浅析各种涂层在桥梁缆索上的应用（二）

2.2 锌铬涂层

达克罗（DACROMETR）又称锌铬膜、达克锈、达克曼等，在已发布的我国有关达克罗的标准中称为“锌铬涂层”(Zinc/Chromate Coatings)。达克罗技术是一种类似电镀锌的金属涂层处理技术，与电镀层相比具有以下特点[2]：

1）外观为均匀的银灰色,涂层中含有80%的薄锌片和铝片,其余为铬酸盐，具有极强的抗腐蚀性，比电镀锌提高7～10 倍。

2）材料表面处理后无氢脆，特别适用于高强度受力件。

3）具有高耐热性、高附着性、高耐气候性、高耐化学品稳定性等优点。

4）采用了闭路循环的工作方式，与电镀相比，生产过程中杜绝了废酸、废碱和含锌、铬等金属离子污水的产生。

5）具有良好的工艺配套性，可在涂层表面进行粉末静电喷涂。静电喷漆和电泳涂漆等形成复合涂层，既可大大提高金属表面的抗防腐性,又可满足各种产品的表观装饰性。

6）镀层厚度薄，不易控制，可能会产生一定比例的漏镀现象。

此工艺在国外已经得到极为广泛的应用，涉足汽车、土木建筑、电力、化工、道路、桥梁、隧道、军工等众多领域。它不但淘汰了机械镀锌工艺，目前正竞争取代高强度物料的电镀锌工艺，而且热浸锌工艺也有被其淘汰的可能行。

桥梁锚具涂层现在多采用此工艺。由于该涂层较薄，不影响锚具螺纹的配合，无氢脆现象，具有极好的渗透性以及高防腐性能，使拉索锚具的防腐寿命为普通拉索锚具的6～7倍。

2.3 Zn-5%Al-RE合金镀层

Zn-5%Al-RE合金镀层是Zn-Al合金的共晶体，具有较低的熔点。Zn的熔点为419.5℃，而Zn-5%Al-RE合金镀层熔点为382℃。它除兼有Zn和Al的抗蚀优点外，还因其合金生成了金属化合物，且该金属化合物在显微状态下为富铝片层和富锌片层，并呈无规则排列的取向群体（与钢的共析组织珠光体相似）结构，从而形成了隔离大气的坚固屏障（物理保护）和低电极电位的电化学保护，使其具有双重保护作用。Zn-5%Al-RE合金镀层特点如下：

1）没有热镀锌时很厚的锌铁合金层，具有良好的可塑性，且镀层均匀性较好。

2）粘结力性能优越。

3）镀层硬度高，镀层薄，有利于钢丝与锚具的锚固。

4）抗腐蚀能力强，抗腐蚀能力较热镀锌钢丝提高了1～2倍。

如果采用单浸镀工艺，镀层薄，实际工程使用与热镀锌层防护年限相当，优势并不明显，表面存在漏镀问题；而采用双浸镀工艺，可解决单浸镀存在的问题，但也会造成镀锅中合金成分难控、工艺流程增加、耗费高。

金属保护镀层是以保护钢基不受腐蚀为目的，因此，其抗腐性能优劣，就成为镀层好坏的衡量标准。Zn-5%Al-RE合金镀层替代热镀锌层已成为国际上无可争议的事实，据此而出现的许多钢丝标准和钢绞线标准在美、英、德、法、加拿大等**迅速推广。

2.4 环氧涂层

近几年，一些钢丝和钢绞线有机混合物（如环氧防腐）涂料防腐技术也迅速兴起，并有一定的市场前景。虽然桥用有机混合物涂料用于钢丝或钢绞线防腐目前还没有相关**标准可供参考执行，但有机混合物（如环氧防腐）涂料防腐技术的应用在部分行业得到迅速拓展已是不争的事实。

