热镀/浸锌一直以来都是光伏钢结构支架表面防腐处理的首选技术，这种技术具有工艺简单，性能可靠，成本低廉等优势。近年来，随着光伏行业的发展，人们对光伏支架提出了更高的要求，如美观性、易维护等要求；同时，热镀/浸锌支架也暴露出一些无法有效解决的问题，如薄板热镀锌后变形、环境污染等。因此，行业内亟需新的钢结构表面防腐处理技术来取代传统的热镀/浸锌技术。本文针对目前行业内较为典型的两种技术——镀铝镁锌技术和VCI片锌技术进行概述。

一、防腐机制

1、镀铝镁锌技术

镀铝镁锌是在Zn镀敷层中添加Al、Mg以及微量的Si元素。Si在提高含有Al的镀敷层加工性的同时，通过与Mg的复合作用使得防腐层的抑制腐蚀效果进一步提高。镀铝镁锌技术在金属的平面部分和断面部分有着不同的防腐机制。在金属的平面部分，母材通过镀敷层表层形成的致密保护膜，切断水、氧气与金属的接触，从而抑制了腐蚀速率（如图1-1所示）。

图1-1 镀铝镁锌技术平面部防腐机制

在金属断面部分，由于切割面会露出金属底材，因此金属断面部分初期可能会生红锈；同时，金属切割断面周边部位的镀敷层成分溶出，形成由氢氧化锌（Zn(OH)2）、碱性氯化锌（ZnCl2·4 Zn(OH)2）及氢氧化镁（Mg(OH)2）等组成致密保护膜，这层膜在数月之内慢慢覆盖切割断面部分。这种致密的保护膜导电性低，对断面的腐蚀有抑制作用（如图1-2所示）。另外，镀敷层含Si元素，会对上述保护膜的形成发挥促进作用。

图1-2 镀铝镁锌技术端部防腐机制

VCI片锌技术是由VCI技术和片锌技术结合而来。

VCI是一种具有挥发性的气相锈蚀抑制剂，当抑制剂涂覆金属表面后，抑制剂粒子气化，在金属表面形成保护膜，切断金属离子与水、氧气接触的可能性，从而达到防锈作用。该防锈技术最大的特点在于，防锈粒子的气体扩散量可自动调节，当温度或湿度增大时，防锈粒子的扩散量会加大，反之，防锈粒子的扩散量会减小。但当内外界温差相对稳定时，防锈粒子会暂停向外挥发，保持了一种最佳的防锈状态，直到内外界温差再次起变化时，防锈粒子会再次挥发，被附着金属始终处于一种最稳定的防锈状态。底层为气相缓蚀层，面层为装饰和耐候作用层。

片锌技术表现为其片状锌层结构，即形成的平行搭接结构提高了涂层的屏蔽性能，为VCI气相缓蚀层提供了封闭膜，同时，由于锌粉间电阻率更小，使得电化学保护作用更强（如图1-3所示）。

图1-3 VCI片锌技术防腐机制

二、工艺类型

镀铝镁锌技术属于金属表面预先防腐处理技术，即金属板材在出场前，已完成表面防腐处理，金属板材在进一步加工时无需再次进行防腐处理。VCI片锌技术属于金属加工后表面防腐处理技术，即需要在金属构件加工完成后，再对表面进行防腐处理。二者镀敷工艺不同，镀铝镁锌属于热浸镀敷（如图2-1所示）；VCI片锌技术属于涂覆工艺,以鳞片型富锌涂料为底漆，鳞片性铝涂料（可调色）为面漆，亦或底、面漆合一。

图2-1 镀铝镁锌钢板热浸工艺

图2-2 VCI片锌金属构件喷涂工艺

三、在光伏行业的应用现状

1、镀铝镁锌技术

基于镀铝镁锌技术的光伏支架目前在光伏项目中已有数GW的应用 （如图3-1所示）。

图3-1 镀铝镁锌光伏支架的应用

图3-2 VCI片锌光伏支架的应用

四、技术特点

1、镀铝镁锌技术

防锈性能优异（如图4-1所示）；具有的“自修复”功能，使其加工切口和使用过程产生的划痕均无需修复；耐碱性优异；加工性能卓越，弯曲成型部分、拉伸部分不易生锈；表面光洁度好，美观度高；焊接性良好。

图4-1 3.2mm镀铝镁锌板材（镀层厚度约33μm）盐雾试验

VCI片锌技术的防腐性能优异(如图4-2所示)；生产工艺对环境友好；外观颜色多样；耐候性能优异，适用于海洋性气候条件；破损涂层修复简单；成本低于热镀锌。该技术为军转民技术，其优异的防腐性能已得到广泛的认可。但是，目前该技术存在涂覆层的机械强度和耐磨强度有待验证。

图4-2 热浸镀锌与VCI片锌技术盐雾试验对比

五、成本

目前，镀铝镁锌板材的价格接近普通钢板材。在镀铝镁锌光伏支架的加工过程中，虽然其冷轧工艺的成本略有增加，但因减少了热浸/镀锌工艺流程，使得镀铝镁锌光伏支架价格略低于热镀锌光伏支架。

六、特点

镀锌铝镁板，是2000年研发成功的一种板材，主要为了取代不锈钢产品和提高镀锌板的性能。CVI就是在他的板材中添加了合适比例的锌、铝、镁，使其产生复合效果，具有高强度的抗腐蚀性，是一种高耐腐蚀性的新型环保型钢板。它在严酷的腐蚀环境下仍然保持钢板的原来面貌，减少了一般刚才后期加工工艺，降低了使用后续成本，同事减少了电镀，该产品节约了资源也保护了环境。

CVI板优点：

1、 防锈性能是镀锌板的10-20倍（达到不锈钢标准）

2、 降低成本(一般比不锈钢价格便宜40%)

3、 切口耐腐蚀性能好（切口能自动修复，防止红锈产生，最大的特点之一）

4、 加工性能好（由于有着友谊的耐磨和耐刮痕性能，能适应各种加工）

5、 环保（通过国际多项环保测试）

6、 厚度强度镀锌量都可以调节

7、 寿命长

七、镀铝锌板材焊接工艺

可以用脉冲气保焊机焊接，材料可以选用204S1的铜合金焊丝MIG焊接，高纯氩气保护，这种的特点是表面的镀铝锌破坏小，焊接强度又不会太差，但是影响不了整体的机械强度的，确点就是成本会比较高一些。

八、结论

未来，随着国内镀铝镁锌板材加工技术日趋成熟、成本逐渐降低，镀铝镁锌技术将因其优异的性能在光伏行业中更广泛地应用开来。VCI片锌技术，其优异的防腐性能已得到广泛的认可。但是，该技术的涂覆层机械强度和耐磨强度尚需市场的长期验证，因此，VCI片锌光伏支架大规模应用仍存在一定的技术风险。

九、梦能服务与支持

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