有些(xie)金屬材料虽具有不易腐蚀的(de)化學性能,但其物理性能无法满足作(zuo)為建筑(zhu)構件的基本要求,如銅(tong)、鋅、锡太软,镍、钛、铬太硬,甚至有些金屬在通常的環境中无法以固體形態存在。因此(ci)金屬的本體(ti)防腐,是在兼顧強(qiang)度、機(ji)械加工性能等物理性質和防腐的化學性質的(de)基礎上,包括成本在内(nei)的一種平衡產物。下面介紹在的金屬幕牆上使用的材料。
不锈(xiu)鋼通常是在(zai)鋼鐵中加入了镍(Ni)铬(Cr)等金屬合金元素(su)而成,按各種元素的加入量而分為不(bu)同的牌(pai)號,適用於不(bu)同的使用要求;按其金相組織,又可分為和兩大類(lei)(俗称(cheng)不锈鋼、)。
為加強不锈(xiu)鋼在建筑室外環境中的(de)耐大氣腐蚀性能,在材料配方中增(zeng)加元素(su)铬(Cr)和钼(Mo)的含量(liang),可以(yi)大幅度提高其抗腐蚀能力。業界將Cr+3Mo这一組合作為衡量不锈鋼耐(nai)腐蚀性的關键指標(biao),称為點蚀指数,用以評估材料在酸性(xing)和含氯環境(jing)下的抗點蚀能力。在(zai)相同點蚀指(zhi)数条件下進行性能對比時,鐵素體系不锈鋼的耐大(da)氣腐蚀性表(biao)現優於奥氏體系。
建筑用金屬板在屋面和牆板系統中的應用廣泛,其耐腐(fu)蚀性能直接關系到建筑物的(de)使用寿命。在海滨盐(yan)碱環境中,建筑屋檐下(xia)的牆板部分,尤(you)其是雨水无法直(zhi)接淋洗到的區域,反而(er)比露天屋(wu)顶面更容易发生腐蚀。这(zhe)種現(xian)象源於海盐粒子的黏附沉积,在高湿(shi)高盐的空氣条件(jian)下,黏附着的(de)海盐(yan)粒子會持續聚集,加速金屬表面的腐蚀進程。
在这樣的部位,能正常使用而(er)不生锈(xiu)的產品是鐵素體系不锈鋼。该鋼種即使用於(yu)屋檐橫板和屋(wu)檐下面的牆面,长時間也不會生锈(xiu)。因此这種不锈鋼被称為-建筑用.。建筑用超級不锈鋼(gang)體系采用的是鐵素(su)體系不锈鋼,含有Cr(25%-33%)、Ni(18%-25%)、Mo(2%-6%)等成分。
在(zai)防腐(fu)上有其独到之處:该金屬在空氣(qi)中會迅速形成致密而厚實的氧化铝膜,这種(zhong)氧化铝膜的(de)迅速形成,阻止(zhi)了腐蚀的(de)進一步侵入。與表(biao)面防腐不同的是:这層氧化铝膜被(bei)刮伤破坏后,铝自身在空氣中(zhong)可迅(xun)速修复。铝(lv)的與鋅、锡、銅(tong)的氧化膜相比不但生成迅速,而且要密(mi)實、不易散失。这樣铝就(jiu)有好的防(fang)腐性能。
但是,铝表面的氧(yang)化铝膜會與盐、碱(jian)類物質发生反(fan)應,生成(cheng)偏铝酸盐,这時會直接與金(jin)屬铝(lv)反應,生成氢(qing)氧化铝,聚集在(zai)被破坏的表面。这種(zhong)条件下,水和铝的反應並不會受到凝胶状的氢氧化铝(lv)的(de)阻碍,而是繼(ji)續深入下去(qu)。由於这些都发生在含(han)碱、盐類雜物(wu)臨時停留的局部,故铝質材料在使用一段時間后,往(wang)往先形成點状斑痕,斑痕(hen)更(geng)適合含碱、盐類雜物(wu)臨時停(ting)留,繼而被很快穿透,这(zhe)就是點蚀作(zuo)用。这是铝單純靠氧化铝膜(mo)防(fang)腐的致命弱點。
在的排(pai)序中,仅次於汞、銀、铂、金,它在一般的自然環境中,顯得很稳定,不會(hui)发生腐蚀,銅虽然在空氣中也會自動生成膜,但
銅在防腐蚀機(ji)製上與铝存在根本差(cha)异,銅(tong)並不依赖生成(cheng)氧化膜來保護内部不受侵蚀,因(yin)此(ci)即使在盐類污物的聚集處发生氧化形成銅綠,这(zhe)層銅綠也不會(hui)加速腐蚀液向内渗透,不會誘发危害結構的
建筑(zhu)上使用的金屬銅都是(shi)青銅(銅、)或黄銅(tong)(銅、)材料。由於銅本身(shen)就有優(you)越的防腐性能,同時又有美觀的自(zi)然色彩(cai),虽然价格较(jiao)貴(gui),但常被一些建筑裝飾(shi)性(xing)要求高的屋面所采用。
實际上即鋅板(ban),是在鋅中添加少量的銅、钛而生成的。鋅在空氣(qi)中也可迅速形(xing)成致密的膜,虽然不如氧(yang)化(hua)铝膜稳定,但是鋅板在除去氧化鋅(xin)膜(mo)后,仍然很稳(wen)定(ding),不會被腐蚀(shi)。不(bu)像除去氧化铝膜后的铝(lv),會與水迅(xun)速发生化學反(fan)應。因此,金屬鋅(xin)也(ye)不會发生點蚀。
在鋅板(ban)中加入(ru)銅后,提高了鋅板的抗拉強度和硬度,添加(jia)了/-.b的钛可進一步加(jia)強其本體防腐能力。钛鋅(xin)合金(jin)板的密度為7.18g/cm3、縱向膨胀系数為22.0*10(-6次(ci)方(fang))/cm(cm.℃)(比鋼板的縱向(xiang)膨胀系数大了(le)近1倍))。钛鋅合(he)金板除保持鋅的優异加工性能(neng)外,又有一定強度,始終保持鋅特有的(de)花纹似的金(jin)屬光泽,因此从機械加(jia)工性能、防腐能力以(yi)及(ji)美觀性而言,钛鋅合金板優於不(bu)锈鋼板、铝合(he)金板和(he)銅板。
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