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鋁塑門窗設備五金件的銹蝕特點

       鋁合金門窗是一種大陰極、小陽極面積的組合結構,電位較正的型材,本身與五金件構成腐蝕原電池,使五金件的腐蝕過程加快,影響五金件的使用壽命和安全性。


  在鋁合金門窗五金件的設計過程中,考慮了必須具備有足夠的機械強度后,也應注意到所選用的材料與鋁合金接觸使用時,能否保持較好的耐蝕性。經表面保護后,能否達到設計壽命要求,這對鋁合金門窗在使用過程中的安全性、耐久性十分重要,只有兩者完美的結合才能真正發揮鋁合金門窗美觀大方、經久耐用的特點。尤其在世界各國工業崛起的今天,工業大氣對門窗及五金的危害已相當普遍,五金件的材質選擇,以及恰當的表面保護已受到業內人士的重視。


  一、鋁合金、塑鋼門窗五金件產生腐蝕的特點


  1.鋁及鋁合金是一種高導電、導熱的金屬材料,在自然狀態下表面極易鈍化,在潮濕的酸性條件下表面氧化生成A1203、3H20,水合氧化鋁本身較穩定,所以鋁及鋁合金制成的門窗型材是一種高性能防腐的材料。因而鋁合金門窗的防腐部位主要是在五金件,五金件的電偶腐蝕不單是在本身,更受鋁型材的電極影響。在一定條件下腐蝕會不間斷的進行。所以,鋁合金門窗用五金件在設計過程中要考慮到材質、表面保護的特殊性。


  2.塑鋼型材是一種非金屬高絕緣材料,不會對五金件的腐蝕產生電極現象,塑鋼門窗的防腐主要集中在五金件,只要五金件各零部件選材得當,再進行較好的表面保護處理,就能達到經久耐用的目的。


  二、鋁合金門窗用五金件的腐蝕機理概念


  1.一般講鋁合金門窗五金件的銹蝕是一個化學反應和電化學反應過程,也是一個多種物質的多種形式的反應,很難用一種或兩種反應方式進行解釋,但造成鋁合金門窗五金件銹蝕損壞的原因,在自然條件下主要是電化學腐蝕。


  2.鋁合金門窗一般是由鋁(型材)、不銹鋼(組件)、鋅合金(組件)、碳素鋼(組件)等組成。這些不同電極電位又相互接觸的金屬在腐蝕介質中組成原電池,從而發生電化學腐蝕。尤其在海洋大氣、工業大氣中,鋁合金門窗的這種材質結構就決定了發生電化學腐蝕的必然性。其中鋁合金型材由于本身易于鈍化,電位相對其它材料講由負變正,從而減緩或停止腐蝕,而電位較負的鋼制零件會加劇腐蝕,造成五金件的損壞。


  3.影響五金件腐蝕的氣象因素


  (1)濕度:由于空氣中的水分凝聚成液態水膜是形成腐蝕原電池的必要條件,因此空氣的濕度是主要因素,當濕度達到某一臨界值時表面形成水膜,腐蝕速度加劇。五金件常用金屬的腐蝕臨界相對濕度見表。


  表 五金件常用金屬腐蝕臨界相對濕度


  材        料       鋼鐵鋅鋁鎳


  臨界相對濕度%65707670


  (2)溫度:高溫高濕時,氣溫升高加速腐蝕。溫度交變由高溫驟降時(晚問),使大氣中的水汽凝聚成膜,也可加速腐蝕過程。潮濕時間愈長,腐蝕也愈嚴重。一般講晝夜溫差大于6度,氣溫在5—50度的范圍內變化時,只要相對濕度達到65-75%就會出現凝霧現象。


  (3)大氣污染:正常情況下,空氣中的腐蝕介質很少,只有氧對金屬的腐蝕是經常性的,但隨著各國工業企業的不斷崛起,空氣中的有害氣體和粉塵也大量增加,如煤、煤油、柴油燃燒后生成的二氧化碳、二氧化硫等氣體。有大量的塵埃,如煙霧、煤灰、氯化物和其它酸、堿、鹽顆粒等也散布到大氣中,有的本身就具有腐蝕性,有的是凝在水珠中對金屬具有腐蝕作用。


  4.普通碳素鋼五金件銹蝕的機理及形態。鋁合金窗安裝碳素鋼五金件屬于大陰極面積和小陽極面積的組合,當腐蝕開始時總會出現這樣的現象,銹蝕產物總是在五金件與門窗型材接觸的邊緣部位出現,而且最初是圍繞接觸點的周邊,而后連成一片,這是為什么?這是因為鋁型材與碳素鋼五金件之間的電位差通過接觸構成原電池,在冷凝水膜的介入下接觸部位產生鐵的氧化反映F2,非接觸部位發生氧的還原反應出現OH-1,在電場的驅動下兩者向中間移動,在邊緣相遇生成人們可以見到的腐蝕產物。其實腐蝕的最嚴重區在接觸面,只是見不到腐蝕產物罷了。由于大氣中氯、二氧化硫等介質的加入,會促進碳素鋼材的溶解,從而會加快五金件的損壞速度。


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