解析橋梁防腐的原理

鋼鐵橋梁防腐蝕的最方便有效的方法之一，就是噴涂防腐涂料。從電化學(xué)腐蝕的原理分析，我們可以了解到鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕必須具備幾個(gè)基本條件：  
（1）鋼鐵作為腐蝕陽極，其電位最低。   
（2）低電阻的電解質(zhì)溶液，從外面滲入或殘存在底漆與鋼鐵的界面上。  
（3）足夠的氧氣參與腐蝕過程，并維持在一定水平上。  根據(jù)電化學(xué)保護(hù)的原理，橋梁防腐主要有陽極保護(hù)和陰極保護(hù)兩種。  
陽極保護(hù)主要是對鋼鐵進(jìn)行鈍化，保護(hù)其在強(qiáng)氧化性質(zhì)中不受腐蝕。例如在硝酸中，鋼鐵一般會強(qiáng)烈腐蝕，但是當(dāng)硝酸濃度達(dá)到35%時(shí)，腐蝕速度就會顯著減小，達(dá)到60%時(shí)，幾科不受腐蝕。此時(shí)，鋼鐵變得十分穩(wěn)定。這就是是陽極保護(hù)。   
陰極保護(hù)是使用鋼鐵成為陰極并極化，以減小防止腐蝕。它可以分成犧牲陽極保護(hù)和外加電流保護(hù)。   
犧牲陽極保護(hù)法，是采用一種比所要保護(hù)金屬的電位要負(fù)，即化學(xué)性質(zhì)更為活潑的金屬或合金，與被保護(hù)的金屬聯(lián)結(jié)在一起，依靠該金屬或合金不斷的腐蝕犧牲掉所產(chǎn)生的電流使其它金屬獲得陰極極化而受到保護(hù)。   
因而，這種自身腐蝕的金屬或合金，稱之為犧牲陽極。常見的犧牲陽極材料有鋅基合金，鋁基合金。   
外加電流陰極保護(hù)是由直流電源通過輔助陽極對被保護(hù)體施加保護(hù)電流，使被保護(hù)體成為陰極并獲得極化，從而免受腐蝕的一種保護(hù)技術(shù)。 
采用涂料來保護(hù)鋼鐵，就是要提高其腐蝕電位，由腐蝕陽極成為陰極，隔絕電解質(zhì)以免形成腐蝕電池。漆膜的耐腐蝕性一個(gè)重要原因就是涂層作為一種高聚物薄膜，能夠不同程度地阻緩腐蝕因子水、氧所和離子的透過，從而發(fā)揮防銹防腐蝕的作用。此外，涂層漆膜對腐蝕介質(zhì)的穩(wěn)定性，與底材的附著力以及相應(yīng)的機(jī)械性能對于涂層的防腐蝕性能都有著重要的影響。    
橋梁防腐的原理是通過防腐涂料對鋼鐵的保護(hù)作用，即屏蔽作用、緩蝕作用和陰極保護(hù)作用。  
1.屏蔽作用    涂料經(jīng)過良好的施工，覆蓋在鋼鐵表面，能有效地隔絕鋼鐵與外界腐蝕環(huán)境的接觸。也就是說，涂料阻止了大氣中的氧氣、水汽和其它腐蝕性離子對鋼鐵的侵蝕。   所有涂料都有著基本的屏蔽作用。  
2.緩蝕作用    防銹底漆的防銹作用在很大程度上依靠防銹顏料的作用。鉻酸鋅、磷酸鋅和紅丹等對鋼鐵有著緩蝕作用。以磷酸鋅為例，它具有形成堿式絡(luò)合物的能力，可以與漆基的極性基團(tuán)（羥基或羧基）進(jìn)一步絡(luò)合，生成穩(wěn)定的交聯(lián)絡(luò)合物，不僅增強(qiáng)了漆膜的耐水性和附著力，同時(shí)在鋼鐵表面形成了牢固的鐵－鋅－磷酸鹽絡(luò)合物，阻止銹蝕的形成和發(fā)展，降低鋼鐵的腐蝕速度。   
3.陰極保護(hù)作用    利用鋅粉的陰極保護(hù)作用，制成的環(huán)氧富鋅漆和無機(jī)硅酸富鋅漆最具有最好的防銹作用，是重防腐涂料體系中的****底漆。高含量的鋅粉與鋼鐵緊密接觸，由于鋅的電位比鋼鐵低，腐蝕電流就會從鋅流向鋼鐵，鋅粉首先被腐蝕從而就保護(hù)了鋼鐵。鋅粉在大氣中的腐蝕產(chǎn)物為難溶堿式鹽，它們會填沒涂層中的空隙，也具有保護(hù)作用。