环氧涂层具有以下特点[8-9]：

1）采用静电喷涂或低温溶涂技术，对钢绞线或钢丝的性能没有影响，因此环氧涂层钢绞线或钢丝的疲劳强度不低于裸钢绞线或钢丝。

2）环氧喷涂层间具有防止阳极和阴极反应的能力，因此这种方法比镀锌防腐体系的防腐蚀性强。

3）不但可使金属表面得到优良的机械性能，如防锈抗蚀、坚硬耐磨等，而且其喷涂工艺和成本远比电镀、化学镀简单低廉。

4）可实现缆索单丝防护和整体防护相结合。

5）由于工艺特殊，如果基材清洗、干燥不好，易造成环氧局部与基材剥离，其附着力没有热浸镀效果好。

2.5  镀钛银涂层

镀钛银所使用的原材料包括树脂、填料、溶剂、助剂，颜料等[10]。金属基材经传统的除油、除锈后，擦净即可泳镀1层镀钛银底漆，仅需几秒钟就可迅速反应成膜。这种膜与基材形成一个整体，泳镀方式也是多样化，可喷镀、刷镀、浸镀、淋镀，5～10min后即可镀第2层，独特的成膜机理使第2层牢牢的附着在第1层上。整个镀层可烘干，也可自干，整个镀层极薄，20μm左右可成膜。该涂层具有以下特点：

1）耐腐蚀性强，特别是耐酸蚀性超过热镀锌千倍以上，耐盐雾性超过热镀锌10倍以上

2）外观呈钛银金属光泽，靓丽超过热镀锌，且保光性也远远超过热镀锌。

3）泳镀工艺简便，能耗低，镀层可自干，也可低温烘干。

4）可在热镀锌上泳镀，维护保养工作简单、便捷。

镀钛银涂层已经在镁合金防腐和高速公路护栏等防腐防锈产品上得到应用，在桥梁缆索上的应用还处于起步阶段。镀钛银涂层具有极强的耐酸蚀和耐盐雾性能，特别适用于酸雨较严重地区的城市桥梁缆索等防护工程。

3    结论

目前，桥梁缆索多采用镀锌涂层。随着相关桥梁缆索技术的发展，镀锌涂层的技术局限性也得到越来越深的认识，镀锌相对有限的防腐能力，会使高强钢丝的使用性能降低。因此，采用怎样的涂层，如何提高桥梁缆索用高强钢丝、钢绞线及成品拉索的防腐性能和强度等，已成为今后一段时间内桥梁界需要研究的主要课题之一。锌铬涂层、Zn-5%Al-RE合金镀层（Galfan）、有机混合物（涂料）涂层以及镀钛银涂层是桥梁缆索用钢丝、钢绞线的新防腐镀层技术，它作为桥梁缆索用镀锌钢丝、钢绞线的优良替代镀层具有很好的前景。

建立和完善桥梁拉索用防腐涂层体系，提高拉索防腐，延长拉索使用寿命，是桥梁工作者值得重视的研究方向。

参考文献

[1] **技术监督局.GBT 17101—2008桥梁缆索用热镀锌钢丝[S].北京：中国标准出版社，2008.

[2] **质量监督检验检疫总局.GB/T 18684—2002锌铬涂层技术条件[S].北京：中国标准出版社，2002.

[3] 蒋冶鑫，李广龄.Zn-5%Al-RE合金(Galfan)镀层钢丝的开发应用[J].金属制品，2001（2）：6-7.

[4] 李广龄.Zn-5%Al-RE合金镀层钢丝表面质量分析[J].金属制品，1996(5)：6-10.

[5] 陈明宪.斜拉桥建造技术[M].北京：人民交通出版社，2003.

[6] 桑春明,沈爱国.缆索用高强度PC镀锌钢丝的研制[J].金属制品，2004(6)：6-8.

[7] 万田保.桥梁缆索用高强度镀锌钢丝[J].世界桥梁，2005(1)：62-66.

[8] 费汉兵,徐钦华.环氧涂层钢绞线的现行标准[J].世界桥梁,2007(1)：68-71.

[9] 黄坚强.环氧涂层钢绞线在矮塔斜拉桥中应用[J].公路桥梁企业科技与发展，2007（14）：109-110.

[10] 刘仁.镀钛银化学泳镀分析研究[J].重庆交通科技，2002（75）：78-80.

作者简介：李权（1984-），男，江西省丰城市人，硕士，助工。

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