对钢结构,采取金属热喷涂的方法,喷锌、喷铝或喷锌铝合金等的防锈处理方式,可以达到20年以上的防腐蚀使用寿命；采用富锌底漆、无机富锌或环氧富锌底漆,干膜厚度50-80μm,可以达到15年以上的防腐蚀使用寿命；对于C3或C4腐蚀环境,选用重防腐厚浆型环氧涂料,干膜厚度在200μm以上,无需采用中间涂层,也可以达到15年以上的使用寿命。高性能面漆的选用目前主要有三种类别:经济有效的丙烯酸聚氨酯面漆、超耐候氟碳面漆以及耐候性优异且环保的聚硅氧烷面漆。

钢结构重防腐体系设计

其中对钢铁基材进行金属喷涂处理是防腐涂料基材处理的重要工作：热喷涂、冷喷涂、电刷镀、热浸镀、涂装等工艺。其中，热喷锌、冷喷锌和富锌涂料涂层防腐蚀的基本原理均为阴极保护。锌的标准电极电位（-0.762Ｖ）低于铁的标准电极电位（－0.44Ｖ）。在腐蚀过程中，锌作为牺牲阳极会优先腐蚀以保护钢铁基体。另外，锌在腐蚀过程中生成难溶性的氢氧化锌和氧化锌等腐蚀产物，并覆盖在基体表面阻碍腐蚀液的进入，起到屏蔽作用。有效持久的腐蚀防护工艺不仅要有施工简单、防护周期长和后续修复费用低等经济意义，还要具备污染性低的环保特性。通过厚度测量、腐蚀电位测试和盐雾试验对钢铁结构腐蚀防护中常用的热喷锌、冷喷锌和富锌涂料三种涂层的耐蚀性能进行了对比性研究，为其工程应用提供参考。

一、热喷锌

热喷涂技术是强化防护基体表面的一门技术，是表面工程中的重要学科。所谓热喷涂，就是利用一种热源（如电弧、离子弧或燃烧的火焰等）将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热熔化或软化，并用热源自身的动力或外加高速气流雾化，使喷涂材料的熔滴以一定的速度喷向经过处理干净的基体表面，依靠喷涂材料的物理变化和化学反应与基体形成结合层的工艺方法。它可以喷涂几乎所有的固体工程材料（如硬质合金、陶瓷、金属等），形成耐磨、耐蚀、隔热、抗氧化、间隔控制等涂层，使零件具有许多特有的功能。对于大的钢结构部件，特别是现场钢结构的施工，通常会选择电弧喷涂进行施工作业，材料多为99.9%的纯金属锌、铝或2 种元素的合金线材。在电弧喷涂处理中，2 根线材插入火炬中，并在喷嘴处以一定角度相互碰触，在线材上施加电压，使其产生电弧，线材末梢会被熔化，熔化的金属被压缩空气或惰性气体雾化，并将其输至零件。

热喷锌施工现场

热喷锌的特点：热喷锌形成的锌层表面较粗糙，孔隙率高，金属锌通过长时间高温（500℃）加热产生大量的氧化物，氧化物存在削弱了阴极保护的作用。阴极保护作用的存在是热镀锌层具备比一般有机涂层更加优异的防腐蚀性能，膜厚 80μ m以上的镀锌层在室内大气环境保护年限超过 15 年。不足之处就一个：贵。施工工艺要求高，费时费工效率偏低，成本自然偏高。

热喷锌表面粗糙多孔，如未使用专用连接漆（也可以叫封闭漆），需使用高稀释比例（50% ~ 80%）的环氧漆进行雾喷，以排出锌层孔隙中的空气。如果不进行雾喷操作，孔隙中的空气就会因后道涂层覆闭而发生滞留，滞留的气体穿透漆膜会留下诸多气孔，即所谓“针孔”；如果涂层施工较厚时，滞留的空气将无法穿透漆膜，会在涂层表面顶起一个个小泡，谓之“气泡”。无论是针孔还是气泡，对涂层本身而言都是一种缺陷，小面积缺陷可以通过打磨修补进行处理，但在未雾喷施工的情况下，这种缺陷往往是普遍性的，整个缺陷面的打磨不仅耗费过多的人工及时间，而且无法确保缺陷完全得到去除。在金属喷涂施工后，立即施工一道封闭涂层能极大地延长涂层的寿命。为了避免后道涂层出现起泡及针孔问题，加强油漆与基材的结合力，雾喷在实际生产应用中已然成为一道强制工序，必不可少。

