 作川 ( 1 ) 在 中性 N a C 1 溶 液及 p H=1 0 0 ， 1 1 0， 1 2 0 ， l 2 5 ， 1 3 0 ， 不含 C l 一 的 C a ( O H) 溶液 中， Q 2 3 5钢热 镀锌 的电极 电位 比未热镀锌 的负 ， Q 2 3 5钢热镀锌 电 极流过的是阳极 电流 ， Q 2 3 5钢流过的是 阴极电流 ， 热 镀锌层对 Q 2 3 5钢有牺牲阳极的保护作用。 ( 2 ) 在含 C l 一 的模拟混凝土饱和 C a ( O H) ： 碱性溶 液 C a ( O H) ：+N a C 1 ， p H=1 2 5 中， Q 2 3 5钢热镀锌 电极电位和 电偶电流均波动较 大， 但 其 电位 比 Q 2 3 5 钢的负 ， 热镀锌层对 Q 2 3 5钢有保护作用 ； 热镀锌试样 在此介质中浸泡 1 9 h后 ， 大部分 时间 内流过的是阳 极 电流， 但在个别时间点有 阴极 电流 出现， 发生电极 极性逆转 ， 热镀锌层并 不能总作 为阳极而工作 。因 此 ， 以热镀锌层作保护层需慎重。 参考文 献 1 d e l A m o B， V 6 1 e v a L， D i S a r l i A R， e t a 1 P e r f o r ma n c e o f c o a t e d s t e e l s y s t e ms e x p o s e d t o d i f f e r e n t me di a：Pa r t I P a i n t e d g a l v a n i z e d s t e e l J P r o g r e s s i n O r g a n i c C o a t - i n g s ， 2 0 0 4， 5 0 ( 3 ) ： 1 7 9 1 9 2 Fe de l M ， Ol i v i e r M ， Po e l ma n M 。 e t a 1 Co r r o s i o n pr o t e c t i o n p r o p e r t i e s of s i l a n e p r e t r e a t e d p o wde r c o a t e d g a l v a ni z e d s t e e l J P r o gr e s s i n O r g ani c C o a t i n g s ， 2 0 0 9， 6 6 ( 2 ) ： 1 l 81 2 8 S h a n F J ， L i u C S， Wang S H，e t a 1 C o r r o s i o n r e s i s t a n c e o f h o t d i p g a l v an i z e d s t e e l p r e t r e a t e d wi t h b i s f u n c t i o n a l s i l a n e s m o d i fi e d w i t h n a n o a l u m i n a J A c t a Me t a l l u r g i c a S i n i c a( E n g l i s h L e t t e r s ) ， 2 0 0 8 ， 2 1 ( 4 ) ： 2 4 5 2 5 2 Z h a n g H ， L i X G， Du C W ， e t al ，C o r r o s i o n b e h a v i o r a n d me c h an i s m of t h e a u t o mo t i v e ho t d i p g a l v a n i z e d s t e e l wi t h al k a l i n e m u d a d h e s i o n j I n t e r n a t i o n al J o u rnal o f Mi n e r - a l s ，M e t a l l u r g y a n d Ma t e r i a l s ， 2 0 0 9 ，1 6 ( 4 ) ： 4 1 4 4 2 1 卢锦堂， 陈九龙， 孔纲。