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有色金屬冶煉廠(銅、鋅、鋁、鉛等)是挑戰(zhàn)彩涂鋼板使用年限的。但是合理的選擇材料、設(shè)計(jì)、以及環(huán)保投入等能保證或提高彩涂鋼板的使用壽命。10年進(jìn)行更換或維護(hù)是應(yīng)該能做到的。
彩鋼板知識(shí)詳解(建議收藏)
寶鋼彩涂板使用時(shí)可能直接或部分暴露于外部環(huán)境即大氣環(huán)境中,此時(shí)主要考慮大氣環(huán)境的腐蝕。
另外,也可能在相對(duì)封閉的內(nèi)部環(huán)境即內(nèi)部氣氛中使用,此時(shí)主要考慮內(nèi)部氣氛的腐蝕。
2 使用環(huán)境腐蝕性等級(jí)
GB /T 19292.1--2003((金屬和合金的腐蝕大氣腐蝕性分類(lèi)》(ISO 9223:1992,IDT)根據(jù)碳鋼、
鋅、鋁等金屬年腐蝕速率測(cè)量值對(duì)大氣腐蝕性進(jìn)行了分類(lèi),但是彩涂板還缺乏使用環(huán)境(指大氣環(huán)
境和內(nèi)部氣氛)腐蝕性分類(lèi)的數(shù)據(jù),因此本標(biāo)準(zhǔn)僅定性的將大氣環(huán)境和內(nèi)部氣氛腐蝕性分為5個(gè)等級(jí)即
C1,C2,C3,C4,C5,其腐蝕性依次增強(qiáng)。表D. 1示例性的給出了不同腐蝕性等級(jí)對(duì)應(yīng)的典型大氣環(huán)境
和內(nèi)部氣氛
3 大氣環(huán)境腐蝕性
3.1 影響寶鋼彩涂板耐大氣腐蝕性的關(guān)鍵因素是大氣中腐蝕介質(zhì)的種類(lèi)、濃度和涂層表面被潮濕薄膜覆蓋的時(shí)間即潮濕時(shí)間。腐蝕介質(zhì)的種類(lèi)越多、濃度越高,潮濕時(shí)間越長(zhǎng),大氣的腐蝕性越高。
3 .2 GB/T 15957-1995《大氣環(huán)境腐蝕性分類(lèi)》根據(jù)大氣環(huán)境中存在的腐蝕介質(zhì)(主要是二氧化硫和氯化物)及其濃度將大氣環(huán)境分為鄉(xiāng)村大氣、城市大氣、工業(yè)大氣和海洋大氣四種類(lèi)型。但實(shí)際大氣
環(huán)境是復(fù)雜多樣的,可能還存在硫化氫、氟化氫、氮的氧化物、工業(yè)粉塵等各種各樣的腐蝕介質(zhì),因此GB/T 15957中的大氣環(huán)境分類(lèi)并不完善,也不可能包括所有的大氣環(huán)境,對(duì)此應(yīng)有充分的認(rèn)識(shí)。另外,在特定作業(yè)環(huán)境中,如化工廠、冶煉廠、火力發(fā)電廠等場(chǎng)所周?chē)拇髿猸h(huán)境即微觀環(huán)境可能與該地區(qū)的大氣環(huán)境存在很大差異,此時(shí)微觀環(huán)境可能比大氣環(huán)境更重要,因此應(yīng)盡可能對(duì)微觀環(huán)境的腐蝕性做出準(zhǔn)確的判斷,并在分析大氣腐蝕性時(shí)給予特別關(guān)注
3.3 潮濕時(shí)間取決于氣候條件,如相對(duì)濕度、溫度、光照時(shí)間、風(fēng)力等因素。潮濕薄膜的形成通常與下列因素有關(guān):
a) 大 氣相對(duì)濕度;
b) 涂 層表面溫度達(dá)到或以下產(chǎn)生冷凝作用;
c) 涂 層表面沉積吸潮性物質(zhì);
