防腐应用技术手册（系列之九）冶金行业的腐蚀背景

冶金行业是指利用金属矿石、矿石精矿和其他原材料，通过冶炼、精炼、铸造和加工等工艺，生产出各种金属产品的产业链。冶金行业包括有色金属冶炼和轧制产业、黑色金属冶炼和轧制产业、钢铁合金冶炼产业、炼焦产业、贵金属冶炼和翻炼产业等。

冶金行业是工业生产中重要的基础产业，涉及到多个领域如矿产开采、矿石处理、冶炼工艺、金属加工等，以及与之相关的新材料、新技术等。冶金行业直接关系到国家的工业化水平和经济发展。在现代科技和工业重要的军事装备、航空航天、建筑、交通运输、通信、电子、能源等关键领域，金属产品都有广泛的应用。

随着科学技术的发展和工业化的进程，冶金行业也在不断地进行着技术革新和产业升级。如绿色冶金、新能源冶金技术、精细化冶金技术、数字化冶金等领域都在不断发展，并在提高资源利用率、减少污染排放、降低能耗等方面发挥着重要作用。

在全球范围内，冶金行业也是一个国际化产业，随着全球化的发展，各国的冶金企业之间的合作和竞争也日益激烈。同时，冶金行业也与环保、资源保护、产业结构调整等方面有着密切的联系，对于推动绿色发展和可持续发展也具有重要的意义。

冶金行业的腐蚀背景

冶金行业中存在着腐蚀问题，主要源于金属材料在工业生产和使用过程中受到各种化学、电化学和物理腐蚀因素的影响。

化学腐蚀：金属在接触到化学物质时，会发生化学反应从而造成腐蚀。例如，金属在接触水、酸、碱或盐等溶液时会发生腐蚀，导致金属材料的损坏。

电化学腐蚀：金属表面的阳极和阴极区域在电化学环境下出现电位差，导致电化学反应，从而引起腐蚀。例如，在海水或土壤中金属会发生电化学腐蚀，特别是在含有氧气和盐的环境中。

物理腐蚀：金属在受到机械磨损、撞击或擦拭时会受到物理腐蚀。例如，在高速流体中金属表面会出现侵蚀，并逐渐损坏。

应力腐蚀裂纹：在受到应力和特定介质共同作用下，金属出现裂纹，这种情况被称为应力腐蚀裂纹，常见于高温高压下的设备。

磨损：在高速流体、颗粒物料、化学物质和机械作用下，金属材料表面会发生磨损。这种磨损可能是由摩擦、冲击或颗粒磨料等因素引起的。

疲劳磨损：金属受到交替载荷的作用，逐渐导致金属疲劳开裂和表面磨损，尤其在高应力作用下更容易出现。

火焰侵蚀和高温腐蚀：在高温条件下，金属可能发生火焰侵蚀和高温腐蚀，这种腐蚀情况常发生在冶金炉、炉排和高温设备中。

氧化腐蚀：在高温条件下，金属材料与氧气接触，可能形成氧化层造成腐蚀。特别是在冶金高温装置和设备中，氧化腐蚀是一个常见的问题，例如在炼钢炉、炼铝炉等设备中。

磨粒磨损：金属材料在受到颗粒物料和磨料颗粒磨损时，常出现表面磨损和损伤，尤其是在各种矿石处理、研磨、挤压等流程中。

腐蚀疲劳：当腐蚀和疲劳同时存在时，金属可能更容易出现开裂和损伤。腐蚀疲劳经常发生在潮湿、腐蚀性介质中的金属构件。

针对以上腐蚀和磨损问题，冶金行业需要采取相应的预防措施，包括使用抗腐蚀合金材料或附加防腐蚀涂层、进行定期维护检查和修复、应用相关防腐蚀技术等。通过采取适时的防护措施，可以降低腐蚀和磨损对设备和材料的危害，延长设备的使用寿命，提高生产效率。

另外，在一些特殊的冶金生产过程中，特别是涉及高温、高压、腐蚀性气体和化学品的操作环境下，腐蚀问题尤为突出。例如，冶金行业中常见的高炉、炼钢炉等设备在高温高压下易于发生腐蚀，这需要采用耐高温合金材料或者进行适当的防腐措施来延长设备的使用寿命。

