纳米钢结构防腐技术特点说明

　　大型钢结构是大量基础设施的重要组成部分。钢结构广泛应用于桥梁、发电站、石油和水管道、石油和天然气储罐、大型生产工厂、船舶、海洋结构、塔架和许多大型建筑。尽管所用的碳钢和一些低合金钢具有良好的机械性能和合理的价格，但它们存在严重的电化学腐蚀问题。由于消耗量大、使用寿命长的特点，所需的防腐手段也很特殊。在各种腐蚀控制方法中，不同的表面处理和防腐涂层主要用于保护大型钢结构。到目前为止，应该说，在大多数情况下，保护效果远远不够理想，主要是由于化学和机械故障导致的涂层寿命问题。因此，开发高性能、长寿命、符合环境要求的表面改性技术和防腐产品是新形势下的一项重要任务。要解决这些问题，高科技、新思想和采用必不可少。

　　目前，纳米技术在钢结构重防腐产品中的应用仍处于起步阶段。国内外对稀有产品的应用进行了报道。然而，人们普遍认为，纳米技术的采用无疑将为这一领域带来巨大收益。原因很简单，因为涉及保护的表面材料和自保护腐蚀产物的性质主要由其微观结构决定，涉及界面问题、电化学过程的变化、传输行为、表面材料的强度和塑性变化等。例如，在有机涂层中引入一些纳米颗粒可以提高其耐老化性，并且由于其结构的纳米化，可以提高无机涂层的塑性。

　　纳米钢结构防腐技术特点：

　　由于腐蚀系统的复杂性和多样性，腐蚀控制的手段是多样化的。工业上常用的纳米钢结构防腐技术技术大致可分为以下几点：

　　(1) 合理选材：根据介质和使用条件选择合适的材料;

　　(2) 阴极保护：利用电化学原理对部件进行外部阴极极化，以减缓腐蚀;

　　(3) 阳极保护：对于钝化系统，外部阳极电流用于钝化部件表面以减缓腐蚀;

　　(4) 介质处理：去除促进腐蚀的有害成分，调整PH值;

　　(5) 添加缓蚀剂：在介质中加入少量缓蚀剂;

　　(6) 金属表面涂层：喷涂、衬里、渗透、电镀、涂覆一层耐腐蚀金属或非金属(有机或无机)物质，以及对金属进行磷化和氧化处理，以降低部件的腐蚀速率;

　　(7) 防腐设计和生产工艺改进。

　　对于特定的腐蚀系统，应综合考虑腐蚀的原因、影响、施工难度和经济效益。对于大型钢结构，可采用多种方案。然而，根据其使用特点，纳米钢结构防腐技术主要通过材料选择控制和表面覆盖进行保护，有时还结合阴极保护。以防腐涂料为例，中国的年消费量可能已达到20万吨左右，约占涂料总量的10%，且种类繁多，功能各异。