金屬鋁涂層的研究與應(yīng)用

李 毅

(1.甘肅省腐蝕與防護(hù)學(xué)會，甘肅 白銀 730900；2.白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 白銀 730999）

我國在金屬鋁涂層的研究與實踐有了越來越深入的發(fā)展，從剛引進(jìn)的試點作業(yè)到現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于防腐工作，且已經(jīng)在各個地區(qū)進(jìn)行實踐與運用。隨著新技術(shù)的運用，我國的金屬鋁涂層技術(shù)越來越集約化高效化以及安全化的趨勢發(fā)展。

其作為科學(xué)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步的結(jié)果，在國家防腐工作以及煙道尾氣脫硫過程中占據(jù)著重要的地位，對其能夠高?？茖W(xué)的服務(wù)于各個領(lǐng)域意義重大。

技術(shù)化背景下，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)全球化的深入發(fā)展使得我國相關(guān)部門對金屬鋁涂層的防腐蝕應(yīng)用掌握的越來越深入。

隨著科研人員的不斷研究以及國家對相關(guān)領(lǐng)域資金的不斷投入，金屬鋁涂層防腐蝕技術(shù)日益成熟，但在其發(fā)展過程中，仍然存在著一系列不可避免的問題，對其技術(shù)的持續(xù)發(fā)展提出了挑戰(zhàn)。

1 金屬鋁涂層的特點與性能

在我國，早在20世紀(jì)80年代以后，玻璃鱗片便已開始被生產(chǎn)，且金屬鋁保護(hù)的相關(guān)技術(shù)引起越來越多的重視，且經(jīng)過20多年的深入研究，更多的金屬鋁品種被研發(fā)，不同的金屬鋁根據(jù)其性能不同，合理選擇可取得良好的防護(hù)效果。

本論文主要從金屬鋁涂層的組成、涂層厚度、樹脂品種三個方面來對其特點和性能進(jìn)行探討。

（1）首先對于金屬鋁涂層的組成而言，主要是與合成鋁制金屬的相關(guān)比例密不可分的，由于金屬鋁涂層是由片狀的填料和合成金屬鋁按一定比例混合得到的，一般將其涂抹于其他金屬和混凝土可提高其抗腐蝕性能。不同長度與厚度的片狀填料會取得不同的效果，一般選擇長度為60um，厚度為6m～10um的填料，回去的不同的增稠與增粘作用。不同的金屬鋁片也有著不同的性能，還具有有效反射紫外線的效果，金屬鋁片則主要以其耐磨性能備受關(guān)注。且據(jù)調(diào)查發(fā)展，對于普通的溶劑型涂料而言，金屬鋁涂層的一大不同在于金屬鋁涂層固含量比普通的要高出一半，一般為95%～100%，且樹脂含量越低，其差異的顯著性越強(qiáng)。

（2）對于金屬鋁涂層的涂層厚度而言，一般以0.5m～1.5mm為其最適厚度，且厚度的上下限分別為0.3mm和3mm，且當(dāng)涂層厚度大于2mm時，會產(chǎn)生反向效應(yīng)，耐熱性能不升反降，因此強(qiáng)腐蝕介質(zhì)一般不會選金屬鋁涂層作為防護(hù)涂料，以防止在涂料質(zhì)量未達(dá)標(biāo)的部位由于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的介入而造成設(shè)備遭穿孔漏酸的情況。

（3）對于金屬鋁涂層的鋁制品種而言，氧化鋁的應(yīng)用最為廣泛，且收縮率最小。

2 金屬鋁涂層的應(yīng)用機(jī)理

主要從耐腐蝕機(jī)理與施工配方兩個方面探討金屬鋁涂層的應(yīng)用機(jī)理。

金屬鋁涂層中的鋁主要呈現(xiàn)出平行排列的狀態(tài)，且以其粒徑小、質(zhì)量輕，能夠在防止腐蝕介入的過程中發(fā)揮重要作用，因此其抗腐蝕能力強(qiáng)，也是金屬鋁涂層相比于其他普通涂層的優(yōu)勢所在，大大提高了該涂層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與競爭力。

另外，金屬鋁涂層也被廣泛應(yīng)用在與鋼筋混凝土的結(jié)合過程中，得益于其具有抗沖擊性強(qiáng)的顯著特點，對于金屬鋁涂層的施工配方而言，主要有兩種方案，其一為加入100的底漆與2～4的固化劑，其二為加入100的金屬鋁與1～2的固化劑。

