双涂层是如何工作的?
对于严重腐蚀环境,双涂层系统可以确保延长钢铁在生产和生活中的使用寿命及维修周期。众所周知,使用两种防腐方法总比只用一种防腐方法来的效果好,这就是双保护涂层系统所基于的理论;如将久经考验的镀锌保护与额外的聚合物粉末涂料防腐蚀系统结合起来可以起到很好的保护材料的效果。

一、何谓双涂层系统?
所谓的双涂层系统,即使用两种涂料,将一种附着在另一种之上,可以改善基材在工作环境中抵御腐蚀性物质袭击的能力,延长其在生产生活中的使用寿命。双涂层系统在某些情况下也可以延长维护周期,使其实际使用周期超过一个项目的生命周期从而提高投资回报率。
二、双涂层系统是如何提供了额外的保护呢?
比如铁锌合金电镀层作为一层底漆,同时它也是不锈钢基材的防渗层;然后在其表面在加一层特殊聚合物的涂层,这样经腐蚀保护后的寿命是两个单独涂层保护系统寿命之和的1.5到2.5倍。换句话说,如果你有一个聚合物涂层系统,它可以持续使用10年;你还有一个热浸镀锌系统,预计它可以持续使用50年;那么两者之和就是60年(50年+10年)。但是如果你将两者结合起来,进行双涂层保护,所得的系统可以持续使用90~150年。
不锈钢材料需求进行双涂层保护的情况,通常发生在以下领域:
● 住宅、商业和工业上对专业覆盖材料的需求
● 建筑设计产品
● 建筑和建造产品
● 汽车
● 航空
● 电器
● 化学工业
● 石油工业
三、双涂层的优点
双涂层系统的涂料具有以下优点:
● 扩展和增强腐蚀保护的能力,其它单一的涂层保护系统无法达到双涂层保护系统增强的效果。
● 涂层镀锌钢可以提供富有吸引力的美学外观,使钢的亮度和颜色完全与特定的位置和环境相匹配。
● 由于双涂层系统可以显著延长钢铁的生产生活使用寿命,减少维护费用;因此系统的全寿命周期费用会随之降低。
● 钢可以在遵守安全色规定的前提下进行涂层。
● 顶部涂层磨损后,镀锌层可以继续提供腐蚀保护。风化的锌合金表面很容易进行重新喷涂,只需要最小量的清洗。
四、影响双涂层寿命的因素
在自动喷涂流水线作业的情况下,张力的调节和速度都是涂层质量的决定因素。
此外,其他的重要参数如下:
● 碱性清洗剂的浓度
● 转化膜浴的浓度
● 固化时间
● 无论是对于底漆还是顶部涂层,它们的固化环境都要确保均匀的温度和最佳固化时间
五、镀锌和金属键合
镀锌的过程是在钢和锌之间形成一个金属键,即在基底材料本身结构的基础上嵌入一层屏障。在冶金过程中,锌与钢分子反应生成铁-锌合金层,其示意图如下所示:

镀锌涂层的微观结构由以下几层组成:
● 内部合金层由75%的锌和25%的铁(γ)组成的,硬度244 DPN
● 一层由90%的锌和10%的铁(δ)构成的
● 一层由94%的锌和6%的铁(ζ)构成的
● 最外层(η)是由100%锌组成,硬度70 DPN
其中,维氏硬度值(DPN)是一种衡量层硬度的标准。硬层,即γ、δ和ζ层主要起到强有力的保护作用,使材料免受由于磨损造成的机械损伤;而韧性很好的、位于最顶层的η层,主要提供涂料的保护作用以免受负载电阻的冲击影响。镀锌层尤其适合用于附着在铁和钢的表面,其原因是锌和铁可以形成合金;而且它们组合后形成的合金的硬度和韧性都具有显著的提高,这些因素使得锌涂层具有了无与伦比的优势。
六、给镀锌钢表面进行聚合物涂层
在镀锌钢表面进行聚合物涂层的过程,与对没有任何涂层的钢直接进行喷涂的过程基本上是一样的。当然,在某些情况下,表面处理过程可能会存在显著的差异,这取决于电镀后的时间。ASTM D6386标准提供了详细的表面处理的过程的介绍。
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