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你知道么?不锈钢也是需要保养哒!
发布:s0208_2016   时间:2016/10/12 14:02:11   阅读:297 
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不锈钢是不锈耐蚀钢的简称,能够耐空气、蒸汽、水等腐蚀介质。大多数人都认为不锈钢材料是一种能够完全防绣的金属材料,所以它不会轻易发生腐蚀现象。但事实是:不锈钢中的主要合金元素是Cr(铬),只有当Cr含量达到一定值时,钢才具有耐蚀性,因此,不锈钢中Cr(铬)含量一般至少为11%。不锈钢材料中的基础材料和普通碳钢是一样活跃的,只是不锈钢上的一层极薄氧化铬层赋予了这种材料的防腐蚀性能;所以,如果这一层氧化层受损或者消失了,不锈钢材料将会迅速的被腐蚀掉。因此,对于不锈钢材料表面氧化铬涂层进行适当的维护是非常重要且有必要的,这将有助于提高不锈钢的耐用性。换句话说,不锈钢材料也是一种需要进行维护的合金材料。

由不锈钢材料制备而成的一些金属制品就类似于一个新鲜的苹果,因为最外面有一层薄薄的“皮层”,外部物质不能渗入,里面的物质也不能逸出,所以能够完好的保持较长的时间;但是,如果有个昆虫在这个苹果表面咬上一口,苹果将会快速的发生腐烂;或者将苹果切为两半后,它的肉质也将迅速的氧化,进而腐烂。对于不锈钢材料,这一层“皮层”相比苹果皮要更加轻薄,但仍然能够提供完整的保护作用。因此,材料外部的杂质不能够渗透到不锈钢内部结构中,材料内部自身的金属离子也不会逃离出来。同样的,如果该保护层承受着大量化学物质的作用,则会逐渐发生损坏,直至被腐蚀。

不锈钢材料虽然与苹果有上述类似之处,但同样也存在许多不同点,最主要的差异就在于不锈钢材料能够自己修复这种氧化层,尤其是当该氧化铬层受到的是局部性机械损伤时。由于大气中存在氧气,因此在不锈钢材料表面上会因为形成新的氧化铬层而发生钝化现象。这种机制被称之为“自愈合效应”,但是当氯化物存在时,这种机制可能会被严重中断。
 
解决办法:
不锈钢产品在进行使用之前应该保持干净,甚至在使用过程中也应当如此;尤其是在一些焊接区域,应当没有任何污染物质和颜色暗淡现象发生,此外,在不锈钢的制备过程中,即使是非常轻微的污染或者损伤情况也应当引起重视,及时将其去除。基于此背景,本文主要介绍了一些关于不锈钢产品清洁和表面保护的最佳解决方案,同时还附带了一些专业性的技术解释。
 
污垢沉积:

由于大气中氧气的存在,不锈钢材料会经常和其进行接触,虽然氧气有助于维持氧化层的宽度,但相比之下这种较大的分子却会一直停留在不锈钢材料的接触表面上。当该不锈钢材料表面非常干净整洁,这并不会带来任何问题,但如果该不锈钢材料位于一个常年封闭且无雨水冲刷的地方,则很容易发生沉积腐蚀现象。图1中展示了一个安装并使用了四年的旋转门,它含有大量的不锈钢材质并且位于靠近海水的城市区域。不仔细看,该旋转门似乎并无异样,但当走进仔细观察能够发现,在门上部的拱形区域存在着大量的锈斑。由于这种旋转门位于靠近海岸的城市区域,因此可以认为这种损坏是由于气溶胶和污垢沉积共同作用引起的。
 
图1 一扇含有多种锈迹的旋转门

气溶胶是由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系,又称气体分散体系。其分散相为固体或液体小质点,大小为0.001~100微米,分散介质为气体。在近海岸区域,这种气溶胶主要是由于起风时海水蒸发形成的海水小液滴,由于水分蒸发,因此极大的增加了其中氯化物和盐的浓度。它们会在不锈钢材料表面上逐渐累积,氯化物会通过污垢沉积的方式对不锈钢材料进行攻击和腐蚀。如果这一问题没有得到解决,腐蚀将会进一步扩展开。如图1中所示,位于门廊以下区域的不锈钢材料比位于能够受到雨水冲刷的区域腐蚀现象更为严重。这是因为当受到雨水冲刷时,大多数的盐残留物会被雨水冲走,因此材料表面才会遭受较低程度的腐蚀。换句话说,如果能够经常对这些不锈钢区域进行清除打扫,那么这些类似于茶污渍的锈斑将不会出现,因为,沉积的污垢被清除后将不会产生污染和腐蚀。

