რამდენად უკეთესია 3003 ფერადი დაფარული ალუმინის ზოლის ჟანგის წინააღმდეგობა, ვიდრე 1060?

აბსტრაქტი

1060 და 3003 ალუმინის ზოლები არის ორი ყველაზე ფართოდ გამოყენებული სუბსტრატი ფერადი დაფარული ალუმინის დასამუშავებლად არქიტექტურულ დეკორაციაში, HVAC და გარე ჰიდროსაიზოლაციო ინდუსტრიებში. მიუხედავად იმისა, რომ ორივე იყენებს იდენტურ ორგანულ დაფარვის სისტემებს, მათ შორის წინასწარი დამუშავების კონვერტაციის ფირის, ეპოქსიდური პრაიმერის და პოლიესტერის/PVDF საფარის ჩათვლით, მათი სუბსტრატის მეტალურგიული განსხვავებები იწვევს აშკარა ხარვეზებს ხანგრძლივ ჟანგსა და ფენის ქვეშ კოროზიის წინააღმდეგობას. ეს სტატია რაოდენობრივად განსაზღვრავს ჟანგის წინააღმდეგობის ხარვეზს მასალის შემადგენლობის ანალიზის, მარილის სპრეის სტანდარტიზებული ტესტის მონაცემების და საველე გარემოს გადამოწმების გზით და განმარტავს მოქმედ სცენარებს ორი დაფარული ზოლისთვის.

1. სუბსტრატის შემადგენლობის ფუნდამენტური განსხვავებები

1.1 ქიმიური კომპონენტის პარამეტრები

1060 ეკუთვნის 1000 სერიის სუფთა ალუმინს, ალუმინის სისუფთავით არანაკლებ 99.6%, შეიცავს მხოლოდ რკინისა და სილიციუმის მინარევებს მიზანმიმართული შენადნობის ელემენტების გარეშე. მისი შიდა მარცვლოვანი სტრუქტურა არის ერთფაზიანი ალუმინის მყარი ხსნარი, რომელიც ქმნის ფხვიერ და ფოროვან ბუნებრივ ალუმინის პასივაციურ ფილას ჰაერზე ზემოქმედებისას. ამის საპირისპიროდ, 3003 არის Al-Mn დამუშავებული შენადნობი, რომელშიც 1.0% -დან 1.5% მანგანუმამდეა დამატებული, როგორც ძირითადი შენადნობის ელემენტი. მანგანუმი რეაგირებს სუბსტრატის შიგნით რკინის შიდა მინარევებით, რათა წარმოქმნას სტაბილური Al6(Mn,Fe) მეტალთაშორის ნაწილაკები.

ეს ნაწილაკები აღმოფხვრის ადგილობრივ გალვანურ უჯრედებს, რომლებიც გამოწვეულია რკინის სეგრეგაციის შედეგად სუფთა ალუმინში. შიშველი სუბსტრატებისთვის ფერადი საფარის გარეშე, სტანდარტიზებული ტესტები აჩვენებს, რომ 3003 შიშველ ალუმინს აქვს 35% უფრო მაღალი ატმოსფერული კოროზიის წინააღმდეგობა, ვიდრე 1060 შიშველი ალუმინი. ფერით დაფარული პროდუქტებისთვის, სუბსტრატის ეს უპირატესობა პირდაპირ აფერხებს სუბსტრატის კოროზიის დიფუზიას, როდესაც მოხდება საფარის მიკრო-დეფექტები.

1.2 სუბსტრატის ზედაპირის პასივაციის თავსებადობა

ქრომატისგან თავისუფალი კონვერტაციის წინასწარი დამუშავების პროცესის დროს, 3003-ის ერთიანი მარცვლოვანი სტრუქტურა ხელს უწყობს 200-300 ნმ კონვერტაციის ფირის უწყვეტ დეპონირებას. 3003-ის კონვერტაციის ფირის შემაერთებელი სიმტკიცე 12%-ით მეტია 1060-თან შედარებით. 1060 სუფთა ალუმინი მიდრეკილია ოქსიდის ფირის არათანაბარი სისქისკენ მოძრავი შენახვისას, რაც იწვევს ნაწილობრივ ცუდ ადჰეზიას პრაიმერსა და სუბსტრატს შორის. ცუდი ადჰეზია არის კიდეების ბუშტუკების და ჟანგის ძირითადი მიზეზი ალუმინის დაფარული ზოლებისთვის.

