金属高温防腐漆防腐机理剖析

材料在耐高温腐蚀是指材料在高温下与环境介质发生化学或电化学反应，导致材料变质的现象称为高温腐蚀High Temperature Corrosion。高温环境是指温度要在380℃以上的高温。耐高温防腐漆是指涂层能耐高温，抗氧扩散，抗腐蚀介质扩散，封闭效果好，抗腐蚀，能很好的保护基体不被氧化腐蚀。文中指的耐高温防腐漆测试是以丰台区东铁营的北京志盛威华公司ZS-811耐高温防腐漆，数据具有针对性测试数据，以下数据不代表其他高温防腐漆。

耐高温环境下的腐蚀方式主要是高温氧化腐蚀为主，兼顾其他高温腐蚀。志盛威华多年高温防腐漆研发过程中发现，高温氧化腐蚀是高温腐蚀中最常见的一种形式，在高温下几乎所有的金属(除Pt、Au等)在大气环境中都有自发发生氧化的倾向，氧化的损耗占钢产量的7~10%。金属在高温氧化腐蚀的基本过程分为两个方式，一是物理吸附阶段：O2向O2/MO界面扩散，发生物理吸附，其吸附热<25J/mol。二是化学吸附阶段： O2分解成原子氧，发生化学吸附变成O-，最终形成O2-在MO/M界面，金属M电离成M2+。

金属高温腐蚀标准吉布斯自由能-温度关系图

耐高温腐蚀为了维持腐蚀反应的进行，必须有两种迁移O2-和M2+通过氧化膜的迁移，迁移的存在形式通过晶格扩散，T较高，通过晶界扩散，T较低，同时通过晶格、晶界扩散，如Ti、Zr等在中温区(400~600℃)长时间氧化时。金属在高温下氧化反应速率通常以单位时间内氧化膜的生长厚度表示(dy/dt)，高温下的金属氧化的动力学曲线大致遵循直线、抛物线、立方、对数及反对数五种规律。高温下金属氧化时，若不能生成氧化膜，或在反应期间形成气相或液相产物而脱离金属表面，则氧化速率恒定不变(k)，由形成氧化物的化学反应所决定。

金属高温下氧化的规律，多数金属和合金的氧化动力学曲线为抛物线。原因是生成致密的氧化膜，氧化速率与膜厚成反比，反应受扩散控制。n<2，氧化的扩散阻滞并非与膜厚的增长成正比，如：应力、孔洞、晶界对扩散的影响。n>2，扩散阻滞作用比膜增厚所产生的阻滞更严重，如：掺杂不纯等因数。