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氣相防鏽劑

鎖定
氣相防鏽劑又稱氣相緩蝕劑(Vapor Phase lnhibitor),它的防鏽原理很像樟腦丸防蛀,特點是在常温下自動不斷的昇華,揮發成氣體,當這種氣體達到飽和狀態時就能對鋼鐵等金屬實行防鏽保護。
中文名
氣相防鏽劑
外文名
Vapor Phase lnhibitor
誘導期
儘量短一些

氣相防鏽劑特點

首先,這種保護是無孔不入的,有些工件具有細長彎曲的小孔,或有窄細盲孔,往往塗油也難以防鏽,如果用氣相防鏽劑就能輕而易舉地完成防鏽措施。其實,氣相防鏽劑是一種主動防鏽材料,只要密封環境許可、防鏽劑還在,就能夠將防鏽狀態繼續下去,它不像防鏽油和塗料,塗層破壞了防鏽功能就失去了。因此,它的防鏽保護期非常長久,軍事上常用它作武器防鏽,最長防鏽期可達12-20年。它的使用保護和去除非常方便,只要將工件與它放在一起,再加上塑料袋等密封就完成防鏽保護,去除時打開密封袋,拿出來就能用。歐洲國家出口的機電產品,對方往往要求採用無油防鏽,因為防鏽油最終是要化成污水的,會對進口國造成污染。因此,氣相防鏽劑的用途和用量將會越來越大,可以預見,不久的將來,氣相防鏽劑會成為鋼鐵的主要防鏽材料之一。
氣相防鏽是一種新型的防鏽材料,要用好它,就要對它的本質有所瞭解,只有掌握了它的使用特點,才能使它在防鏽工作中發揮出色最佳效果。現對它的特點簡介如下:

氣相防鏽劑誘導期

氣相緩蝕劑揮發出的氣體擴散到被防護工件的表面,當達到一定濃度時,對金屬形成了阻、抑腐蝕的保護,這一時間稱為誘導期,但是當它還未達到保護濃度時,致鏽因素可能會先起作用而使金屬發生鏽蝕,更嚴重的是已發生的鏽蝕,吸附了大量的氧氣和水分,使它有能力將鏽蝕反應繼續下去,導致氣相防鏽保護失效,因此,如何防止誘導期內生鏽是個非常關鍵技術。人們總希望誘導期儘量短一些,此外,誘導期還與藥劑的蒸氣壓、防鏽距離和工件材料均有關係,實際使用中如果由於誘導期較長而引起生鏽,可以採用蒸氣壓高的藥劑與蒸氣壓相對較低的藥劑組合使用來解決,也可以在包裝空間先用乾燥劑吸潮等方法解決。

氣相防鏽劑防鏽劑量

防鏽劑量因包裝密封性和防鏽期要求而不同;也與氣相防鏽劑本身特點而不同,例如:一種常用的長誘導期的氣相防鏽劑的用量為35g/m,而另一種短誘導期的用量卻只要10g/m,但是長誘導期的蒸氣壓低,揮發慢,防鏽作用期非常的長;誘導期短的藥劑雖然初始防鏽性好,但是使用期就低得多。此外,包裝密封性差的用量要比正常情況多1-4倍,這是因為密封性差,消耗量大。同時防鏽期要求長的,使用藥劑也要多些。

氣相防鏽劑包裝密封性

由於氣相防鏽劑有賴於工件表面聚集起接近飽和的防鏽劑濃度,因為需要有一個與大氣不流通的小環境,這就要求包裝有較好的密封性,否則,逃逸的氣體使小環境中的防鏽氣體退出飽和狀態,防鏽就失敗了。另一方面,因為密封不好,氣相防鏽劑氣體達不到飽和就會源源不斷分解,引起非正常消耗也會極大地縮短保護期限。

氣相防鏽劑温度影響

當温度達到60℃以上時,大部分氣相防鏽劑都會迅速分解。因此,熱的工件會過度消耗氣相防鏽劑,最好在工件充分冷卻後再使用氣相防鏽材料包裝。

氣相防鏽劑濕度影響

濕度對金屬的鏽蝕影響總是非常大的,使用中要儘量減低濕度影響。一般誘導期較長的氣相防鏽劑比較適用於相對濕度低於45%的小於環境中,而相對濕度大於80%時要用誘導期短的氣相防鏽劑。 [1] 

