海洋设备用防腐蚀材料与防蚀涂料

　　文/董永祺·国家建材情报所，韩家林·辽宁超纯舍金技术工程中心产品研究部

　　本文较为全面的概述了用于制造海洋设备的耐腐性优异、高性价比的材料及主要几种海洋用防腐蚀涂料。

　　21世纪是海洋的世纪。海洋覆盖地球的4/5面积，是人类持续发展最重要的资源与能源基础之一。海洋环境对金属材料来说是最苛刻、复杂的腐蚀环境。无论海底、海水里或海面上的一切装备、设备（例如：潜艇、船舶、海上风电机等），无一不是采用高强、耐腐蚀材料（特别是耐腐蚀金属）制造，并处于恶劣的腐蚀环境之中。这些装备的防腐蚀已成为一项急迫、重大课题。

海洋防腐蚀战略

　　目前，生产实践中主要的金属防腐蚀技术有：保护性覆盖层（涂层、涂料）、阴极保护、阳极保护、介质处理、添加缓蚀剂、选用优质耐腐蚀材料加工海洋设备等。主要的海洋防污措施有：涂装防污涂料、电解海水生成次氯酸盐、电解重金属法、人工或机械清除法、导电涂膜法等。目前受科技水平现实条件的局限性，许多措施还难以实现。

　　本文将着重介绍几种耐蚀材料及防蚀涂料。

耐蚀材料

　　超纯铁素体不锈钢

　　由辽宁超纯合金材料工程技术中心研制的、具有知识产权的超纯铁素体不锈钢的成分如表1所示。
 

　　这四种不锈钢在实际中的应用各不相同。

　　（1）超纯Cr₁₈Mo₂的耐腐蚀性与IASI316钢类似，对应力腐蚀断裂不敏感；焊接和冷成型性能良好；强度较高；可加工食品设备、热交换器、太阳能收集面板等。

　　（2）超纯Cr₂₆Mo₁在氯化物环境中，具有良好的耐应力腐蚀断裂、点蚀和缝隙腐蚀的能力；较好的焊接性能、焊后无晶间腐蚀现象；良好的冷成型性能；强度较高；主要用作处理碱、有机酸、尿素、含氯化合物冷却水的设备。

　　（3）超纯Cr₃₀Mo₂在氯化物的水溶液中的性能与钛相当。

　　其耐碱、有机酸的性能和耐蚀性与镍、镍基合金相当。可作苛性钠生产、浓缩工具的设备，以及醋酸、乳酸等有机酸及其衍生物的制造设备。当介质含硫化氢时易引起奥氏体不锈钢应力腐蚀断裂倾向，而超纯Cr₃₀Mo₂则具有极优秀的抗该应力腐蚀断裂的能力，很适用于石化工业。

　　（4）超纯Cr₂₉Mo₄Ni₂在很多苛刻的腐蚀介质（如：氯化物、碱、尿素、氨基酸、有机酸）中，具有优异的耐蚀性（优于高镍的奥氏体合金）、耐稀的还原性酸的性能、抗氧化性、抗硫化性，可代替价格昂贵的钛、镍基耐蚀合金。

　　海洋设备制造用铝、铝合金

　　铝的熔点660℃，沸点2494℃，具有质量轻（密度2.7g/cm³）、耐腐蚀性极强、易加工（延展性好）、易加工成各种铝合金、可全部回收（再生铝的品质、性能与原铝相当）、使用过程和整个生命周期节能、减排等优点，被誉为“永不消逝的金属”。

　　但铝同样存在一些缺点。

　　首先是高能耗。生产1t铝平均消耗的电量可以达到12000~13000KW·h，但目前我国的“低温、低电压铝电解新技术”,实现了吨铝直流电耗<11900KWh，比国外先进水平低800KWh。

　　其次是阻燃性差、易燃。1982年英阿马尔维纳斯群岛（FalkIand  Island）海战中，就发生了装有铝合金构件的军舰中弹燃烧、起火的事件。

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