2. რაოდენობრივი ჟანგის წინააღმდეგობის უფსკრული მარილის სპრეის ტესტების მეშვეობით

ყველა ტესტის ნიმუშმა მიიღო ერთიანი სამრეწველო საფარის სპეციფიკაციები: 5μm ეპოქსიდური პრაიმერი + 20μm პოლიესტერი ზედა საფარი, იდენტური ქრომის გარეშე წინასწარი დამუშავება, H14 ცივი ნაგლინი ტემპერამენტი და 0.8მმ ზოლის სისქე. ტესტები მოჰყვა ASTM B117 ნეიტრალური მარილის სპრეის სტანდარტებს და ISO 16701 ნოტიო ალტერნატიული კოროზიის სტანდარტებს.

2.1 ნეიტრალური მარილის სპრეის ტესტის შედეგები (დახურული რბილი გარემო)

4200 საათის უწყვეტი ნეიტრალური მარილის სპრეის ტესტირების შემდეგ: 1060 ფერის დაფარული ალუმინის ზოლი 2900 საათის განმავლობაში გამოჩნდა მიმოფანტული წერტილის ჟანგით, ჟანგის გავრცელების რადიუსი გაფართოვდა 0.6 მმ-მდე საფარის ნაკაწრების გარშემო. 3003 ანალოგმა წარმოქმნა მხოლოდ ზედა საფარის უმნიშვნელო გათეთრება სუბსტრატის ჟანგის გარეშე, თუნდაც 4200 საათის შემდეგ. რბილ ატმოსფერულ გარემოში, როგორიცაა შიდა ურბანული რაიონები, 3003 დაფარული ზოლის ეფექტური ჟანგის საწინააღმდეგო მომსახურების ვადა 48%-ით გახანგრძლივებულია 1060-თან შედარებით.

2.2 ალტერნატიული ტენიანი მარილის შესხურების შედეგები (სანაპირო/სამრეწველო გარემო)

მაღალი მარილიანობის და გოგირდის შემცველი სამრეწველო ატმოსფერული სიმულაციური ტესტების დროს, შესრულების უფსკრული მნიშვნელოვნად გაფართოვდა. 1800 საათის ალტერნატიული კოროზიის ციკლის შემდეგ, 1060 დაფარული ზოლი განიცდიდა მუდმივ კოროზიას საჭრელი კიდეების გასწვრივ ფენის ქვეშ, რასაც თან ახლდა საფარის აქერცვლა კიდეებიდან 3 მმ-ში. 3003 დაფარულ ზოლს ჰქონდა მხოლოდ კიდეების დაჟანგვის გაუფერულება აქერცლის ან სუბსტრატის ჟანგის გარეშე. სანაპირო და მსუბუქ ინდუსტრიულ კოროზიულ გარემოში, 3003 ჟანგის წინააღმდეგობა თითქმის ორჯერ აღემატება 1060 ფერის დაფარული ალუმინის ზოლებს.

3. უკმარისობის მექანიზმი დაფარული ზოლების განსხვავებები

3.1 ფირის ქვეშ კოროზიის გავრცელება

როდესაც ნაკაწრები არღვევს საფარის სრულ ფენას, წყლის ორთქლი და ქლორიდის იონები აღწევს სუბსტრატის ზედაპირზე. 1060 სუფთა ალუმინზე, მიკრო-გალვანური კოროზია სწრაფად ხდება რკინის მინარევების სეგრეგაციის წერტილებსა და ალუმინის მატრიქსს შორის, რაც იწვევს გვერდითი ჟანგის გავრცელებას საფარი-სუბსტრატის ინტერფეისის გასწვრივ. გავრცელების სიჩქარე ნოტიო პირობებში თვეში 0,21 მმ-ს აღწევს. 3003-ისთვის მანგანუმის შენადნობი ახდენს ელექტროდის პოტენციალის ჰომოგენიზაციას სუბსტრატის ზედაპირზე, რაც გამორიცხავს მიკრო-გალვანურ კოროზიას. გვერდითი ჟანგის გავრცელების სიჩქარე თვეში 0,07 მმ-მდე ეცემა, რაც ეფექტურად თრგუნავს მცოცავ კოროზიას.

