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锈蚀与防护
锈蚀与防护

什么是气相防锈?

对于未接触过菽繁防锈VCI气相防锈产品的人来说,方便的理解方式是用一种既有经验来类比。我们都有樟脑丸保护衣物防止发霉的经验。使用樟脑丸,首先要把衣物放进衣柜、储物箱、塑料袋里,再把樟脑丸放进去,关闭衣柜门或密封箱体、袋子等。樟脑丸会在里面挥发出刺鼻的气味。正是这种气体使衣物免于发霉、虫蛀的危险。

菽繁防锈气相防锈的原理与此相仿,它也是依靠会挥发的化学物质充满包装空间,为包装空间内的金属件提供一个免于其生锈的微观环境。气相防锈物质称为缓蚀剂,英文里叫做VCI或VpCI,是Volatile Corrosion Inhibitor,或者Vapor phase Corrosion Inhibitor的缩写。实际应用中会选择不同的VCI配方,将缓蚀剂制作在各种不同的载体上。比如涂布与特殊纸张上制作成为气相防锈纸;融合于LDPE内制作成防锈膜和防锈袋(早期也有涂布于LDPE膜表面的),或者浸入海绵、纸板、片剂、油品等等制作成为防锈海绵、防锈纸板、防锈片、气相防锈油等。物理形式各异,防锈原理相同。由于物理形式各异,配方不同,不同的产品使用方法和效力也是有区别的。

那么气相防锈产品为什么能够防锈呢?

我们首先要说说金属锈蚀的原理:

金属的锈蚀是源于金属的氧化还原反应。金属表面高能量区与低能量区形成了无数微小的原电池。当金属表面因水、盐分等形成电解质后,自然产生电子的能量流动,由金属的高能量区(正极)流向低能量区(负极),如此不断的进行,正极的金属区因氧化而表现为锈蚀。

菽繁防锈气相防锈产品的VCI配方具有挥发性,在包装内不停地散发出气相防锈分子,到达包装内每个角落,分子在金属表面产生离子化作用,离子与金属表面的微小原电池的阴阳极相互吸附,阻止了电子的定向流动,宏观上即表现为抑制了锈蚀的发生。VCI物质在金属表面达到3-5个分子的保护膜时,挥发达到了饱和蒸气压。保护膜既阻止了内部电子的流动,又隔绝了外层水汽、盐分、沉积物的侵蚀。

菽繁防锈气相防锈产品优点:

气相防锈物料在金属表面形成分子级保护膜,不影响金属表面外观。包装开启后,气相防锈分子即刻飘散,崭新如初的金属件可直接进入下一道加工工序,VCI单分子保护膜也不会影响感电子仪器的正常动作(包括导电性)。

菽繁防锈气相防锈产品以新气相防锈科技,将环保的气相防锈物质涂布、融合在纸张、塑胶或其他形式的载体之上,对金属提供优良的接触式和非接触式双重保护。

 菽繁防锈气相防锈产品使用简单,在包装前可免除涂油工序,金属工件只需做好清洁等防锈包装前处理,只要在包装袋(箱)内放进一张防锈纸或使用防锈袋把工件装起来,便可起到理想的防锈作用。

 

归纳起来,VCI气相防锈包装有以下优点:

清洁、干燥、无污染;

适合不规则多面体金属件:

包装和防锈一次完成;

综合成本节约

大大减少不良率,显著提高产品客户信心

安全环保,能再造及作为普通工业废品回收。


菽繁防锈气相防锈产品应用行业

★汽车类:车体、零件、引擎、离合器、轴承 及各种钢铁制零件等。
★船舶、航空类:引擎、发动机、零件、马达、涡轮机件等。
★重型机械类:各种大型机械、农用机械、运输机械、锅炉系统、印刷机、建设用装备、泵浦和结构装备等。
★轻型机械类:焊铸件、各式管路接头、食品机械、自行车、各种零件等。
★精密机械类:照相机、钟表零件、机器人、量器、医疗设备等。
★电器、电子类:马达、控制板、通信装备、计算机、电子零件、家用电器等。
★军事用途:各种枪炮、弹药、坦克引擎、刺刀、手榴弹、地雷等需防锈及长期贮存之军用物资。

保护能力:

菽繁防锈1平方米的气相防锈纸或者防锈膜可以保护3平方米的金属表面,或者1/3立方米的包装空间;

菽繁防锈所有的气相防锈纸都提供24个月以上的防锈保护;所有的防锈膜均提供12个月以上的防锈保护。

 

 

延伸阅读:

金属锈蚀及控制原理

锈蚀的原理:

金属很难改变它们的自然形态。一种金属的自然形态是它们的低能量形态,金属有保持低能量状态的能力,这一低能级形态通常维持元素不会从金属中分离出来。

除金、银和白金外,其它金属不以纯金属状态存在,常常在其中混有氧元素等。

纯金属是从矿石中通过吸收能量(热能、化学能、电能、机械能)提炼出来的,提炼金属时,金属的能级就升高了,金属会趋于返回它的低能级状态(自然状态)。它与氧气发生反应,降低其能级,从而回到自然状态。

任何金属暴露于空气中都会与氧气迅速反应,在其表面形成一层薄薄的氧化膜,这层氧化膜实际上阻碍了其继续氧化,变成了保护膜。金属与氧会否继续反应取决于其氧化膜的性质。如果氧化膜稳定,金属内部就不再生锈(如铝)。但这层氧化膜往往容易被置换或不稳定,从而空气和水会渗透氧化层保护膜,使得氧化和腐蚀继续发生。

