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有关气相防锈技术的应用详细分析

2018-06-02

       调查显示,中国每年因腐蚀造成的损失高达2800亿元。如何有效防止金属腐蚀,已成为各种金属相关产品在运输过程中非常关键的因素。气相防锈包装作为一种新兴技术,以其简便实用、安全有效而受到越来越多的关注。 

      保存不当是造成模具锈蚀的根本原因,气相防锈可有效解决金属生锈问题 

      金属在潮湿的环境下容易由於氧化作用而生锈,大气中的各种污染物质也会对金属材料产生腐蚀作用。用金属材料制成的机械设备、零部件等一旦生锈,将会影响机器设备的正常运转。因此,有关金属材料的防锈研究,一直是工业界人士关注的课题。

      金属材料在储运过程中常常需要进行两次包装,即内包装和外包装。在金属包装中,内包装又叫防锈包装,外包装又叫运输包装,它们是不可分割的组成部分。

外包装(大、中型制品)是给包装件在吊装、运输、贮存时创造必备条件,防止雨水浸袭,保护防锈剂和内包装不被损坏,从而保证包装整体的防锈效果。

       目前工业上最常用的防锈蚀的方法,是在金属表面涂覆防锈油(俗称黄油),但这种方法因防锈油本身会因氧化而失效,去除防护层时费时、费工,既不卫生也不安全。采用乾燥剂防锈成本低、操作简单、安全环保、去除防护包装容易,但有效时间短,而且受环境温度的影响大。至於用特殊的除湿设备包装处理金属材料,虽然防锈效果不错,但成本高且费时费力,操作复杂。既简便又实用、既安全又有效的气相防锈包装(简称VCI)已越来越引起人们的关注。

防锈膜

       气相防锈包装材料,作为一种高科技防锈保存包装产品的技术与概念,源於第二次世界大战後期的军事应用实验。

       由於其在工业装置防锈保存处理上有迅速、简易、低成本的特点,尤其是符合环保要求,近年来受到更多重视,并针对防锈能力和安全性等问题进行了深入研究和改进,使气相防锈包装材料达致商业化推广和应用。

      气相防锈机理与特点

      气相防锈材料是通过含浸在其中的气相缓蚀剂发挥防锈作用。该气相缓蚀剂在常温下能够持续、缓慢地气化、挥发,挥发出来的缓蚀剂蒸气能够吸附在裸露的金属表面,从而形成一个到两个分子厚的稳定保护膜,该保护膜能够有效地防止氧气、湿气等环境气氛对金属的腐蚀,从而产生优良的防锈作用。由於气相缓蚀剂分子是持续地挥发,能够在密闭空间内始终处於“饱和”状态,因而可达到长期、稳定的防锈效果。由於缓蚀剂分子是气体状态,无孔不入,不管金属制品外形多麽复杂,仍可获得理想的防锈效果。

      这种全新的防锈机理与传统的防锈方法相比,具有许多无可比拟的优点。在金属材料包装或喷涂完成後,气相缓蚀剂分子便开始发散,气相缓蚀剂分子可渗透到传统防锈油无法覆盖的角落空间,防锈无死角;气相缓蚀分子有效成分保留时间长,可实现10年以上的防锈保护期限;即使金属表面有水分或外界空气非常潮湿,防锈剂也能在金属表面形成防护膜,防止金属被腐蚀生锈;制成的防锈包装材料的透气度和透湿度极低,具有防水、防潮、耐油、耐化学药品的特性。特别是在包装金属材料、机械设备和零件时,使用气相防锈剂不用涂抹防锈油,也不必另外处理,大大简化了防腐蚀的繁琐步骤,与真空包装相比,既实现了特殊的防腐蚀功能,又降低包装成本,节省人工和材料,提高效率。

      此外,这种防锈方法的特殊优点是可以针对不同的防锈对象材料和不同的防锈期要求,采取不同的方法实现弹性作业。比如,对於防锈期限要求仅为1周到1个月的材料,可以使用防锈液喷涂的方法,方便快速地实现防锈处理,甚至不需要对材料进行包装即可达到防锈目的;对於防锈期限要求在1年至2年的器件,可以进行一般的密封包装;对於防锈期限长达10年的器件,则可采用特殊的防锈剂配方并加之铝箔复合膜袋密封包装。

       传统方法在使用需要防锈处理的材料时,要先除去材料表面的防锈油才能使用;而使用这种方法,无论采用上述的何种方式处理,均可立即去除包装使用,且简便洁净、安全、无污染,用後还可重复进行防锈包装使用。正是由於气相防锈包装材料具有这些优点,因而获得越来越广泛的应用。

气相防锈包装材料的选用

      目前,气相防锈材料和防锈工艺在国外已大量应用於工业设备的防锈、防腐处理中。尤其随着近年来信息产业的兴起,该技术对IT、电子类产品的封装处理更显示出得天独厚的优势。国内企业也已陆续开发出多种不同的气相防锈产品,现已形成防锈液、防锈粉、防锈塑料膜、防锈铝箔复合膜、防锈纸等产品系列。根据不同的要求可应用於金属制品、精密仪器、电子设备、石油化工机械、管道、航海仪器设备、输电设备、航空航天仪器及军工产品的防锈、防腐等。在对高精密仪器的防氧化保存以及海上用品的防盐蚀、防潮处理上,更有良好的效果。 气相防锈产品可用於以下领域: -军事用途:轻武器、重武器、坦克引擎及配件、子弹、导弹等。-汽车、船舶、飞机类:发动机及零件、发电机、离合器零配件等。-机械类:各种铸件、锅炉系统、机械及零配件。-电子类:电脑、电视、通讯设备零件。-其他类:手动工具、切削工具、轴承等金属零件。

      由於气相防锈的特殊防锈机理,具体选用时需要考虑不同因素,如:

      金属制品材质与本身的抗腐蚀能力:针对需要保护的金属,选用适用的VCI包装材料。

      运输和存贮的期限:确定具体的包装形式,密封或准密封。

      运输和存贮的环境条件(相对湿度、温度、污染物等):

      一般存储的环境湿度应不高於85%;环境温度应不高於65°C,同时应避免日光长期直射,最好存储在阴凉通风的地方;气相防锈材料在运输、存贮过程中,应注意保持包装的完整;贮运过程中避免接触酸、碱、盐及其它污物;在有强气流的场合,包装除密封外还应加屏蔽;不能贮存在含有HCL、H2S、SO2或其他酸性蒸汽的工业烟气中。

       外包装与运输的结构、方式:避免破坏防锈包装或产生高温。

客户的其他特殊要求。

在使用气相防锈材料时,还应注意以下几点:

在VCI包装材料和金属之间应无隔离物,VCI材料与金属表面间的距离应小於300mm。


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