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探究:可溶性盐的提取及其对涂层性能的影响
2017-02-07 10:55:58 作者:Heather Stiner 来源:腐蚀与防护

  钢铁中残留的可溶性盐会通过加速腐蚀过程和引起渗透性起泡而造成涂层的剥离脱落。


  由于可溶性盐会导致涂层性能的降低,检测基质中是否含有可溶性盐应被纳入工程规范的要求之中。许多业主和规范要求制定者认为可溶性盐会侵蚀基质并要求钢铁中可溶性盐的含量应在钢材表面处理的过程中尽可能地减少到合适的范围。


  目前,一般有两种被普遍应用的钢材盐侵检测方法:即特定离子检测和传导性检测。特定离子检测可确定氯化物,硫酸盐,硝酸盐和亚铁离子是否存在以及其存在的含量。传导性检测无法确认钢材表面可溶性盐的种类,只能确定其中能使水导电性增强的水溶性盐是否存在。


  钢基质中可溶性盐的萃取和分析


  用于检测基质表面盐浓度的盐萃取方法包括自动或手动检测,同时可被分为三大类,即美国防护涂料协会指南15(SSPC-Guide 15)和国际标准化组织8502(ISO8502),部分2, 5, 6, 9和10。


  A类萃取法是最常见的,包括通过控制和某一特定区域表面有接触的液体而进行的自动或手动萃取法。液体或液体梯度中的湍流可以提高溶液中盐侵的溶解度。溶液的传导性与溶解盐的浓度直接有关。


  自动萃取传导性方式


  这些设备都与金属表面连接(通过磁力或用无残留胶带的方式连接)。通过将固定剂量的纯萃取液自动涂在并作用于金属表面来萃取可溶性盐同时实时测定电导率。这些电导数据将通过数字的方式进行处理和存储。


  手动或多步骤萃取传导性方法


  膜片细胞萃取法使用小型黏性贴膜,贴膜上附带有乳胶膜 ,可通过与金属结构连接在表面形成细胞腔。贴膜四周的黏性边缘可使细胞黏附在其表面。通过使用针筒注射器将一定量的蒸馏水或去离子水或特殊萃取液注入细胞腔中使贴膜如同涂膜起泡一样膨胀。最后在表面轻轻柔压贴膜内的液体然后再使用针筒注射器将液体抽出并分析其中的离子浓度。

 

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  套筒萃取法将一小块四周带有黏边的无氯乳胶套(袜子)连接到被测试结构上,在表面形成腔。在连接到表面前,先在套筒上滴上一定剂量的盐萃取溶液。接着将该溶液持续接触被测试表面一段时间来萃取可溶性盐。最后移除套筒并按要求对萃取物中的可溶性盐含量进行分析。


  使用上述方法可用于对实验室或实地环境中的被测定物表面进行表征。目前在实验室或实地尚不存在可以100%从物体表面萃取可溶性盐的方法。使用实地方法萃取的盐的比例取决于萃取所使用的方法,检测物表面的粗糙程度、锈蚀程度和周围环境。物体表面所存在的凹面和坑洞可能会导致其中的盐得不到充分萃取,从而会造成对盐侵程度测定结果的不准确。


  手动或多步骤传导性分析


  许多仪器可被用于测定手动萃取的水溶液的传导性,包括用于分析滤纸中可溶性盐含量的小型外置杯式导电率计和特殊实地导电率计。这些仪器通常将试剂液和被萃取液进行对比。

 

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  可用于减少钢铁表面盐含量的技术手段


  成本效益较高的做法是假定可溶性盐的存在并根据要求在按特定说明的表面处理过程中测定并减少盐的含量。先用蒸汽清洁表面再使用干喷砂清理法是一种用来减少盐含量的常用方法。除此之外,其他有效的表面处理方法还包括超高压水射流法以及配合喷砂清理法和湿喷砂清理法使用的高压水射流法。


  表面除盐过程完成后,建议对可溶性盐含量是否达到要求标准进行进一步检测。检测可以通过从基质中萃取可溶性盐溶液并对其进行电导率测定来进行。


 
总结


  目前对可溶性盐含量尚无公认的行业标准。美国防护涂料协会认为剩余的可溶性盐可能会引起涂层性能的提前失效并推荐业主在对钢铁表面进行涂层防护处理前明确要求根据目前相关研究结果来减少其中的可溶性盐的含量。

 

 

 

 

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