金属持续暴露于导致锈蚀的因素中,例如大部分铁和铁合金形成一层不稳定的氧化膜,很容易脱落或被其它金属置换,氧化反应在其表面继续反应,导致金属表面凹凸不平和脱落,就是我们一般认为的锈蚀。

锈蚀的速度:

一种金属发生锈蚀的快慢是根据该金属与氧的结合来决定。铝的氧化非常迅速,但正如我们所知,氧化铝非常稳定,阻止了氧化反应继续进行。金、银在它们的纯金属状态下非常稳定,因此不与氧发生反应。

锈蚀是一种电化反应。这意味着化学反应的结果是电流的流动使金属氧化成它的低能级状态,氧与金属在阳极上反应,离子电流通过电解质,电子流迅速通过金属在阴极发生还原反应。

金属表面其实并不光滑,而且不规则,表面的缺陷、缝隙、贮藏氧气和水,氧气溶于水中。

阳极——凹陷点发生氧化反应,铁一但失去两个电子就会很容易溶于水中,电子很容易从金属中流过,转移到阴极。在酸性越高的环境下电子转移越易发生。

一些污染物如盐等,钠离子、氯离子很容易溶于水中,从而提高了电解质的导电性。污染来源于外部环境、接触和生产过程的污染,在一般情况下,这些物质会加快锈蚀的速度。

电子流到吸收它的地方即为阴极,在那里它将铁离子跟氧结合达到它的低能级状态,就出现了锈蚀。

锈蚀发生在金属表面,它是一个连续不断的过程,在金属表面积聚的水份和盐份作用下,金属表面连续不断发生电化反应,并迅速锈蚀。

影响锈蚀的多个因素:

1) 温度、湿度的无常变化比稳定状况下更容易锈蚀——因其导致水汽凝结。

2) 从手接触中带入盐份(手汗)。

3) 金属表面的沉积物不经常清除就会变酸性。

4) 在浸渍过程中受盐酸腐蚀。

5) 沿海地区含盐份的空气。

6) 户外存放。

7) 海运。(尤其是集装箱的海洋运输)

防止锈蚀:

为防止锈蚀,我们必须提供一个保护屏障以防止导致锈蚀的物质与金属接触。

如果氧化层结构稳定,会为金属提供一个天然的保护屏障。如果氧化层不稳定,我们必须人为地提供一个保护层。

传统的方法之一是使用防锈油,在这个领域其应用已经有许多年的历史了,但是油剂却有其缺点:

1)   必须通过人工手段,并且由于金属表面不规则,很难保证完全覆盖。

2)   油剂涂过后会向下流,造成金属上部的油膜(保护层)越来越薄,容易露出金属。

3)   金属使用前须用溶剂除油,导致环境污染。

4)   除油手段成本较高。

5)   定向吸付。

6)   应用手工方法。

7)    在微观空隙,覆盖层不可靠。

8)    下一道工序是装配、焊接、喷漆等情况下禁止工件涂油

 

VCI产品带来防锈业的革命!

 

菽繁防锈VCI产品在防锈剂中加有挥发性成份,分子结构具有极性,因此可以吸付在带电的金属表面上,形成一层3~5个分子厚的防锈保护膜,覆盖在金属表面,防止金属与致锈物质接触。

特点:

1)   多样化。

2)   形成3~5个分子厚的保护层。

3)   金属在VCI分子层的保护下不会生锈。

如上所说,极性的VCI分子接触到带电的金属表面,中和了金属表面带正电和负电的区域。

VCI分子的防锈能力取决于V分子(挥发性分子)和CI分子(防锈剂分子)的结构比例;VCI分子与金属的适用性;在金属加工过程中留在金属表面的物质;以及取决于针对不同金属所用的具体配方。

VCI是通过在金属表面形成的防锈膜来阻止腐蚀原电池的形成来产生作用。决定其效果的因素包括VCI涂层的重量以及具体配方。

1)   VCI有多种配方供选择,取决于你要保护的金属种类。

2)   菽繁防锈在VCI气相防锈领域已经具有十五年的行业经验。

3)   事先测试对取得佳防锈效果至关重要,可以采用多种测试手段来评估其效果。

 

   

VCI防锈的经济性:

用费用来衡量得失。

使用了VCI防锈产品后:

一、得益:

1) 消除产品因生锈而弃置的不合格品。

2) 避免客户合理的索赔。

3) 避免形成废料及再加工。

4) 保持产品的性能。

5) 为下工序提供清洁的表面。

6) 避免处理产品造成的污染。

7) 维护和提高高品质的形象和声誉。

使用了VCI防锈产品后,大大改进了各工序的工作效率。

不用VCI防锈产品后:

二、 失:

1) 防锈品(油剂)的购买。

2) 客户合理的索赔。

3) 因生锈引起的废品,再加工、运输和过时等费用。

4) 用方法来保养和维护。

5) 造成对信誉的玷污而失掉顾客。

我们必须在使用菽繁防锈产品的费用和不用菽繁防锈产品而导致的损失之间权衡利弊。

当你决定在防锈方面投入费用时,你应考虑到你的产品的价值和所需的防护要求。