[發明專利]涂裝鋼材及其制造方法

在審

• 申請號: 201710363029.X
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107617547A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 阪下真司
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: B05D5/00
• 分類號: B05D5/00;B05D7/14;B05D7/24;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/06;C22C38/20;C22C38/30;C22C38/22;C22C38/58;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/52
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 張玉玲

技術領域

本發明涉及用于船舶、海洋結構物、橋梁、各種工廠設備等的鋼結構物的涂裝鋼材。本發明特別是涉及在來自海水或飄來海鹽粒子的鹽分形成的腐蝕環境下使用的耐久性優異的涂裝鋼材。

背景技術

作為船舶、海洋結構物、橋梁等曝露在海水中的結構物的結構用構件而使用鋼材時，鋼材受到海水的腐蝕作用，從而存在因板厚減少和穿孔等導致結構物的強度降低這樣的問題。作為這樣的因海水造成鋼結構物腐蝕的對策，有噴鍍、電氣防腐、涂裝等方法，根據狀況實用。

通過噴鍍，在鋼材表面形成環境隔斷性高的被覆層，或形成具有犧牲防腐性的被覆層的方法，作為防腐法比較有效。但是，噴鍍皮膜中通常內在的氣孔和因施工時的溫度變化而產生的裂縫等成為起點，有防腐性在早期劣化的情況。因此，需要定期性地實施噴鍍皮膜的損傷狀況的檢查和損傷部的修補這樣的維護，但是在需要搭建腳手架的高處、海中或結構上復雜的部位，多有維護花費巨大成本，或維護困難的情況。另外，在噴鍍施工時的熱影響下，也有母材的鋼材的強度和韌性降低的情況，能夠有效地、經濟地實用噴鍍的結構物受到限制。

電氣防腐中，有由直流電源裝置流出防腐電流的外部電源方式，和將離子化傾向比母材的鋼鐵高的金屬(Al、Zn、Mg等)與母材連接的流電陽極方式，被實用于海水中的防腐。這樣的電氣防腐法，在被海水完全浸漬的部位有效，但在海上氣相部這樣的沒有被海水完全浸漬的部位，電氣防腐則無法發揮作用，母材的鋼材在海上露出時等情況下，會受到由海水的飛沫造成的劇烈的腐蝕。

關于涂裝，以環氧樹脂系為中心，除此以外，還可實用的有氯化橡膠系、丙烯酸樹脂系、聚氨酯樹脂系和氟樹脂系等的各種各樣的防腐涂料。也有根據環境使用最佳的涂裝系，使其多層化進行使用的情況。涂裝其施工比較容易，是能夠大范圍實用的防腐技術。但是，涂膜存在因紫外線造成經時劣化，和一些外來的機械的作用導致損傷的情況，在涂膜缺陷部，鋼材的腐蝕進展。因此多有如下課題，即，涂裝與噴鍍一樣，也需要定期的檢査和修補，會像上述這樣多存在維護成本大，維護困難的情況。

此外近年來，在鋼材的表面形成致密的銹層的新的防腐技術得到研究。例如，如專利文獻1等提出，為了對鋼板進一步賦予涂裝后的耐腐蝕性，而實施Zn或以Zn為基體，并含有Ni、Fe、Co、Cr、Mn、Ti、Mo、Si、Al的金屬或氧化物的一種或二種以上作為合金或分散粒子的鍍覆。在此方法中，借助鍍覆的犧牲防腐作用而有助于耐腐蝕性，但在基底的腐蝕時，利用存在于Zn基體中的成分與Ni、P等的擴散層成分的協同效果，對基底鐵的銹穩定化、致密化也顯示出效果。

另外，如專利文獻2等提出有一種技術，其通過調整鋼材的化學成分，特別是使Fe₃O₄微細化，形成致密的銹層，從而使船舶壓載艙的涂裝耐腐蝕性提高。這時通過鋅底漆的涂布來促進耐腐蝕性優異的銹形成，但并非必須。通過這樣的材料與表面處理的組合，防腐性提高，在某種程度上能夠取得修補之前的壽命延長以及減輕修補。

【現有技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開平07－292436號公報

【專利文獻2】日本特開2013－256701號公報

近年來，從保護地球環境的觀點出發，作為清潔能源的海洋上的風力發電、波浪發電、潮汐海流發電、溫差發電、太陽能發電等的發電技術的開發被推進。也可以設想到的可能性是，其使用環境條件相比現有結構物的海濱、海水環境而具有更嚴酷的腐蝕性，可以想到防腐狀態的檢查和修補等的維護作業有困難。

利用以上這樣的技術，能夠一定程度地確保海水腐蝕環境下的防腐性、耐腐蝕性，但還說不上是充分的狀態，而是要求性能的進一步提高。特別是在包含防腐狀態的檢查和修補難以進行的部位的結構物中，從提高安全性和降低維護負擔等的觀點出發，對防腐壽命延長的需求高漲。

發明內容

本發明想要解決上述的問題而形成，其課題在于，提供一種涂裝鋼材，其在海水腐蝕環境下、或以飄來海鹽粒子為主因的腐蝕環境下作為結構物的結構用構件使用時，來自涂膜缺陷部的腐蝕造成的涂膜缺陷的進展和鋼材的板厚衰耗難以進行。

在本發明的涂膜鋼材中，在基體鋼材與涂膜之間，形成調整過濃度的含有Zn、Cl、O、C的物質所構成的界面層，使基體鋼材的表面粗糙度最佳化，由此防止氯離子和氧等的腐蝕性物質的浸透。