二、冷喷锌

冷喷锌特点：1由高纯度的锌粉、挥发性溶剂和导电树脂（导电包覆）组成。2干膜锌含量高达96%以上，能够为钢铁基材提供与热喷锌、热浸锌相同的阴极保护效果。3性价比高：每平方综合使用成本低，使用年限长，施工快、易修补。4施工便捷，可以喷涂、辊涂、刷涂。

典型的冷喷锌产品配方

冷喷锌涂层配套：冷喷锌作为底漆使用时，推荐中间涂层为：环氧云铁；推荐面漆为：氯化橡胶、丙烯酸聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷、冷涂锌银面漆（不可与醇酸漆配套）。

冷喷锌工艺：工艺流程喷砂除锈（Sa2.5级）→对焊缝、转角、切边、板边缘以及隐蔽部位预涂一遍冷喷锌→喷冷喷锌（共60μm）→喷涂环氧云铁中层漆喷涂2 遍（共60 μm）→最后喷涂面漆（100μm）→检查涂装质量→修补→交验

三、富锌底漆

在富锌底漆中，腐蚀防护主要靠前期牺牲锌粉阴极保护和后期锌盐堵塞孔隙提高致密度来提供，所以锌粉含量对涂层的防腐性能有着重要的影响。但如果含量高到一定极限，树脂含量较少时又会导致附着力下降，所以需要设计实验来考察最佳锌粉含量。

典型的富锌底漆配方

三种含锌涂料的简单对比

下面对三种涂层进行详细的对比

涂层厚度

表1给出了三种涂层厚度测试结果。从表1可以看出:三种涂层的平均厚度均为75~80μm,没有明显区别。而热喷锌涂层厚度离散性很大, 最小为50μm, 最大为107μm;富锌涂料涂层和冷喷锌涂层最小厚度约为65μm, 明显高于热喷锌涂层的最小厚度 (50μm) 。涂层的耐蚀性不仅仅取决于其平均厚度, 更取决于涂层的最小厚度和涂层致密性。涂层失效一般开始于缺陷处或耐蚀性最差处。涂层的最小厚度越小, 发生失效时间越短。涂层致密性越差, 腐蚀介质越容易渗透涂层到达基体, 腐蚀也就越快。在平均厚度相当时, 热喷锌涂层的最小厚度较小, 粗糙度较大, 故其耐蚀性较差。

表1 三种涂层的厚度

腐蚀电位

图1给出了基体试样和三种涂层试样腐蚀电位随时间的变化曲线。由图1中可以看出:基体材料的腐蚀电位为-0.558V,热喷锌、冷喷锌和富锌涂料涂层的腐蚀电位依次为-1.082, -1.066, -0.961V。三种涂层的腐蚀电位均远低于基体的腐蚀电位, 可以为基体提供阴极保护作用。其中, 热喷锌涂层的腐蚀电位最低, 冷喷锌涂层的腐蚀电位与之相当, 富锌涂料涂层的腐蚀电位要略高于以上两种涂层的。锌涂层腐蚀电位高低主要由Zn/Fe面积比决定。热喷锌涂层表面疏松, 粗糙度大, 相比于冷喷锌涂层, 其比表面积更大。富锌涂料涂层中由于有机材料的添加, 导电性能变差, 同时Zn/Fe面积比也有所降低, 所以其腐蚀电位在三种涂层中最高。

图1 基体和三种涂层的腐蚀电位-时间曲线

盐雾试验

由图3 (a) 可见, 盐雾腐蚀50d后, 热喷锌涂层表面布满白色絮状产物并有大量红褐色锈斑出现, 涂层已经被破坏。随着腐蚀时间的延长, 腐蚀面积的增加, 腐蚀也在加剧点蚀已经扩展成局部大面积腐蚀, 腐蚀消耗掉附近的涂层, 加上腐蚀产物的膨胀作用, 部分热喷锌涂层破裂脱落, 出现腐蚀坑, 基体暴露在外。由图4 (a) 可见, 盐雾腐蚀50d后, 热喷锌涂层表面粗糙度很大, 这与前面涂层厚度的离散性一致。涂层的表面粗糙度增大会导致其耐蚀性降低。未经盐雾腐蚀的热喷锌涂层表面存在大量的孔洞, 这是热喷锌涂层的一个弊端。而涂层表面的裂纹是在腐蚀过程中形成的, 这是腐蚀后涂层颗粒之间的结合变差导致的。

