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纳米重防腐涂料在海水淡化设备上的应用
撰稿:阴小军
 
 

伴随着生产力高速发展对水资源越来越大的需求,海水淡化这一古老的行业正在朝着普及化、规模化、巨型化的方向发展。

由于海水本身具有极强的腐蚀性,传统的海水淡化设备和管线大多采用不锈钢制造,其高昂的成本令制造者和使用者望而却步,业已成为掣肘海水淡化这一行业发展的瓶颈。

目前,大多数海水淡化企业都在尝试采用碳钢替代不锈钢制造海水淡化设备的方法,其核心问题,是要找到一种可以对碳钢进行有效防护的涂料,避免设备和管线在短时间内遭到锈蚀,在降低制造成本的同时,保证海水淡化设备能够长时间安全运行。

富锌防腐涂料是目前海水淡化企业首选的防腐手段;这种始于本世纪六十年代,以牺牲阳极(锌),保护阴极作为原理的防腐产品,统治防腐涂料的半壁江山已经长达半个多世纪;在大多数人的观念中,几乎成为了一种理所当然的防腐模式。

然而,也正是由于富锌防腐涂料以牺牲阳极为代价的防腐原理,其防腐寿命的长短与涂层的厚度成正比,这不仅提高了成本,也是诸多海水淡化设备制造所不能允许的,更何况牺牲阳极会释放出可观的金属锌,其造成的重金属污染,是许多淡水用户所不能接受的。

时至今日,纳米材料的出现终于撼动了富锌防腐理念的传统地位;这种粒径介于原子和分子之间的新型物质在专业人士眼中表现出的神奇性能,是普通人难以察觉到的。

判断一种防腐涂料是否能够在海水淡化设备和管线上获得优越的防腐性能,可以通过测试以下指标得以体现:耐盐雾性能、附着力性能、耐酸碱盐性能、氯离子渗透率、抗老化性能以及环保性能等。

十年磨一剑,将粒径40~80nm,长度2~3μm,电导率13s/m的纳米材料作为改性剂应用于重防腐涂料,使涂料的防腐性能出现革命性的改变,是西安华捷奥海新材料有限公司所做出的贡献,其结果可以依据下面的检测数据做出判断:

性能

富锌防腐涂料

(国家/行业标准)

纳米防腐涂料

(权威机构检测数据)

耐盐雾指标

1000小时

10000小时

CL-渗透率

5X10-3  mg/cm2.d

3.6X10-5  mg/cm2.d

耐酸性(10%H2SO4

24小时

208天以上

耐碱性(10%NaOH

16小时

208天以上

附着力指标

5兆帕

22兆帕

交变湿热测试

240 小时

20000小时

环保性能

重金属污染

FDA食品级认证

 从上面的数据中可以看到,与传统富锌防腐涂料相比较,纳米纤维重防腐涂料在各方面表现出的性能改变已经不仅仅是量的变化,而是更接近于本质意义上的变化。从理论上讲,其对金属的防护年限有可能是传统富锌防腐涂料的五倍乃至十倍以上。究其原因,纳米纤维重防腐涂料的发明,颠覆了以牺牲阳极作为防腐手段的理念,其防腐涂层由具有导电性的纳米纤维构成,允许介质与金属之间的电子自由往来,并利用纳米材料的特性将腐蚀电位提高大约228mv,在被保护的金属离子周围形成富电子场,进而生成高密度钝化膜,保护金属表面免受腐蚀介质的侵蚀。

 2012年,纳米纤维重防腐涂料在东方电气海水淡化项目实地进行了盲测,竞赛对手是三家国外一线品牌,涂层厚度80微米;六个月后,三个对手系数被淘汰,西安华捷奥海新材料有限公司成为了东方电气海水淡化设备制造唯一防腐涂料供应商,这一案例,充分显示出了科技进步带来的力量。截至目前,纳米纤维重防腐涂料已经在船舶、LNG储罐、原油储罐、混凝土脱硫烟囱防腐改造、军工以及核电等领域得到规模性应用。我们有理由相信,伴随着这项发明被越来越多的人所了解,这个建立在科学检验基础之上,具有完全自主知识产权的新型纳米材料将会为使用者带来巨大的惊喜和财富,也将为构建节约型社会,建设美丽中国的宏伟蓝图做出其应有的贡献。

 

 

 

 

 
 
 
 
 
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