大型鋼結(jié)構(gòu)是大量基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。橋梁、電站、輸油輸水管道、油氣儲罐、大型生產(chǎn)裝置、船舶、海工結(jié)構(gòu)、塔架及許多大型建筑物均大量采用鋼結(jié)構(gòu)。雖然所用的碳鋼與一些低合金鋼具有很好的力學(xué)性能與合理的價格,但它們存在著嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕問題。由于具有用量大、壽命要求長的特點,所以需要的防腐手段也具有特殊性。在各種腐蝕控制方法中,主要選用不同表面處理與施加防腐涂層的方法來對大型鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防護(hù)。到目前為止,應(yīng)該說大多情況下防護(hù)效果還遠(yuǎn)不理想,主要是存在由于化學(xué)與力學(xué)失效引起的覆蓋層壽命問題。因此開發(fā)高性能、長壽命、并在新形勢下滿足環(huán)保要求的表面改性a技術(shù)與防腐產(chǎn)品,是一項重要的任務(wù)。而解決這樣的問題,離不開高技術(shù)與新思路和采用。
目前,納米技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)重防腐產(chǎn)品中的應(yīng)用還處于起步階段。國內(nèi)外均少見型產(chǎn)品應(yīng)用的報導(dǎo)。但普遍認(rèn)為,納米技術(shù)的采用無疑將會給該領(lǐng)域帶來世大的收獲。原因很簡單,因為防護(hù)所涉及的表面材料與自防護(hù)腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)主要由其微觀結(jié)構(gòu)所決定,這里涉及界面問題,電化學(xué)歷程的改變,傳輸行為、表層材料強(qiáng)度與塑性的變化等。例如,某些各類的納米粒子引入有機(jī)涂層可以增加其抗老化性,無機(jī)涂層的塑性可由于其結(jié)構(gòu)的納米化而改善。
傳統(tǒng)有機(jī)涂料的性能的提升:通過向涂料中添加某些各類的納米粒子形成的納米復(fù)合涂料,可以導(dǎo)致性能的大幅度提高。如TiO2、SiO2、ZnO、Fe2O3等納米粒子通過對紫外線的散射作用,可以地提高有機(jī)涂料的耐老化性。此外還可用以改善某些各類涂料的流變性、附著力、膜的機(jī)械強(qiáng)度、硬度、光潔度、耐光性和耐候性等。納米粒子在這些方面的作用,對于鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料與其它用途的涂料來說在本質(zhì)上并無差別。這方面的工作相對較多,但距離在重防腐中得到有效應(yīng)用還有一段路要走。
在實際應(yīng)用中,可以根據(jù)不同的場合和需求選擇不同的防腐防銹處理方法。例如,對于大型鋼結(jié)構(gòu),可以采用涂層防腐和陰極保護(hù)相結(jié)合的方法;對于小型鋼結(jié)構(gòu),可以采用隔離保護(hù)或涂層防腐等方法。同時,對于重要的鋼結(jié)構(gòu),如橋梁、建筑等,需要采用更加可靠的防腐防銹處理方法,以保證其性和使用壽命。