氣相防鏽劑種類

氣相防鏽劑的種類主要可以從誘導期、保護金屬種類和產品形式三個方面劃分,誘導期長和短是氣相防鏽劑的蒸氣壓為萬分之一大氣壓,它的誘導期約需20個小時,這固然是缺點,但是蒸氣壓低、揮發慢,能使它在漫長的10年甚至20年內連續工作。對金屬的保護種類是氣相防鏽劑的又一種分區,單一的氣相防鏽劑往往不能對多種金屬都形成保護,所以要根據保護對象來正確選用藥劑。有時,甚至一種氣相防鏽劑還會對某種金屬有加速腐蝕的作用,最常見的是氣相防鏽劑可能會對鎘、鎂、鋅等有不同程度的加速腐蝕作用。由此可見選對藥劑是非常重要的。
常見的氣相防鏽劑製品有粉劑(包括片劑)、溶液、溶劑、防鏽紙和防鏽油等。溶液、防鏽紙、防鏽油等都是由基本材料粉劑及其他材料組合而成。粉劑常用於鍋爐、熱交換器的細長管和齒輪箱等複雜型腔內及散放工件,每立方米空間僅需34g。例如:上海超越化學品有限公司生產的QW-20防鏽劑粉劑,使用時用壓縮空氣吹入即可。如果將粉劑溶入水中就成為溶液,溶液常用於水壓試驗和滿水保管等其用量在0.02%-0.1%,工件浸液後,表面立即與藥劑接觸,沒有誘導期,而且藥劑與工件距離最近,分佈最均勻,因此效果較好,但是施工麻煩。氣相防鏽紙就是將粉劑溶於溶劑後再吸收在具有較好強度的紙上,防鏽紙是粉劑的發展,相對粉劑而言它的作用表面積增大了幾十倍,與工件的直線距離縮短了,因此效果好,應用最廣泛。氣相防鏽劑還可以溶解於潤滑油中,製成氣相防鏽油,常用於機牀及機械試車時用氣相防鏽油,試車後封存可對內腔防鏽,啓封后清除不必很嚴格,少量遺留不影響正常運轉。氣相防鏽油還常用於捲鋼卷銅帶的邊緣塗覆防鏽,效果很好。 [1] 

氣相防鏽劑性能要求

電機生產製造過程中,機座鐵心、硅鋼片切口及加工零配件常因放置時間較長或保護不當而易生鏽,尤其是在梅雨季節更為嚴重。生鏽後,除鏽難、耗時長;硅鋼片一般堆疊放置,採用傳統方式防鏽勞動強度大、存在死角,機座等大型結構複雜件也存在同樣問題;另外硅鋼片等材料後續還需要進行表面塗漆等工藝,為保證油漆的效果,防鏽劑應具備如下性能要求:
1)防鏽防腐蝕要求:必須有良好的防鏽性能,在電機的製造過程中,能有效地防止零配件生鏽。
2)水置換性要求:在梅雨等潮濕季節工件鏽蝕嚴重,因此對防鏽劑的水置換性提出了很高的要求。當帶有防鏽劑的金屬表面上有水分時,防鏽劑能將水從金屬表面排除而形成一層保護膜,能在高濕環境中有效保護工件不被腐蝕[3]。
3)工藝適應性及可清潔性要求:考慮到後續的塗漆工藝,防鏽劑在清洗後(能達到免清洗更好)必須保證不影響下道工序的實施,不對油漆的噴塗產生影響。
4)可操作性要求:防鏽工藝有霧化噴塗和人工塗刷,為適應工藝要求,防鏽劑的使用應可噴塗、可塗刷,或更簡便,以降低人工成本,提高工作效率。
5)通用性要求:能適用於不同產品、不同狀態下的防鏽。 [2] 

氣相防鏽劑發展前景

隨着工藝技術的進步,氣相防鏽劑的成本和銷售價均已下降,在精確掌握時其單一成本能與防鏽油持平,綜合成本則大大低於防鏽油。尤其是向歐美出口的產品越趨向於無油防鏽,二十一世紀的防鏽工藝必將是氣相防鏽唱主角,跟上這一潮流,就能把握防鏽產品的主流和主要市場。 [1] 

氣相防鏽劑參考配方

組成
百分含量
成分作用
基礎油
50-60%

石油磺酸鋇
4-8%

二壬基萘磺酸鋇
2-5%

羊毛脂
10-15%

硬脂酸鋁
8-12%

羊毛脂金屬皂
3-5%

壬酸鉛
1~2

硬脂酸鈣
6-10%

參考資料
  • 1.    李全德; 倪榮; 胡維成; 龔顯龍; 戴君 氣相防鏽劑檢測方法研究 第七屆四川省博士專家論壇論文集 2014-09-19
  • 2.    馬廣強; 毛曉軍; 郭四洲; 阮紅梅 氣相防鏽劑在牽引電機制造過程中的應用 環境技術 2014-04-25