此外，在工业应用中，金属材料的腐蚀问题还会对环境和安全造成影响。对于矿山、冶炼厂、焦化厂等冶金行业相关企业，腐蚀问题可能导致化学品泄漏、环境污染和安全事故，因此对于冶金企业来说，有效地管理和控制腐蚀问题至关重要。为了有效应对冶金行业中的腐蚀问题，不仅需要加强对金属材料的选择和设计、加工等方面的考量，同时也需要注重腐蚀防护技术的研究和应用，以保障设备和工业生产的安全性和稳定性。随着材料科学、化学工程等领域的发展，相信腐蚀问题在冶金行业中将逐渐得到更好的控制和解决。

T919产品概述

采用超细化技术对钛粉进行粉碎，制备出一种全新的物质——钛基纳米材料，这种材料具有极好的交联剂和活性填料的双重作用。将其弥散到高分子聚合物树脂中，形成高分子纳米复合材料，该材料简称为高分子钛基聚合物，用以对涂料进行改性，使钛粒子表面与聚合物间从粗钛粉的物理粘附状态转化为化学吸附，直至化学键合状态，从根本上改善聚合物和填料界面处的薄弱环节，可以显著提高聚合物涂层的耐蚀性。

T919可适用于多种输油、气、水等多种介质的管道，各种酸、碱、盐等腐蚀介质工况下的各种设备，还可以用于有机溶剂、油、腐蚀介质储罐、反应釜、溶剂槽车等，换热设备等，还可以用于水泥及钢筋混凝土储池的防护、海洋舰船、平台的防腐等。

建议长期工作温度为-30℃～180℃，最高耐温200℃。

T919的性能特点

❶、加入具有交联剂和活性填料双重作用的钛纳米聚合物，可显著提高涂料性能抗渗性

纳米级钛基聚合物材料和高分子树脂形成的化学键合和化学吸附可以很好的切断填料和高分子树脂间的渗透路径；尤其是纳米级的钛基聚合物材料可以有效填充涂层固化时的缺陷，形成高致密性的屏蔽涂层，能有效阻止气、液相的腐蚀介质分子、离子的渗透，有效提高防护性能。

❷、 耐腐蚀性好、抗空蚀性好

高分子钛基聚合物形成的防护涂层，除致密结构外，形成的漆面结构还具有极大的接触角，大于140°，这使得涂层同步具有屏蔽作用和憎水效应，能有效防护腐蚀的发生；该涂料即使在工业纯钛不耐蚀的含F－离子的介质硅氟酸钠储罐中也得到安全使用，在石油化工的酸性水管道、储罐中可以使用3~8年，是目前极少数在该领域内实现长效防腐的材料。

❸ 、耐高浓度Cl-

由于该涂层抗渗性好，具有极优的耐海水性，沸腾3.5%NaCI/4876h无变化、海水挂片1年无变化150℃/3.5%NaCI/144h，无变化，28% NaCI、常温/3年无变化。

❹ 、抗结垢性

钛基聚合物涂层由于微小纳米粒子的填充作用表面光滑度很高，近壁流层薄不利于结垢；特殊的化学结构形成憎水表面，其亲水角达到145°，排斥污垢粒子，使其不能粘附到涂层表面上，达到防垢的功能；另外沉积速率和污垢系数都很低，尤其是沉积速率仅有国家标准的七十分之一，极不易沉积结垢。

❺ 、导热性好

钛基聚合物涂料的辐射热吸收率达到99%以上；纳米级钛基材料在涂层中的立体网状结构形成导电通道的同时，也形成了导热通道，使涂层有了较高的导热系数；应用于换热器时，可以保证不增加原有换热器设计的换热面积，还能提高换热效率。

❻ 、耐磨性

涂层磨耗量：在1000g，1000r的磨轮条件下的磨耗量

材质                            甲板漆                       高分子钛基涂层

磨耗量（mg）           150                            14

❼ 、无毒安全

钛是唯一对人体味觉和植物神经系统没有任何损害的材料，也是唯一与人体组织相容的材料；国家对无毒涂料中限定的所列有毒物质，在本涂料中均检测不出来。

❽、 附着力较高

可与多种材料基体结合，如碳钢、不锈钢、镍基合金等多种金属等，此外还可以和混凝土材料能很好的结合；一般和碳钢材料的结合强度＞15MPa;

❾ 、操作性好

常温固化，对施工环境要求较底；操作时效性适中，操作可采用喷涂、刷涂、辊涂等工艺，抗流挂、易收光，简单易用，对施工人员无太高技术要求。