MP雜志腐蝕防護技術創新獎2015年度獲獎項目介紹
——易安可合金鈍化＋柔性陶瓷多功能復合涂料技術

MP雜志腐蝕防護技術創新獎2015年度獲獎項目介紹
——易安可合金鈍化＋柔性陶瓷多功能復合涂料技術

1 技術背景

美國國家阿綱實驗室對世界范圍內的鋼材和水泥腐蝕情況進行了大量研究，發現在印度德里神廟門口矗立的德里鐵柱，已經具有1400多年歷史，依然沒有腐蝕。

印度德里鐵柱

科學家們深入研究發現，這個古老的鐵柱表層含有非晶體的鐵氫氧化物、磁鐵礦物和晶狀磷酸鹽。在銹蝕形成的初期，銹層包括纖鐵礦γ-FeOOH和針鐵礦α-FeOOH。但隨著時間的推移，在磷酸根的催化作用下，一些金屬氧化物轉化成了非晶體的六方纖鐵礦δ-FeOOH，在金屬表面形成了一層與基材共價的合金鈍化層。

德里鐵柱表面結構示意圖

在此發現基礎上，阿綱國家實驗室（Argonne National Laboratory）開發出磷酸鹽陶瓷材料。這種陶瓷材料已在核工廠和軍事領域得到廣泛應用。之后，企業家托尼科林斯（Tony Collins）通過Arun Wagh博士的書《化學合成磷酸鹽陶瓷材料》了解了這種材料，并向阿綱國家實驗室購買了其商業應用的使用和開發權。通過隨后的不斷開發和研究，合金鈍化+柔性陶瓷的多功能合金復合涂料技術誕生。

2 技術簡介

2.1 技術原理

該技術A組分是磷酸鹽，B組分是包含礦物和金屬氧化物的懸浮液。當A組分和B組分相遇即產生放熱反應，使涂層在數分鐘內升溫3℃～8℃。這種放熱反應將基材中的鐵、B組分中的金屬氧化物、A組分中的磷酸鹽形成合金鈍化層。該合金鈍化層是一種穩定的金屬復合物，會隨時間增長至約50 nm到約2μm。

用催化形成非晶體δ-FeOOH層的方法會激起鋼鐵自然保護機理，涂料噴涂到基材上發生兩種反應：

（1）金屬（鐵）和酸之間的反應（形成惰性層，保護金屬不受腐蝕）。

（2）酸和基體之間的反應（形成陶瓷層，保護惰性層不損壞并提供自修復性能）。

在放大到6 500倍的電鏡下可以明顯看出，基材與合金鈍化層之間是極其致密的。

金屬-涂層界面的橫截面掃描電子顯微鏡照片

2.2 鹽霧試驗結果

采用更嚴苛的試驗方法，使用了3%的氯化鎂，在50℃下進行鹽霧試驗。而且試件基材并未進行噴砂，只采用了高壓水清洗。試驗結果見下圖。

涂板鹽霧試驗情況

2.3 耐火檢測結果

哥倫比亞分析實驗室（Columbia Analytical Services）對該技術的分析結果證實，該技術不含VOC和有害氣體，沒有閃點，沒有有害廢棄物處理問題，其火焰蔓延指數為零。2013年4月，中國國家固定滅火系統和耐火構件質量監督檢驗中心依據GB8624-2006《建筑材料及制品燃燒性能分析》對該技術制作的涂料試件進行了檢驗，燃燒性能達到最高等級A1級（不產生任何煙氣危害，火焰蔓延指數為零）。

2.4 柔韌性

經由第三方實驗室Weldon Labs的測試人員Dwight Weldon的測試結果表明，合金鈍化加柔性陶瓷復合涂料技術形成的漆膜的可折彎度為19%。要數倍于鋼鐵應用的實際需要。

2.5 其他優越性

包括零VOC，無霉變，可高濕度施工，施工快速交付，涂層缺陷易顯性，涂層損傷高容忍，增加基材耐疲勞能力，等。

2.6 NACE評價

2014年7月，NACE（美國國家腐蝕工程師協會）主辦的《MP》雜志邀請在世界各地進行腐蝕控制的行業，包括個人、公司、組織、政府機構，提名第三屆腐蝕（防護技術）年度創新獎的候選項目。總共提名21個創新項目，代表了在涂層和里層、陰極保護、材料和設計、儀器設備、測試、完整性評價、化學處理、以及其他腐蝕防護和減輕技術方面所取得的突破性進展。2015年3月16日，在美國德克薩斯州達拉斯舉行的NACE國際部2015年腐蝕會展上宣布了得到最高評級的8個年度腐蝕防護技術創新獎項目，涂料項目有3個，包括易安可合金涂料。

易安可合金鈍化+柔性陶瓷多功能復合涂料技術的NACE評語及目前應用情況可訪問www.eoncoatchina.com。

易安可涂料科技（北京）有限公司

杜世永 18003264472