如前面所述,如果不锈钢表面含有大量的污垢杂质,我们可以通过显微图像对其进行观察发现。1500倍的放大倍数能够清晰的显示出不锈钢材料表面区域上毛孔内大量的污垢杂质,这并不是某个特殊的例子。图2即是一种不锈钢材料的表面被明显放大后的示意图,从图中可以发现,各种各样的污垢杂质在表面的毛孔中能够非常轻易的以氯化物的形式发生累积。
 
图2 不锈钢材料表面被明显放大后示意图

相比之下,对于比氧气分子更小的氯离子而言,其累积相对更加容易,这也即是问题所在。和溴、氟和碘元素一样,氯元素也属于卤素家族中的一员,并且因为极易和金属离子形成盐类化合物而著称。因此,氯离子倾向于与金属结合并形成金属氯化物,尤其是当氧气无法到达该氧化层时,这种反应将会因为条件更好反应更快;随后,这种氧化层将会逐渐分解并导致不锈钢材料的沉积腐蚀。但是,一旦不锈钢材料表面的毛孔被清洁干净,氧气将能够进入并执行其工作使得材料保持钝化状态。图3中即展示了这种形式的腐蚀,一个由AISI316钢材制备而成的配电柜处于靠近海水区域的露天环境中。在这种情况下,大多数人肯定都会考虑采用能够抗海水腐蚀的不锈钢材料,但是,这种腐蚀主要是气溶胶攻击污垢沉积下的表面而形成的,如果该不锈钢材料表面能够得到定期的清洁,这种形式的腐蚀将不会发生。该腐蚀案例的问题在于该配电柜大门是紧闭的,雨水不能够有效的将不锈钢材料表面上的污垢杂质清洗掉,因此不能很好的减轻腐蚀程度。但是,该腐蚀仍然能够被清理掉并处理好,并且没有理由去省略掉这一部分,只是在清理掉腐蚀区域后还需要采取一些额外的保护措施,因为在不锈钢材料的表面已经产生了的一些微小腐蚀斑点会快速发展形成新型的腐蚀。从这个案例我们也能够得出结论:传统思维“不锈钢是一种不需要维护和保养的产品”——这是一种完全错误的认为方式。恰恰相反,不锈钢材料需要妥善的清洁和维护。
 
图3 由AISI316钢制备而成的配电柜
 
表面张力:
所有的液体都具有一定的表面张力,例如水银由于具有表面张力能够在玻璃板上形成小珠状;普通水滴外形看起来更像伞菌一样。与水滴不一样,水银液滴不会湿润玻璃板,这是因为水滴具有较低的表面张力,而水银液滴则具有较高的表面张力;当在水中添加肥皂后,水滴的表面张力将会进一步减小。

表面活性剂,是一种能够打破或者降低液滴表面张力的物质,既可以是阴离子型也可以是阳离子型。如果表面张力得到降低,这种表面活性剂将会渗透到毛孔的更深处,如图4中所示。
 
图4 A.水滴的表面张力太大因此难以到达毛孔的底部

B.Innosoft B570中含有阴离子型表面活性剂,将会打破液滴的表面张力使得能够对毛孔底部进行更好的滋润和清洁,进而减少发生沉积腐蚀的概率;
 
图4中上面图片(图4A)中展示的是利用一种具有适度高表面张力的清洁剂对不锈钢表面进行清洗,而下图(图4B)展示的则是利用一种具有最佳表面张力的清洁剂进行清洗。清洁剂的存在能够有效的溶解掉一些存在于不锈钢表面毛孔底部的沉积污垢。简而言之,我们应该尽可能的将表面毛孔的沉积污垢清除干净,以便于有效的控制不锈钢材料的沉积腐蚀现象;因为,一旦将表面毛孔内的沉积物清除干净后,大气中的氧气能够非常容易的接触到不锈钢的表面。这再一次强调了保持表面清洁的重要性。
 