d) 結(jié) 露、降雨、融雪等直接濕潤(rùn)涂層表面。
采 取 通 風(fēng)、干燥、清潔等措施可以減少潮濕薄膜的形成,縮短潮濕的時(shí)間。
4 內(nèi)部氣氛腐蝕性
4 .1 與大氣環(huán)境腐蝕性相同,影響彩涂板耐內(nèi)部氣氛腐蝕性的關(guān)鍵因素也是內(nèi)部氣氛中腐蝕介質(zhì)的種類(lèi)、濃度和潮濕時(shí)間。腐蝕介質(zhì)的種類(lèi)越多、濃度越高,潮濕時(shí)間越長(zhǎng),內(nèi)部氣氛的腐蝕性越高。
4 .2 在分析內(nèi)部氣氛的腐蝕性時(shí),應(yīng)先研究?jī)?nèi)部氣氛中包含的腐蝕介質(zhì)的種類(lèi)和濃度
4.3 潮濕時(shí)間取決于內(nèi)部氣氛的相對(duì)濕度、溫度、通風(fēng)條件等因素。潮濕薄膜的形成通常與下列因
素有關(guān):
a) 內(nèi) 部氣氛的相對(duì)濕度;
b) 涂 層表面溫度達(dá)到或以下產(chǎn)生冷凝作用;
c) 涂 層表面沉積吸潮性物質(zhì);
d) 涂 層表面被直接濕潤(rùn)。
采 取 通 風(fēng)、干燥、清潔等措施可以減少潮濕薄膜的形成,縮短潮濕的時(shí)間。
5 其他腐蝕(老化)因素
5. 1 光照
光 照 (特 別是紫外光)是導(dǎo)致涂層老化的主要原因之一,彩涂板在使用過(guò)程中通常會(huì)受到光照的影響,因此光照強(qiáng)度和光照時(shí)間是分析環(huán)境腐蝕性時(shí)必須考慮的重要因素。
5.2 溫度
涂 層 長(zhǎng) 時(shí)間處于溫度過(guò)高、過(guò)低或溫差過(guò)大的環(huán)境中會(huì)加速涂層老化。
5.3 化學(xué)品
彩 涂 板 在使用過(guò)程中應(yīng)盡量避免與酸堿、、洗滌劑、清潔劑等化學(xué)品直接接觸,以免腐蝕
涂層。
5.4 沉積物
工 業(yè) 粉 塵、懸浮顆粒等物質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間沉積在涂層表面易導(dǎo)致涂層老化。
5.5 微生物
在 潮 濕 、通風(fēng)不暢的環(huán)境下涂層表面容易長(zhǎng)霉菌,降低彩涂板的使用壽命
5.6 機(jī)械磨損
彩 涂 板 有時(shí)可能與其他材料接觸或一同使用,由于材料性質(zhì)不同,因此應(yīng)注意材料之間是否會(huì)發(fā)生相互影響。
6 實(shí)際使用環(huán)境中存在多種影響因素并存在且相互影響,此時(shí)應(yīng)找出主要影響因素,并盡可能確定這些因素之間的關(guān)系,從而對(duì)使用環(huán)境做出全面、準(zhǔn)確的判斷
1 寶鋼彩涂板卷力學(xué)性能
1.1 寶鋼彩涂板的力學(xué)性能應(yīng)符合附錄B的規(guī)定,如對(duì)力學(xué)性能有要求應(yīng)在訂貨時(shí)協(xié)商。
1.2 供方如能保證,可以用基板的力學(xué)性能代替彩涂板的力學(xué)性能。
2 基板類(lèi)型和鍍層重f
2. 1 寶鋼彩涂板的基板類(lèi)型如表2,如需其他類(lèi)型的基板應(yīng)在訂貨時(shí)協(xié)商
2.2 寶鋼熱鍍鋅基板、熱鍍鋅鐵合金基板、熱鍍鋁鋅合金基板和熱鍍鋅鋁合金基板應(yīng)進(jìn)行光整處理,其中熱鍍鋅基板的表面結(jié)構(gòu)應(yīng)為光整小鋅花或光整無(wú)鋅花,如采用其他表面結(jié)構(gòu)的基板應(yīng)在訂貨時(shí)協(xié)商
