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输变电钢结构中钢材的防腐处理效果与二次修复效果研究

作　者: 胡大伟
导　师: 李国新
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 材料学
关键词: 热浸镀锌富锌涂料盐雾实验防腐性能二次修复
分类号: TG174.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 8次
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内容摘要

目前，在影响钢结构耐久性的诸多因素中，钢材防腐性能的优劣起到至关重要的作用，它直接关系到整个工程的安全运行、使用寿命及后期停工维护等一系列问题，因此，加强输变电钢结构中钢材的防腐性能研究显得尤其重要。本论文通过对2个热浸镀锌厂家的试件和经4种富锌涂料处理过的试件进行盐雾腐蚀试验，通过对经过不同腐蚀周期后试件的宏观腐蚀现象、防腐层厚度损耗值、防腐层的成分及微观形貌、腐蚀产物的成分及微观形貌的分析，研究了热浸镀锌层和富锌涂料层的防腐处理效果。结果表明，热浸镀锌层和富锌涂料层的防腐蚀性能存在较大的差异性。在中性盐雾试验中，热浸镀锌层的防腐蚀效果受到自身缺陷影响较大；而富锌涂料层的防腐效果除了受到涂层干膜中锌含量的影响外，还受到锌粉颗粒度及锌粉在涂层中的分散状况等因素的影响。在酸性盐雾试验中，热浸镀锌层和富锌涂料层均被快速腐蚀，其原因在于酸的存在使得镀层和涂层中的锌元素更易发生化学反应被损耗，进而引起电化学反应的持续进行，降低镀层和涂层的屏蔽作用；但富锌涂料层除表现出厚度损耗外，还表现出容易发生起鼓、剥落等现象，从而使涂层的防腐性能快速丧失。论文最后进行了热浸镀锌防腐层的二次修复效果的研究。结果表明，采用富锌涂料对镀锌层进行二次修复后，涂层与镀层之间的相容性良好，在中性盐雾腐蚀试验过程中未出现起鼓、开裂、剥落等现象，不仅可以彻底解决其表层腐蚀问题，同时还可增强钢铁基体构件的防腐能力，且便于施工。该修复方式只要在热浸镀锌层未出现大面积腐蚀，且热浸锌层厚度未损耗完毕之前，均可以进行防腐层的二次修复。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
1 绪论  9-21
  1.1 输变电钢结构的防腐处理  10-11
    1.1.1 输变电钢结构防腐处理的重要性  10
    1.1.2 输变电钢结构常用的防腐处理方法  10-11
  1.2 热浸镀锌防腐技术概述  11-16
    1.2.1 热浸镀锌的防腐原理  11-14
    1.2.2 热浸镀锌的工艺流程简述  14-15
    1.2.3 输变电行业对于热浸镀锌技术的要求  15-16
  1.3 富锌涂料防腐技术概述  16-19
    1.3.1 富锌涂料的防腐机理  16-18
    1.3.2 富锌涂料的种类  18
    1.3.3 富锌涂料的工艺过程  18-19
  1.4 本课题研究的目的、意义和内容  19-21
    1.4.1 研究目的和意义  19
    1.4.2 研究内容  19-21
2 试验原材料及测试研究方法  21-26
  2.1 试验原材料  21
    2.1.1 待测试产品和试验用原材料  21
    2.1.2 试件制备  21
  2.2 测试研究方法  21-26
    2.2.1 涂料干膜中锌含量测试方法  21-23
    2.2.2 盐雾试验测试方法  23-24
    2.2.3 防腐层厚度损耗值测试方法  24
    2.2.4 腐蚀产物测试方法  24-26
3 热浸镀锌层在中性和酸性盐雾试验中的防腐效果研究  26-46
  3.1 中性盐雾试验研究  26-39
    3.1.1 热浸镀锌层的腐蚀程度分析  26-28
    3.1.2 热浸镀锌层的厚度损耗分析  28
    3.1.3 热浸镀锌层的 X-射线衍射分析结果  28-32
    3.1.4 热浸镀锌层的表面微观形貌分析  32-36
    3.1.5 热浸镀锌层的元素组成分析  36-39
  3.2 酸性盐雾试验研究  39-44
    3.2.1 热浸镀锌层的腐蚀程度分析  39-41
    3.2.2 热浸镀锌层的厚度损耗分析  41-42
    3.2.3 热浸镀锌层的表面微观形貌分析  42-44
  3.3 小结  44-46
4 富锌涂料涂层在中性和酸性盐雾试验中的防腐效果研究  46-79
  4.1 中性盐雾试验研究  46-69
    4.1.1 富锌涂料涂层的腐蚀程度分析  46-49
    4.1.2 富锌涂料涂层的厚度损耗分析  49-50
    4.1.3 富锌涂料涂层干膜含锌量的测试结果  50-53
    4.1.4 富锌涂料涂层的 X-射线衍射分析结果  53-58
    4.1.5 富锌涂料涂层的表面微观形貌分析  58-65
    4.1.6 富锌涂料涂层的元素组成分析  65-69
  4.2 酸性盐雾试验研究  69-77
    4.2.1 富锌涂料涂层的腐蚀程度分析  70-75
    4.2.2 富锌涂料涂层的厚度损耗分析  75-76
    4.2.3 富锌涂料涂层的表面微观形貌分析  76-77
  4.3 小结  77-79
5 输变电钢结构中钢材防腐层的二次修复效果研究  79-86
  5.1 防腐层二次修复的意义和方法  79-80
    5.1.1 二次修复处理的意义  79
    5.1.2 二次修复方法的选择  79-80
  5.2 二次修复处理试验  80-81
    5.2.1 试验材料  80
    5.2.2 试验方法  80-81
    5.2.3 试验仪器设备  81
  5.3 二次修复处理效果  81-85
    5.3.1 中性盐雾试验 2500h 后进行二次修复  81-82
    5.3.2 中性盐雾试验 3000h 后进行二次修复  82-83
    5.3.3 中性盐雾试验 3500h 后进行二次修复  83
    5.3.4 中性盐雾试验 4000h 后进行二次修复  83-84
    5.3.5 中性盐雾试验 4500h 后进行二次修复  84
    5.3.6 中性盐雾试验 5000h 后进行二次修复  84-85
  5.4 小结  85-86
6 结论及创新点  86-88
  6.1 结论  86-87
    6.1.1 有关测试结果与防腐产品性能关联方面的结论  86
    6.1.2 有关热浸镀锌在中性和酸性盐雾试验中的防腐效果方面的结论  86
    6.1.3 有关富锌涂料在中性和酸性盐雾试验中的防腐效果方面的结论  86
    6.1.4 有关输变电钢结构中钢材的二次修复效果方面的结论  86-87
  6.2 创新点  87-88
致谢  88-89
参考文献  89-93
附录：攻读硕士学位期间发表的主要论文  93

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