3.2 დახრის შემდგომი ჟანგის საწინააღმდეგო მოქმედება

ფერადი დაფარული ალუმინის ზოლები ხშირად არის მოხრილი ადგილზე დამონტაჟებისთვის. მოხრის დეფორმაცია იწვევს მიკრობზარებს საფარის შიგნით. 1060-ს აქვს დაბალი მოსავლიანობის სიძლიერე, ხოლო მოღუნვის სტრესი იწვევს არარეგულარულ საფარის მიკრობზარებს. კოროზიული საშუალებები ადვილად აღწევს მკვრივ ბზარებში. 3003-ს აქვს 30%-ით უფრო მაღალი გამტარუნარიანობა, ვიდრე 1060 იმავე ტემპერამენტში, რაც ზღუდავს საფარის ბზარის გაფართოებას მოხრის დროს. საველე თვალყურის დევნება აჩვენებს, რომ მოხრილი 1060 დაფარული ზოლები ზედაპირულ ჟანგს უვითარდება 2,2 წლით ადრე, ვიდრე მოხრილი 3003 ზოლები გარე ექსპოზიციის ქვეშ.

4. სცენარზე დაფუძნებული შერჩევის სახელმძღვანელო პრინციპები

4.1 პრიორიტეტი 1060 ფერი დაფარული ალუმინის ზოლისთვის

1060 ინარჩუნებს ღირებულების უპირატესობებს მხოლოდ მშრალ შიდა შიდა გარემოში, დაბალი ტენიანობით და კოროზიული გაზის გარეშე. მისი ელასტიურობა 8%-ით მეტია 3003-ზე, რაც მას შესაფერისს ხდის დეკორატიული ალუმინის ზოლებისა და შიდა ჭერის პანელების ღრმა სახატავად, გარე ექსპოზიციის მოთხოვნების გარეშე. მისი ჟანგის წინააღმდეგობა სრულად აკმაყოფილებს 15-წლიან შიდა მოთხოვნებს, ნედლეულის დაბალი ხარჯებით.

4.2 პრიორიტეტი 3003 ფერადი დაფარული ალუმინის ზოლისთვის

3003 სავალდებულოა გარე გამოყენების ყველა სცენარისთვის, მათ შორის შენობის გადახურვა, გარე კედლის კიდეების შეფუთვა, გარე სარეკლამო ალუმინის ზოლები და HVAC გარე არხების შეფუთვა. ის ეგუება წვიმის წყლის ეროზიას, მარილიან ნისლს და მსუბუქი სამრეწველო გამონაბოლქვი აირების კოროზიას. PVDF მაღალი ამინდის მდგრადი საფარის შესატყვისით, 3003 დაფარულ ზოლს შეუძლია შეინარჩუნოს ჟანგისაგან თავისუფალი მოქმედება 30 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში, ხოლო 1060 გარანტირებულია მხოლოდ 18 წლის განმავლობაში იმავე საფარის ქვეშ.

5. დასკვნა

რაოდენობრივად, 3003 ფერადი დაფარული ალუმინის ზოლის ჟანგის წინააღმდეგობის უპირატესობა განსხვავდება მომსახურების გარემოს მიხედვით: 48% -ით მეტი მომსახურების ვადა მშრალ შიდა ატმოსფერულ გარემოში და თითქმის 100% გაუმჯობესება სანაპირო და მსუბუქ ინდუსტრიულ კოროზიულ გარემოში. ძირითადი მიზეზი მდგომარეობს სუბსტრატის ელექტროდის პოტენციალის მანგანუმის ჰომოგენიზაციაში და კონვერტაციის ფირის ოპტიმიზებული ადჰეზიაში. უნდა აღინიშნოს, რომ უპირატესობა გამომდინარეობს სუბსტრატის მეტალურგიიდან, ვიდრე საფარის განსხვავებებიდან. ერთიანი საფარი ვერ გადალახავს თანდაყოლილ ანტიკოროზიულ უფსკრული 1060 სუფთა ალუმინის და 3003 ალუმინის მანგანუმის შენადნობას შორის. მომხმარებლებმა უნდა დააბალანსონ მატერიალური ღირებულება და გარემოს კოროზიის რისკები მიზნობრივი სუბსტრატის შერჩევისთვის.