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船用防腐配件牺牲阳极的特殊应用

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船用防腐配件牺牲阳极的特殊应用

发布日期:2019-05-28 作者:安拓金属牺牲阳极 点击:

船用防腐配件牺牲阳极的特殊应用

锌铝镉合金作接地电池用

       在交流干扰影响范围内及雷电多发区里,牺牲阳极为了防止强电冲击引起的破坏,需要在绝缘装置两侧或电力接地体与管道之间装设由牺牲阳极构成的接地电池,牺牲阳极的特殊应用这一要求在NACE RP 01-77和SY/T 0086-95中都有规定。锌铝镉合金它是由两支或四支牺牲阳极(多用锌阳极)用塑料垫块隔开并成双地绑在一起,装在填满导电性填包料的袋子里。由被隔开的牺牲阳极各引出一根导线接至相邻的两侧,一旦有强电冲击,强大的电涌将通过填料的低电阻传到另一侧,而不损坏被保护构筑物。锌铝镉合金接地电池结构图。

国外新型船用防腐材料发展概述

               锌铝镉合金

       随着高价值船舶的快速发展,各国海军部门越来越关注舰艇的经济性,对降本增效的要求更加严格,而腐蚀和污损防护的成本在整个海军维护成本中占近三分之一。因此,舰艇的总体设计除满足战术技术指标外,还需要把舰艇防腐防污要求放在重要位置,以提高舰艇的全寿期效费比。未来舰艇装备的发展对高效防腐材料的需求极为迫切,船用防腐配件如延长防护期效、简化防护体系构成、缩短涂装工期、降低后期维护成本等。美国海上系统司令部在《海军腐蚀控制计划》中对未来防腐技术提出了明确要求:挥发性有机化合物含量低于50克/升、船用防腐、可快速固化、更久的耐用性、单涂层体系。近年来,超疏水材料、自修复防腐材料、石墨烯防腐涂料等相关研究不断取得新突破,将进一步推动高性能船用防腐材料的发展。

一、超疏水表面研究持续升温,不断取得新突破

       一般来说,接触角大于150°且滚动角小于10°的固体表面被称作超疏水表面。受植物叶子启发的超疏水表面结构因在自清洁、防腐、油水分离、微反应器等诸多领域具有广泛的应用潜力而日益受到关注,其特有的疏水性能够减少水等腐蚀性介质对金属材料表面的侵蚀,对腐蚀防护领域尤为重要。经典的超疏水结构主要有两种:一是具有“荷叶效应”的表面超疏水结构;另一种是具有“花瓣效应”的表面超疏水结构,具有类似于SalviniaMolesta叶片的独特的打蛋器状结构。其中最典型的是荷叶表面,液滴在其上可随意滚动并带走表面的脏物,这种自清洁的特性通常被称作“荷叶效应”。研究发现,荷叶表面的微米级乳突上还有很多像枝杈一样的纳米结构,乳突和这些纳米结构表面都布满了低表面能的蜡质,这种“二元协同作用”是导致荷叶表面超疏水的根本原因。

船用防腐配件的“荷叶效应”

       牺牲阳极的构造超疏水表面的方式主要有两种:一是在疏水材料上构建粗糙的表面微观结构;二是用低表面能物质修饰粗糙表面。目前超疏水表面的制备方法主要包括等离子刻蚀法、化学气相沉积法、电化学沉积法、溶胶凝胶法、静电纺丝法和自组装法等。2016年,澳大利亚国立大学研发出一种多功能超疏水材料,船用配件该材料由聚氨酯-聚甲基丙烯酸甲酯和氟改性的二氧化硅纳米粒子组成,通过喷涂制备成涂层,具有超疏水、透明、耐磨损、防紫外线和耐化学腐蚀等多种优异特性,制备工艺简单且成本低。该涂层能够经受紫外线照射50小时而不老化,在油污和强酸的作用下仍能保持很好的微观结构。锌铝镉合金但是当前制备的超疏水材料普遍存在难以完全复制生物界复杂多层级微观结构、表面结构机械稳定性较差和耐久性不足等问题。为此,学术界尝试采用3D打印等先进制造技术、赋予其自修复性能、提高表面机械强度等方式予以解决。

                                                                                                                   锌铝镉合金

       2017年,德国开发出一种超疏水涂层,能像蛇褪去外皮那样脱去受损表面恢复超疏水性能,船用防腐配件从而克服目前超疏水材料表面微纳米多级结构在受到外力摩擦时极易受损而失去疏水性的缺陷。美国密歇根大学今年也研制出一种超疏水涂料(FPU/F-POSS),这种涂料由85%“氟化聚氨酯高弹体”(FPU)粘合剂和15%“十七氟癸基多面体低聚倍半硅氧烷”(F-POSS)互溶后制成,在塔伯耐磨耗试验机上经受240目玻璃砂纸100克压力条件下1000米磨耗后,液滴滚动角依然小于5°,而相同试验条件下,现有耐磨超疏水涂料只能经受8米磨耗,耐久性显著提高。2018年3月,南加州大学的研究人员采用“沉浸表面累积3d打印”(ISC-3D)技术,制造出仿水生蕨类植物叶片的打蛋器状超疏水结构,船用防腐配件突破了传统制备技术难以复制生物界复杂多层级微观结构的难题。研究人员以亲水性船用防腐配件光固化树脂E-glass为原料,并将多壁碳纳米管添加到光固化树脂中以增强微结构的表面粗糙度和机械强度;然后采用ISA-3D打印技术在宏观物体表面选择性固化树脂以构建打蛋器状超疏水结构。


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