2. 3 各類(lèi)型基板在不同腐蝕性環(huán)境中推薦使用的公稱(chēng)鍍層重量如表4,
表 4 單位為 克/平方米
基板類(lèi)型
寶鋼P(yáng)VDF彩鋼板類(lèi)產(chǎn)品要求的涂膜更厚,因?yàn)橐峁└L(zhǎng)的使用年艱保證。對(duì)背面涂層的要求視用途而定,夾芯板只要求有層可粘結(jié)的底漆,而成型鋼板由于室內(nèi)腐蝕環(huán)境因此也要求涂?jī)蓪?厚度至少10um以上。
寶鋼彩涂板涂層顏色的選擇
對(duì)顏色的選擇主要是考慮與周?chē)h(huán)境的匹配和的愛(ài)好,但從使用技術(shù)角度講淺顏色涂料的顏料選擇余地大,可選擇耐久性?xún)?yōu)越的無(wú)機(jī)顏料(如鈦白粉等),而且涂料的熱反射能力強(qiáng)(反射系數(shù)達(dá)到深色涂料的一倍)夏季涂層本身的溫度相對(duì)就低,這對(duì)涂層壽命延長(zhǎng)是有益的。另外,即使涂層變色或粉化,淺顏色涂膜變化后與原顏色的反差小,對(duì)外觀的影響就不大。而深顏色(尤其是比較鮮艷的顏色)采用有機(jī)顏色的居多,遇索外線照射容易褪色,短的3個(gè)月就變顏色。對(duì)于彩色涂層鋼板來(lái)說(shuō),通常涂層和鋼板的受熱膨脹率不同,尤其是金屬基板和有機(jī)涂層的線膨脹系數(shù)差別較大當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí),基板和涂層結(jié)合界面就會(huì)發(fā)生膨脹或收縮應(yīng)力,如果不能適當(dāng)釋放就會(huì)發(fā)生涂層龜裂。另外,在這里要說(shuō)明兩點(diǎn)目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的選擇誤區(qū):其一就是國(guó)內(nèi)目前存在大量白色底漆。采用白色底漆的目的就是可以減少面漆的厚度,因?yàn)檎=ㄖ媚透g底漆是黃綠色的(因此有鉻酸鍶顏料),必須有足夠的面漆厚度才能有好的遮蓋力。這樣,對(duì)耐腐蝕性是很危險(xiǎn)的,先底漆耐腐蝕性差,再者面漆大大減薄,不足10微米。這樣的彩涂鋼板看上去光鮮,用不了兩年就會(huì)在不同地方產(chǎn)生腐蝕(切口、折彎加工處、膜下等)。其二就是建筑工程用彩涂鋼板同一工程采用不同廠商、不同批次的彩涂鋼板,在施工中看似顏色一致,但經(jīng)過(guò)幾年的太陽(yáng)光照射后,不同涂層不同廠商的顏色變化趨勢(shì)不同,導(dǎo)致產(chǎn)生嚴(yán)重的色差,這樣的例子實(shí)在太多了。即使同一供應(yīng)商的產(chǎn)品,也強(qiáng)烈建議同一工程一次訂貨,因?yàn)椴煌?hào)有可能采用不同涂料供應(yīng)商的產(chǎn)品,增加了色差產(chǎn)生的可能性。
