防腐蚀保护

什么是腐蚀？

腐蚀指的是材料（尤其是金属）与周围环境发生电化学或化学反应而导致解体或毁坏的自然过程。这些反应会改变材料的物理和化学特性，最终影响材料的结构完整度与功能。腐蚀可以有多种形式，包括在铁和钢上生锈、孔蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀。

腐蚀的常见原因

• 湿气和氧：举一个腐蚀的典型例子：铁或者钢材会生锈。如果这些金属被放在含有湿气和氧的环境里，它们就会产生反应并形成氧化铁（锈）——这是一种多孔且脆弱的物质，会毁坏金属的结构。
• 化学物质：酸、碱和盐可以产生化学反应，从而导致生锈。
• 电化学反应：这种反应常见于金属。两种不同的金属相互接触而同时处于与一种电解质（例如盐水）中，可造成电偶腐蚀。

防腐蚀保护的种类

为了保护金属的部件不被腐蚀，防腐蚀保护是必不可少的。根据应用范围和要保护的材料的类别，可以采取不同的防护方式。原则上，我们把防护方式分为主动和被动防腐蚀保护。一部分方法组合了主动和被动方式，例如热镀锌。

主动防腐蚀保护

主动防腐蚀保护指的是通过专门的技术措施直接影响腐蚀过程的方法。这种方式并不一定要将材料与产生腐蚀作用的介质彻底分离。

主动防腐蚀保护的例子有：

• 牺牲阳极：牺牲阳极是一种相对便宜的、刻意安设的金属，用来产生腐蚀，从而让需要被保护的金属得以保全。牺牲阳极释放电子，由此保护主要金属成分不被氧化。
• 阴极保护：阴极保护使用牺牲阳极（例如锌或镁）代替被保护的金属承受腐蚀；或者施加电流，使被保护的金属成为阴极，从而不被腐蚀。
• 锌片涂层：这种防腐蚀保护涂层由多层锌和铝薄片构成，嵌在混合粘合料里。它们被涂抹在金属表面，然后固化。
• 抑制剂：在具有腐蚀性的环境里有效减缓或避免金属腐蚀率的化学物质。它们在金属表面积聚，形成一道保护屏障，或者通过化学反应降低周围环境的腐蚀能力。
• 热镀锌：热镀锌是一种将钢或铁放置在约 450 °C 的液态锌里，使前者获得一层锌保护层的防腐蚀保护工艺。这一保护层可以形成物理屏障，起到牺牲阳极的作用，从而保护金属免于腐蚀。

被动防腐蚀保护

被动防腐蚀保护包括涂抹各种金属或非金属材料，由此产生保护层。用作保护层的材料在接触腐蚀性介质之前，要先彻底做好屏蔽，这样它才能不受腐蚀影响。

被动防腐蚀保护的例子有：

• 防护涂层或防护镀层：在金属表面涂上特殊的材料，从而防止前者受到腐蚀影响。这种涂层会在金属与其周围环境之间形成一道物理屏障，阻挡了腐蚀性介质的侵袭。
• 润滑脂、蜡或油：它们在金属表面形成一道保护屏障。在显微镜下，这些物质渗入金属上微小的裂缝和孔里，从而避免了直接接触催生腐蚀的空气和湿气。
• 钝化：这种工艺使得金属表面形成稳定的被动层，以此达到防腐蚀效果。经过处理后，特定的金属（例如不锈钢或铝）表面会自然形成这层保护膜，可以减弱它们与周围腐蚀性环境之间的反应。
• 金属防护，例如用锌或铝：在金属表面添加一道用这些材料构成的防护层。防护层形成了一道物理屏障，可以保护它之下的金属不受到因湿度、氧和其它腐蚀性介质造成的影响。
• 热镀锌：热镀锌是一种将钢或铁放置在约 450 °C 的液态锌里，使前者获得一层锌保护层的防腐蚀保护工艺。这一保护层可以形成物理屏障，起到牺牲阳极的作用，从而保护金属免于腐蚀。

其它的防腐蚀保护手段

在实际应用中，企业和专家们经常根据情况分别采用临时和长期防腐蚀保护。

临时防腐蚀保护

临时的防腐蚀保护可以在有限的一段时间内（最短几天，最长两年）保护部件不受腐蚀。这种防护方式通常是被动的，并且主要在运输和储存部件和工件前使用。在继续加工或使用之前，需要将它去除。油基或蜡基的产品特别适合用作临时防腐蚀保护。

长期防腐蚀保护

长期防腐蚀保护的目标是在很长一段时间（通常是数年或数十年）内保护部件不被腐蚀。多个相叠的层组合在一起达到这种保护效果。一般来说，第一层通常是主动防腐蚀保护层，之后添加其它被动保护层。一旦完成，这种长期防腐蚀保护就无法消除。含有金属的涂层系统具备阴极防腐蚀保护效果，特别适合作为第一层。根据要求，还可以添加更多的涂层。

防腐蚀保护的标准和检查

有相应的标准用来采取和评估防腐蚀保护措施。

• 针对部件的长期防腐蚀保护，DIN EN ISO 12944 规定了环境条件和不同等级的防腐蚀保护的最低要求。
• DIN EN ISO 1461 的第 6.3 小节规定了如何修复热镀锌的瑕疵部位。
• 对于防腐蚀保护产品意义最为重大的标准之一是根据 DIN EN ISO 9227 标准执行的盐雾试验。根据 DIN EN ISO 12944，这项试验正是给防腐蚀保护分类的基础。
• 此外，以涂料为基材的防腐蚀保护产品还需要经过其它测试，通过弯曲或损坏来验证涂层是否达到要求。含有特殊添加剂的润滑剂可以将金属表面与导致腐蚀的湿气和腐蚀性化学物质隔离。