图3 盐雾腐蚀50d后三种涂层局部表面的宏观形貌

图4 盐雾腐蚀50d后三种涂层表面的微观形貌

盐雾腐蚀50d后, 冷喷锌涂层并没有出现表面泛红, 基体腐蚀的现象, 表面只有极少量絮状腐蚀产物，冷喷锌涂层表面依旧完整致密, 没有明显腐蚀痕迹, 仅出现了少量微小的鼓泡出现几处明显的点蚀, 整个涂层依然保持完整性（图3b）。

盐雾腐蚀50d后, 富锌涂料涂层表面出现鼓泡现象, 说明涂层与钢基体结合不够紧密, 结合面出现脱离，部分鼓泡破裂, 底部的腐蚀斑也呈现出来, 随后，表面的鼓泡变大, 并且数量增多, 鼓泡总面积急剧增加, 鼓泡尺寸的增大会引起鼓泡处涂层表面张力的增加, 导致涂层出现裂纹, 腐蚀介质通过裂纹进入涂层底部, 腐蚀可能在涂层底部发生, 但是此时并不能从宏观上看出。

四、结论

(1) 热喷锌、冷喷锌和富锌涂料涂层的平均厚度为75~80μm, 热喷锌涂层厚度离散性大, 表面粗糙度高, 冷喷锌和富锌涂料涂层厚度均匀。三种涂层腐蚀电位均远负于基体的腐蚀电位, 热喷锌涂层的腐蚀电位和冷喷锌涂层的相当, 富锌涂料涂层的腐蚀电位略高。

(2) 热喷锌涂层盐雾试验21d后即出现红褐色锈蚀, 涂层被破坏, 腐蚀50d后表面存在大量孔洞和裂纹, 涂层脱落, 完全失去防护作用;冷喷锌涂层与基体结合紧密, 腐蚀50d仍保持原始形貌;富锌涂料涂层经盐雾试验21d后出现鼓泡, 随腐蚀时间的延长, 鼓泡数量逐渐增加, 涂层表面出现大量裂纹, 涂层与基体脱离。

(3) 划痕盐雾试验中, 腐蚀在热喷锌涂层划痕处进行并向划痕周围扩展, 逐渐导致涂层脱落;冷喷锌涂层划痕处腐蚀产物的堆积阻碍了腐蚀的进一步进行和向四周的扩展, 使涂层在试验周期内保持良好的耐蚀性;腐蚀在富锌涂料涂层划痕处沿着涂层和基体界面向周围扩展, 形成大量的气泡, 导致涂层与基体脱离。

五、梦能服务与支持

1、免费样品

如果您对我公司的工业重防腐油漆产品有需要或者申请样品试用，请与我们的客服人员取得联系。400-878-0506

油漆样品适用范围：

用于新建项目：验证油漆配套的可行性、检验附着力、效果图与实际颜色的色差。

用于维修项目：验证与旧涂层的兼容性。

用于日常修补：提供少量样品用于修补破损处。

申请用量：在1KG以内免费送货上门。

2、免费打样

如果您想看到工业重防腐油漆在产品上的实际应用、外观、性能测试，请与我们客服人员联系，将样板寄往梦能科技营销部，由专业喷涂人员为样板提供油漆打样。

3、服务团队

梦能对技术服务团队始终进行一系列的标准化管理，从专业培训到日常报告的管理都有一整套完善的体系。梦能公司每年都会对技术服务人员进行定期的技术培训和能力审计，以使每一位技术服务人员保持高水准的专业素质，每一位技术服务人员都配备先进的涂装检验仪器，仪器设备均按规定的时间期限进行定期校验，以保证每套仪器设备工作状况良好。

4、购买通道

零售：购买50kg以内，线上购买，抖店直接下单购买。

工厂业务：长期合作、量大从优、生产调试、质量检测、开具13%专用发票

贸易、代理：提供代工业务支持，项目保护。

业主、总包、设计院：提供防腐方案设计、性能检测、施工方案、现场技术指导。

涂装施工：提供解决方案、现场技术指导。