不锈钢材料清洁和钝化工具:
图5中列出了一些常用于不锈钢材料表面清洁和钝化方面的试剂和工具:
 
图5 一些常用于不锈钢材料表面清洁和钝化方面的试剂和工具
 
其中,Innosoft B570是一种独特的深层清洁剂,只需一步操作就能够有效的清除不锈钢表面的污染物质,例如锈迹等。这是一种基于表面活性剂和有机酸组成的白色粘稠的液体。Innosoft B570能够用于对不锈钢表面生锈区域进行彻底的清理,包括闪绣等。这种绣去除剂并不是一种酸洗剂,因此不会和金属材料发生反应。简言之就是一种非常有效的污垢去除剂并且不会侵蚀金属本身。尽管Innosoft B570是一种较新的产品,但因为去除污垢的高效性已经得到了非常广泛的应用。其成分中包括独特的表面活性剂,能够深入渗透到表面毛孔底部对污染物进行清洁。此外,这种处理剂中还包含一种强大的清洁剂,能够完全溶解掉毛孔内部的沉积污染物,这将极大地有助于阻止不锈钢材料的沉积腐蚀现象。

Innosoft B570不仅非常适用于消除不锈钢材料的生锈腐蚀产物,同时还能够用作一种有效清除闪锈的预防方法。在施加Innosoft B570后如果再施加Innoprotect B580产品将会进一步提高预防闪绣的可能性。Innoprotect B580这种液体会在纳米尺度上对不锈钢材料提供额外的保护,能够更好的预防一些潜在的腐蚀。使用Innosoft B570处理后残留的一些污染物在Innoprotect B580施加后将会被完全清理干净。此外,它还能钝化不锈钢材料表面,防止发生进一步的腐蚀。

Innosoft B570具有深入清洁的特质,能够有效减少不锈钢材料的沉积层下腐蚀现象(这种腐蚀大都是由于缺乏足够的氧气所导致的),尤其是在在氯离子环境中(如海洋应用方面)显得更加明显。值得一提的是,对于抛光或者研磨的不锈钢材料表面该处理剂同样有效。此外,虽然Innosoft B570是为不锈钢材料而研发的,但是对于其他一些金属材料同样具有很好的处理效果,例如铝、铜和钢材料等。本产品可用于去除铝材料上的常见腐蚀。
 
Innosoft B570使用建议:
首先,将Innosoft B570轻微摇动,并不加稀释的利用湿布或者海绵将其施加到材料表面上;对于抛光或者研磨过的成品材料,应当沿着抛光或研磨的相同方向施加。表面上的一些污垢杂质可能会引起轻微的刮擦,尤其是在抛光后的材料表面上,因此应当利用湿布或者水小心的对这些污垢进行清理。值得注意的是,在这过程中只能使用轻微的压力,否则这些污染物可能会被挤压到材料表面的不连续处(如缺陷)内部。此外,在使用Innosoft B570过程中最好能够戴上防水手套。在上述这些操作完成后,还可以进一步使用基本的清洁剂Innosoft B560进行处理,这种基本清洁剂性能一般,但是会在不锈钢材料表面留下一层钝化层,能够大大降低发生进一步腐蚀的概率。
 
Innoprotect B580使用建议:
Innoprotect B580是一种中性(PH6.5)、温和的清洗剂,能够与Innosoft B570联合使用。该产品能够去除表面的污染物和氧化物,同时钝化表面防止发生进一步腐蚀。对于日常的金属表面清洗,在Innosoft B570后再使用Innoprotect B580将会是非常完美的选择。因为Innoprotect B580能够清除掉Innosoft B570清洗过程中的残留物以及新产生的氧化物等。

后续干燥过后,如果出现淡阴影,则表明可能有些残留物渗透到了金属材料表面的不连续处(如缺陷)内部,因此需要多次重复上述操作步骤直至表面被完全清洗干净。
 
 
译自:azom
译者:Vince
 
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