热镀锌层在不同 p H值的饱 和C a ( O H) ： 溶液中的腐蚀行为 J 材料保护 ， 2 0 1 0 ， 4 3 ( 5 ) ： 1 31 6 徐玉野 ， 王全凤， 罗漪热镀锌钢在模拟混凝土孔隙 液中电化学腐蚀行为 J 福州大学学报 (自然科 学 版) ， 2 0 0 8 ， 3 6 ( 3 ) ： 4 2 4 4 4 2 王凤平 ， 康万利， 敬和民， 等腐蚀电化学原理、 方法及 应用 M 北京： 化学工业出版社， 2 0 0 8 ： 2 9 3 1 Ha ma n n C H， Ha mn e t t A ， Vi e l s t i c h W El e c t r o c h e mi s t r y M S 1 ： WI L E Y V C H， 2 0 0 7： 1 7 01 7 1 编校： 郑霞， 徐军 西 安 华 钊 电 子 油 科 技 有 限 公 司 新 型环保 电接 触表 面润 滑保护材料 西安华钊 电子油科技有限公司是专业从事电接触表面的 三防 、润滑 、保护材料研制和销售的高新技术企业 。同时 代销荏原优吉莱特 ( 上海 )贸易有限公司的电镀添加剂。 公司主导产品适用于各种金属和非金属的导电、非导电 表面，适用于航空航天、电子、邮电、通讯、汽车、家用电 器、机械加工、文物保护 、首饰 、工艺美术品、刀具、模 具、量具、五金配件、乐器 、 纺织等行业。 产品通过瑞士通标标准技术服务有限公司S G S 检测，符 合欧盟R O H S 指令要求，通过许多军工 、民用企业的检测和 测试 ，实际使用效果 良好。高档产品表现在 ： 1 环保型产品不含 1 1 1 三氯乙烷 ，种类齐全，脂状、 油性、溶剂型、水溶性型四大类。 2 军用产品通过G J B 1 2 1 7 9 1 耐高温寿命试验， ( 试 验温度2 0 0 2 0 3，时间1 0 0 0 h)。 3 军用产品镀银 工件 1 S 可通过5 0 3 O O mi n 以上 不变色。2 0 p p m H ， S中9 6 h 不变色。 电接触表面润滑保护剂系列产品主要功能和特点是： 稳定接触电阻 使电接触表面处于润润保护下，避免或 极大减轻 了操作使用和周 围环境对其产生的不 良影响 ，从 而有效地保证电接触 ，且不影响电器元件的导电性 、绝缘 性及高频性能。 显著的防潮、防腐蚀、防盐雾作用 较好地解决了镀银 层硫化 、镀金层微孔电化学腐蚀 、镀锡及其合金层的氧化 等问题 ，有效提高有色金属表面的抗腐蚀能力 ，且不影响 可焊性 。 良好的润滑作用使电接触表面之间的摩擦系数降低 ， 动作分离力减小 ，从而抑制磨损 ，提高 了电接触表面的可 靠性和使用寿命。 降低贵重金属金、银、锡消耗的有效途径当镀层特别 是镀金层减薄到一定厚度 ，并在其表面涂敷相应的润滑保护 剂时，能得到与减薄前相同的效果，甚至更佳。 产 品 一 览 表 类别 脂状 油性 水溶性 溶剂型 Z 9 2 0 3 Y J 一 9 2 0 1 金 S J 2 0 0 4 ： T L - 1 5 8 9 金、 L X 9 2 0 6 锡 型号 各种镀层 YX一 9 2 0 2 S Y一 9 8 0 5 银 银 L X 2 0 0 6 锡 Z 9 2 0 3 1 锡合金 S T 2 0 0 3 铜 L J 9 2 0 4 金层 L N 9 4 0 2 镍 各种镀层 Y T 2 0 0 2 铜 S X一 2 0 0 2 锡 L Y 9 2 0 5银 铝锌 锡合金 S N 2 0 0 6 L Y 9 3 0 8 1 银 T L 7 各种 G 3 1 0各种 镍 、铝 、 L Y 9 8 0 8 银 镀层 镀层 锌合 金 L T - 9 3 0 7 1 铜 T - 9 8 0 7 铜 、 三元合金 温度 6 0 O 0 、一 6 0 1 2 0 、 一 5 5 2 6 0 单价 2 0 0 2 0 0 0 元， L 或2 0 0 - 2 0 0 0 元， k g 单位名称：西安华钊电子油科技有限公司 电话 ：( O 2 9 ) 8 8 2 3 6 8 4 6 8 8 2 5 8 7 2 6 地址：( 7 1 0 0 6 5 ) 西安市电子1 0 0 号信箱生产力大厦6 1 2 室 总经理 ：杨双堂 1 3 6 6 9 2 5 0 8 8 5 联 系人：杨会敏 1 3 9 9 1 8 0 9 5 6 7 杨会利 1 3 6 0 9 1 1 8 1 6 8 公司网址 ：WWW x a h u a z h a o c o m E ma i l ：y a n g h u i mi n v i p s o h u n e t 1 J 1 j 1j 1 j J J 1 J 2 3 4 5 6 7 8 r L r L rL rL r L r L r L 1 0 I n 主 I o