目前大量使用于建筑用彩涂的鍍層是熱鍍鋅和鍍鋁鋅,鍍層厚度越大,耐腐蝕性能越好。鍍層厚度主要是影響到彩涂鋼板的切口腐蝕性能,切口腐蝕是電化學(xué)腐蝕,影響因素有預(yù)處理層、底漆、基板厚度、鍍層厚度等。在正常情況下,預(yù)處理層和底漆相對(duì)比較固定,影響切口腐蝕性能的就是基板厚度及鍍層享度了,基板越薄,鍍層越厚,耐切口腐蝕的性能越好。關(guān)于這點(diǎn),國(guó)際上有很多研究,目前比較公認(rèn)的就是鋅比,即鍍層單面每平方米鍍層重量的克數(shù)/基板的厚度(以毫米計(jì)),認(rèn)為鋅比≥100是有效防止彩涂鋼板切口腐蝕的保證。舉例說(shuō)明:如果0.6mm的鋼板,其單面鍍鋅量就要達(dá)到60克/平方米。盡管鍍鋁鋅光板的耐腐蝕性能優(yōu)于熱鍍鋅,但對(duì)切匚腐蝕蔓延來(lái)說(shuō),鏵比也適用于熱鍍鋁鋅。至于鍍層選擇熱鍍純鋅還是熱鍍鋁鋅,則主要取決于使用環(huán)境的酸堿度。鋅和鋁均屬于兩性金屬,但它們?cè)谒岷蛪A中的表現(xiàn)還是有差別的,純鋅在堿性介質(zhì)中的表現(xiàn)優(yōu)于鋁鋅合金,在酸洗介質(zhì)中的表現(xiàn)則相反。因此,推薦相對(duì)酸性環(huán)境中采用鍍鋁鋅彩涂,相對(duì)堿性環(huán)境則采用熱鍍純鋅彩涂,根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn),濕的木材、混凝土等不要長(zhǎng)時(shí)間接觸鍍鋁鋅基板。
鋼種
涂層
·節(jié)能環(huán)保
美國(guó)能源之星、LEED等就對(duì)引起城市熱島效應(yīng)的建筑物的星面板有明確要求,對(duì)于不同坡度有不同的要求,但總的趨勢(shì)就是提高太陽(yáng)光的熱反射系數(shù),冷屋頂(CoOLROOFING)彩涂鋼板就應(yīng)運(yùn)而生。事實(shí)上,這種涂料是近幾年國(guó)外涂料廠開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn),它的主要原理就是選擇抗紅外反射的顏料,反射太陽(yáng)光中主要的熱源(紅外線),這樣的涂料研發(fā)出來(lái)后還要取得LEED的認(rèn)證。目前寶鋼的涂料供應(yīng)商具備這樣的資質(zhì)
·高耐久性
彩涂產(chǎn)品除了色彩艷麗外,重要的一點(diǎn)就是其耐腐蝕性好。提高耐腐蝕性就是提高材料的使用壽命,也就是材料的減量要求,符合國(guó)家相關(guān)政策。現(xiàn)在標(biāo)志性建筑、重點(diǎn)工程、工業(yè)污染區(qū)的廠房等對(duì)彩涂板的耐蝕性要求越來(lái)越高,為適應(yīng)這些要求,彩涂生產(chǎn)企業(yè)從下面兩個(gè)方面進(jìn)行努力以滿(mǎn)足用戶(hù)的要求
A:提高卷鋼涂料的耐久性,耐水滲透性,如HDP涂層,提高涂層的交鏈密度等
B:提高涂層的厚度,增加底漆和面漆厚度。
·裝飾性
在工業(yè)建筑方面,普通彩涂鋼板已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位。但是在裝飾性建材方面,單色彩涂鋼板的裝飾功能不足的缺點(diǎn)就暴露無(wú)疑。目前,建筑室內(nèi)裝飾板和室外幕墻還主要被木材和石材或搪瓷鋼板占據(jù),這些材料從環(huán)保、資源利用角度、防火方面是有嚴(yán)重缺點(diǎn)的。寶鋼在這方面已經(jīng)有嘗試,我們的彩涂鋼板已經(jīng)成功運(yùn)用于隧道裝飾板市場(chǎng)。目前國(guó)內(nèi)外印花鋼板(木紋、大理石紋、仿紅磚、*)已經(jīng)部分占領(lǐng)了這部分市場(chǎng),以鋼代木,以鋼代石,單色向多色發(fā)展是彩涂鋼板又一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
