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金属幕墙的防腐性能


有些金属材料虽具有不易腐蚀?#24149;?#23398;性能,但其物理性能无法满足作为建筑构件?#24149;?#26412;要求,如铜、锌、锡太软,镍、钛、铬太硬,甚至有些金属在通常?#24149;?#22659;中无法以固体形态存在。因此金属的本体防腐,是在兼顾强度、机械加工性能等物理性质和防腐?#24149;?#23398;性质?#24149;?#30784;上,包括成本在内的一种平衡产物。下面介绍在工业与民用建筑的金属幕墙上使用的材料。

1.不锈钢

    不锈钢通常是在钢铁中加入了镍(Ni)铬(Cr)等金属合金元素而成,按各种元素的加入量而分为不同的牌号,适用于不同的使用要求;按其金相组织,又可分为奥氏体铁素体两大类(俗称不锈钢、不锈铁)。

    为加强耐大气腐蚀性,适合在建筑室外使用,可在不锈钢?#24615;?#21152;元素铬(Cr)和钼(Mo),?#28034;?#20197;大幅度提高耐大气腐蚀性。。Cr+3Mo作为不锈钢的耐腐蚀性指标,称为点蚀指数。在相同的点蚀指数下进行比较时,铁素体系的耐大气腐蚀性优于奥氏体,并?#20197;?#21152;。Cr、Mo含量来提高耐大气腐蚀性时,铁素体系的成本也优越得多。

    建筑用金属板,不仅用在屋面,还包括墙板。在海滨?#24149;?#22659;下,建筑屋檐下的部分墙板,即雨水淋不到的部位?#20219;?#39030;面更容易被腐蚀,这是受黏?#38454;?#30340;海盐粒子的影响。在这些雨淋不到的部位,即使是22Cr系不锈钢种也无法避免生锈。

    在这样的部位,能正常使用而不生锈的产品是30Cr铁素体系不锈钢。该钢种即使用于屋檐横板和屋檐下面的墙面,长时间也不会生锈。因此这种不锈钢被称为-建筑用超级不锈钢.。建筑用超级不锈钢体系采用的是铁素体系不锈钢,含有Cr(25%-33%)、Ni(18%-25%)、Mo(2%-6%)等成分。

2.铝合金

   金属铝在防腐上有其独到之处?#28938;?#37329;属在空气中会迅速形成致密而厚实的氧化铝膜,这种氧化铝膜的迅速形成,阻止了腐蚀的进一步侵入。与表面防腐不同的是:这层氧化铝膜?#36824;?#20260;破坏后,铝自身在空气?#38156;?#36805;速修复。铝的氧化膜与锌、锡、铜的氧化膜相比不但生成迅速,而且要密实、不易散失。这样铝就有好的防腐性能。

    但是,铝表面的氧化铝膜会与盐、碱类物质发生反应,生成偏铝酸盐,这时水分子会直接与金属铝反应,生成氢氧化铝,聚集在被破坏的表面。这种条件下,水和铝的反应并不会受到凝胶状的氢氧化铝的阻碍,而是继续深入下去。由于这些都发生在含碱、盐类杂物临时停留的局部,故铝质材料在使用一段时间后,往往先形成点?#31383;?#30165;,斑痕更适合含碱、盐类杂物临时停留,继而被很快穿?#31119;?#36825;就是点蚀作用。这是铝单纯靠氧化铝膜防腐的致命弱点。

3.铜合金板

    金属铜金属活动性的排序中,仅次于汞、银、铂、金,它在一般的自然环境中,显得很稳定,不会发生腐蚀,铜虽然在空气中?#19981;?#33258;动生成氧化铜膜,但

铜并不像铝那样?#21487;?#25104;氧化膜来保护内部不受侵蚀,故即使在盐类污物的聚集处发生氧化(铜绿),也不会加速渗?#31119;?#21457;生点蚀现象。

    建筑上使用的金属铜都是青铜(铜、锡合金)或黄铜(铜、锌合金)材料。由于铜本身就有优越的防腐性能,同时又有美观的自然色彩,虽然价格较贵,但常被一些建筑装饰性要求高的屋面所采用。

4.钛锌板

    ?#23548;?#19978;即锌板,是在锌中添加少量的铜、钛而生成的合金板。锌在空气中?#37096;?#36805;速形成致密的氧化锌膜,虽然不如氧化铝膜稳定,但是锌板在除去氧化锌膜后,仍然很稳定,不会被腐蚀。不像除去氧化铝膜后的铝,会与水迅速发生化学反应。因此,金属锌也不会发生点蚀。

    在锌板中加入铜后,提高了锌板的抗拉强度和硬度,添加了/-.b的钛可进一步加强其本体防腐能力。钛锌合金板的密度为7.18g/cm3、纵向膨胀系数为22.0*10(-6次方)/cm(cm.℃)(比钢板的纵向膨胀系数大了近1倍))。钛锌合金板除保持锌的优异加工性能外,又有一定强度,始终保持锌特有?#24149;?#32441;似的金属光泽,因此从机械加工性能、防腐能力以及美观性而言,钛锌合金板优于不锈钢板、铝合金板和铜板。[1]

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