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当科学遇到商业
2016-07-06 14:05:53 作者:张三平 武汉材料保护研究所 来源:《腐蚀防护之友》

 

 

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渗锌钢45μm,500h盐雾试验外观

 

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渗锌层盐雾试验后的腐蚀速率 (µm/a)

 

  4 月 22 日《楚天都市报》的一篇报道,题为“‘超级不锈钢'200 年不锈”,很有商榷的意味,全文如下:


  楚天都市报讯:我们平日用的不锈钢,时间长了照样会生锈,只是时间长短的问题。日前,以色列 DiSTeK 热渗锌项目落户荆门,据悉该技术能使钢铁 200 年不锈,这也是我省长江经济带产业母基金首个落地的成果,首期投资 10 亿元。该技术的发明人 Isaak 博士介绍,该技术能对中小件的钢铁表面进行防腐防锈处理,中性盐雾试验高达5000 小时。这是什么概念呢? Isaak 博士称,这是用人工模拟盐雾环境来考核金属材料的耐腐蚀性能。比如,在天然暴露环境下对某金属样品进行试验,待其腐蚀可能需要 1 年,而在人工模拟盐雾环境下试验,只要 24 小时即可得到相似的结果,“如此算来,热渗锌技术能让钢铁 200 多年不锈。”据介绍,该技术虽不是不锈钢技术,而是对普通钢材表面进行处理,效果却堪称“超级不锈钢”,将广泛运用于军工、船舶、汽车等行业。


  这篇报道的标题很是吸引眼球,一种似乎科幻似的材料技术落户湖北省,又是一转型发展,值得称道的好引进项目。但读后作为一个专业人员的感觉,好像总不是个滋味。


  首先我们假设认定“中性盐雾试验高达 5000小时”数据的真实性,作为渗锌表面处理,要达到 5000 小时的盐雾试验通过,指标应该是基材金属没有(出红锈)腐蚀,或腐蚀面积小于多少(如 10%),其难度之大是可想而知的。其必要条件应是有足够大的渗锌层厚度,另外可能要加封闭处理层,这样有达到这样高耐蚀性的可能。但是渗锌层厚度太大需要较长时间的热处理,同时需要很多的电力,从材料全寿命评估是不科学的,从商业和应用价值看也是不可取的。二是从简单的盐雾试验推断材料在服役过程的耐蚀寿命,目前的评价均存在不确定性,从下面几个方面说明:1、盐雾试验的加速性,是基于含较高氯离子电解液的薄液膜下电化学腐蚀,溶液腐蚀性强,且基本不存在氧的扩散控制,温度 35℃,腐蚀加速作用非常明显,因此与实际环境材料腐蚀的发生和发展有较大不同;2、即使是某盐雾试验单位时间的结果与户外暴晒存在对应关系,但户外的环境千差万别,如海洋环境和内陆少污染环境的金属材料腐蚀速率可相差数十倍,因此, 采用简单的数学对比, 而不考虑环境腐蚀的巨大差异性,也是不科学的;3、阳极镀涂层腐蚀发展也不是等速率的,无论从热力学和动力学分析, 不同阶段, 有不同的腐蚀规律:

 


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输电线塔、桥梁,用镀锌钢较多

 

  早期阶段基本按涂层金属自身的腐蚀发展,后期如果底材阴极性金属露底后,要加上电偶腐蚀的加速因素,因此后期腐蚀的发展较快。试验除锈分析,特别是在加速腐蚀试验后期的腐蚀,可使阳极涂层在较短的时间内消失。另外阳极涂层的腐蚀大致按均匀腐蚀来推算,但实际腐蚀形貌显示,在局部区域,仍有较深的溃疡腐蚀或坑状腐蚀,其深度比均匀腐蚀减薄深度要大得多,这样在局部就可能使基底金属过早腐蚀,并不能按理想的均匀腐蚀,推测腐蚀深度与镀层厚度的等比关系。


  材料耐蚀性寿命预测是腐蚀科学的一项难点研究之一,工程应用领域迫切需要这一方面的数据,而材料腐蚀受到材料自身性质、环境因素的交互影响,这种影响也时常产生变化,因此对于腐蚀学研究来讲,这是一项长期复杂、艰巨的任务。作为商业宣传,由于会产生巨大的社会效应,更要尊重科学。 有时候营养品宣传, 有许多扩大了作用的虚假成分,已经遭到社会的唾弃。材料腐蚀是自发的,其发展是不以人们意志为转移的,应该客观的反映材料性能的真实性,不应因为商业宣传,带有不科学的诱导效应给使用者产生负面影响。

 

  作者简介

 

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  张三平,研究员,武汉材料保护研究所副总工程师,特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室副主任,中国腐蚀与防护学会副理事长,湖北省腐蚀与防护学会秘书长,建筑构件材料环境条件及环境试验标准化技术委员会副主任委员,《中国腐蚀与防护学报》、《材料保护》杂志编委。长期从事腐蚀与防护研究,研究领域包括环境腐蚀、金属表面涂层及其改性、工程防腐蚀设计、腐蚀试验标准制定、腐蚀失效分析。主持完成国家、省部级项目十余项,获国家科技进步二等奖 2 项、省部级奖 3 项。发表论文 100 余篇。2005 年获国务院特殊专家津贴,2013 年度武汉市先进科技工作者。

 

 

输电线塔、桥梁,用镀锌钢较多

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