關于冷噴鋅的疑問

張 鑫

（山西省工業設備安裝集團有限公司，山西 太原 030032）

筆者所在單位承建某鋼箱梁工程，合同中提出了冷噴鋅防腐。鋼結構由于其耐腐蝕性差的特性，特別是在潮濕和腐蝕性介質的環境中容易銹蝕，需要進行防腐處理，而鋅及其合金涂層已廣泛用于鋼結構和部件，以避免鋼結構腐蝕以及表面老化。較為成熟的諸如熱浸鋅、電鍍鋅以及電沉積法等由于環保及操作等因素逐步被國家及市場淘汰，急需一種新的工藝/產品來替代，冷噴鋅在這樣的大背景下應運而生。

筆者說冷噴鋅名不副實是源于交通運輸行業標準當中術語和定義：冷噴鋅材料cold sprayed zinc material[1]及鋅盾公司申請的一項名為《一種冷噴涂鋅涂料及其制備方法》的發明[2]。不難發現其中的“冷噴”的確為國際上最近研究發展迅速的冷噴涂技術（cold spray technology）。冷噴涂是一種涂層沉積工藝，在超音速氣體射流中，將直徑介于1-50 微米的固體粉末加速到500-1000 米/秒的速度。粉末在與基體碰撞的過程中，粒子發生物理形變，并附著在基體表面上形成涂層[3]。冷噴涂主要特征為：粒子需要達到臨界速度；粒子的直徑；所使用材料為固體粉末。

1 國內冷噴鋅定位

1.1 國內冷噴鋅=冷涂鋅

幾家質量穩定可靠的廠家（艾比西、鋅盾、奧特路） 在產品介紹中均明確提到施工方式有手工刷涂、輥涂，這是對冷噴涂概念的嚴重歪曲。車軼材曾提出涂膜鍍鋅亦稱冷噴鋅，孫巨福也在其申請的發明中稱冷噴鋅又稱冷涂鋅，均可以側面反映出冷噴鋅的本質，參考化工行業標準《HG/T 4845-2015》，其實就是冷涂鋅涂料[4]。不能僅僅因為可以在低溫環境中使用噴涂的施工方式就將其稱為冷噴鋅，這是對冷噴涂的錯誤解讀。

1.2 國內冷噴鋅與冷噴涂技術的區別

冷噴鋅既沒有使用冷噴涂技術，也不是冷噴涂使用的材料，具體原因有4 點。1 冷噴涂技術有特定的噴涂設備，其原理是利用拉瓦爾噴嘴，通過壓縮氣體將固體粉末加速到超音速以上的粒子臨界速度后達到效果，而冷噴鋅雖有提到有氣噴涂，但對壓力、噴嘴直徑的要求完全不同；2 冷噴涂技術所采用的原材料為固體粉末顆粒，且顆粒始終處于固體狀態，而非液體狀態[4]，而反觀冷噴鋅均為粘稠液體涂料，甚至是水性涂料，與冷噴涂采用的材料完全不相符；3 冷噴涂技術對顆粒有明確的直徑要求，針對鋅顆粒有文獻指出粉末粒度分布表明它們的尺寸在8-40μm 的范圍內，平均尺寸為25μm，而冷噴鋅沒有明確鋅粉顆粒的直徑，只提到了純度；4 冷噴涂技術生成的涂層厚且致密，孔隙率很低，一般可控制在0.5%以內，熱處理后甚至能控制在0.25%[5]，而冷噴鋅干膜存在一定的孔隙率必須配套使用封閉劑才能大大降低其干膜孔隙率[6]，無法單獨使用達到防腐效果。

1.3 國內冷噴鋅應更名

最早的冷鍍鋅涂料可以追溯到20 世紀70 年代，從組分配比來看其實是富鋅漆[7]；2000 年開始國內逐步出現名稱為冷涂鋅的新材料[8]，其中最早進入中國的比利時產品Zinga稱為涂膜鍍鋅系統，之后國內出現了大量命名各異、但主要成份及功效相同的同類產品。鋅盾產品與Zinga 屬同類產品[9]，僅因其可冷噴常溫施工就將其命名為冷噴鋅確實不妥。冷噴鋅作為冷涂鋅涂料一類產品中的一種，其命名應按照國際通用規則。

2 結語

冷噴鋅并未使用冷噴涂技術，也并非冷噴涂材料，是對冷噴涂概念的錯誤引用，冷噴涂技術研究單位應該為其正名。