鍍層
·新的鍍層種類(lèi)
新的更耐腐蝕的鍍層鋼板是國(guó)內(nèi)外涂鍍鋼板生產(chǎn)廠近年開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn),它們有的用作彩涂鋼板的基板以提高彩涂鋼板的整體耐腐蝕性能:有的直接用作建筑物的屋面板,以取代昂貴的有色金屬合金板(鈦板、鋁鎂錳板)。這些新的鍍層有鋁硅合金鍍層、鋅鋁鎂鍍層、鋅鋁合金鍍層、改性鋅鋁合金鍍層,這方面日本鋼鐵企業(yè)研究得比較多。
·差厚鍍層
由于建筑用彩涂鋼板一般就是一面暴露在空氣中,另外一面大多數(shù)在腐蝕環(huán)境相對(duì)較好的室內(nèi),或者另一面就是用做夾芯或發(fā)泡板:基本上就不和腐蝕介質(zhì)接觸。因此,考慮到全球鋅資源的匱乏,以及開(kāi)采鋅資源的環(huán)境負(fù)荷,開(kāi)發(fā)雙面差厚鍍層鋼板既滿(mǎn)足耐腐蝕的要求,又有效地節(jié)約資源,是鍍層又一開(kāi)發(fā)亮點(diǎn)。事實(shí)上,寶鋼已經(jīng)開(kāi)發(fā)出雙面差厚的熱鍍鋅彩涂出口到北美,鍍鋁鋅差厚的開(kāi)發(fā)(生產(chǎn)工藝、不同鍍層量對(duì)腐蝕的影響)正在進(jìn)行中。
檢測(cè)結(jié)果
由于不同工程使用材料、環(huán)境等的不同,檢測(cè)結(jié)果的規(guī)律性和重現(xiàn)性不是很多,但從不同地區(qū)的使用年限較長(zhǎng)的工程處也能發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律使用10年以上的聚酯彩涂鋼板總體上涂膜還是很完整、沒(méi)有發(fā)現(xiàn)整體腐蝕狀況;
無(wú)論涂層是普通聚酯還是氟碳,大部分粉化等級(jí)為1-2級(jí),沒(méi)有粉化等級(jí)超過(guò)4級(jí)(粉化等級(jí)分為0-8級(jí))
盡管所檢測(cè)的彩涂鋼板表面積塵很多,在一定程度上影響色差檢測(cè)的結(jié)果,但是從所檢測(cè)的30多個(gè)工程結(jié)果看,小的色差在0.6,大多數(shù)均小于6個(gè)色差單位(色差值大于以上看上去為另外一個(gè)顏色),色差效果令人滿(mǎn)意,目視沒(méi)用發(fā)現(xiàn)工程同一觀測(cè)面有明顯的色差出現(xiàn)由于光照的影響,同一工程中不同部位的色差檢測(cè)結(jié)果值不同。總體來(lái)看,顏色對(duì)于色差的影響比較大,淺顏色普遍色差值比較低;容易腐蝕的區(qū)域如切口、加工成型處、連接部位等都呈現(xiàn)比較好的耐腐蝕行為,腐蝕蔓延沒(méi)有或很小。
用戶(hù)評(píng)價(jià)及要求
在這次中,得到用戶(hù)的歡迎和配合,用戶(hù)的主要意見(jiàn)及建議有寶鋼彩涂鋼板質(zhì)量,有機(jī)會(huì)今后還要使用。(本書(shū)展示了部分建設(shè)周期較長(zhǎng),因一期使用效果較好,在后期工程中繼續(xù)選擇使用寶鋼彩板的實(shí)例)希望寶鋼能夠在數(shù)據(jù)檢測(cè)的同時(shí)對(duì)用戶(hù)的維護(hù)提供建議,能夠根據(jù)檢測(cè)結(jié)果預(yù)測(cè)材料的
使用壽命或更換周期希望寶鋼能定期用戶(hù)。
電鍍鋅基板
耐蝕性良好,鋅層薄,加工性能好。適用于制作家電、鋼窗或室內(nèi)隔墻等