3 金屬鋁涂層的施工流程

金屬鋁涂層的施工工序一般為處理基層——涂抹底漆——金屬鋁的施工——增強(qiáng)層的鋪貼——涂抹面漆——金屬鋁質(zhì)量的檢查。

在處理基層的過程中，應(yīng)主要使用砂輪機(jī)將金屬等表面磨平，若要涂抹于混凝土，需將混凝土表面弄平整，使用工具將刷干凈涂灰。

在涂抹底漆時，應(yīng)依據(jù)使用季節(jié)進(jìn)行合理配比，若在冬天施工，可適當(dāng)將固化劑的含量提升，但需要有限度，最大含量為4%，若在夏天施工，固化劑的含量可適當(dāng)較低，但有其最低含量為2%，在金屬鋁的施工過程中，與涂抹底漆機(jī)理相似，同樣按照季節(jié)進(jìn)行配比，若按照上文中第二個施工配方，固化劑含量可根據(jù)季節(jié)稍有上升或下降，但其限度為1%～2%，在此過程中還需注意金屬鋁層的厚度，盡量進(jìn)行二次涂抹，且每次涂抹的厚度一般為0.8mm～1mm，在第二次涂抹后可適當(dāng)使用蘸苯乙烯的羊毛將其表面弄平，且需注意兩次涂抹的相隔時間不宜過小，一般應(yīng)大于24h。在最后金屬鋁涂層的質(zhì)量檢查方面，首先從直觀方面監(jiān)測其外觀是否有裂縫或起殼現(xiàn)象，另外并使用相關(guān)工具如電壓火花檢測器對其電弧進(jìn)行檢測。若要檢查其固化性能是否過關(guān)，需要使用蘸有丙酮的棉花。

4 金屬鋁涂層的相關(guān)應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，防腐技術(shù)的發(fā)展逐步覆蓋整個領(lǐng)域，由于防腐技術(shù)的復(fù)雜性以及影響因素的多樣化，引進(jìn)金屬鋁涂層，對于防腐技術(shù)的發(fā)展能進(jìn)一步的科學(xué)化和合理化是非常有必要的。

目前，金屬鋁涂層被廣泛應(yīng)用于冶金、化工等領(lǐng)域以及混凝土、構(gòu)筑物等防腐工程的建設(shè)，金屬鋁以其耐酸優(yōu)良、耐堿性差的特點被應(yīng)用于混凝土、剛表面的防腐工作。而金屬鱗片以其耐大氣和海水的性能主要適用于鋼結(jié)構(gòu)戶外涂層的保護(hù)過程中。

可見，從玻璃鱗片到金屬鱗片的應(yīng)用越來越趨向于多元化與復(fù)雜化趨勢，且可適當(dāng)利用納米級填料已達(dá)到改鱗片樹脂涂料強(qiáng)度的目的。

5 結(jié)語

①鋅粉、鋁粉鉻酸含量的質(zhì)量比為7.8:1:1～9.5:1:1，流平劑M為0.15/L，分散劑為1g/L時的涂液可獲得良好的鋅鋁涂層。②適當(dāng)下降粘度從而降低涂液濃度，仍可保持單次涂覆（1～3）μm膜層，對鋅鋁涂層的防腐性能影響不大，從而降低了鋅鋁涂層的生產(chǎn)成本。③鋅鋁涂層的耐酸堿腐蝕性能明顯優(yōu)于磷化膜，特別是它耐鹽霧實驗可達(dá)到1500h,是磷化膜的近200倍，可以代替磷化膜進(jìn)行電泳前處理達(dá)到提高耐腐蝕性的目的。④通過對金屬鋁涂層和鍍鋅膜的耐腐蝕性能和耐熱性比較研究，證明鋅鋁涂層優(yōu)于純鍍鋅層，其耐鹽霧實驗是純鍍鋅層的7倍，是一種可以取代鍍鋅膜的優(yōu)良的防腐涂層。

金屬鋁涂層的發(fā)展使得我國的防腐工程技術(shù)越來越成熟，隨著科研人員的不斷研究以及投入力度的不斷增強(qiáng)，金屬鋁涂層的實踐性逐漸變強(qiáng)，本文從其相關(guān)特點性能為切入點，最后對其應(yīng)用展開探討，望可最大程度發(fā)揮本論文的理論與現(xiàn)實意義。