沪通大桥、新疆阿富准铁路,以及正在建设中的北沿江高铁都用上了——
“三定”深耕新型钢铁防腐工艺
“正在建设中的北沿江高铁铁路扣件、预埋件、人行检修步道、吊围栏等部分钢铁构件防腐,都采用了我们的工艺。此前,沪通大桥、新疆阿富准铁路相关钢铁件防腐技术,也出自我们公司。”接受记者采访时,泰州市三定新材料科技有限公司(下简称三定公司)总经理吴振甫一脸自豪。
走进三定公司实验室,一整面墙几乎被密密麻麻的化学试剂瓶占据。研究人员正在货架间穿梭,精准取用相关试剂,进行一系列复杂的化学实验。作为一家致力于高科技纳米材料、水性涂料产品和各类金属防蚀新技术开发应用的国家高新技术企业,三定公司深耕热渗锌防腐工艺及渗锌后处理剂研究已有近十年历史。
钢铁作为广泛应用于制造业的基础材料之一,其防腐技术对制造业可持续发展、技术创新和产业升级起着重要支撑作用。“长期以来,我国建筑、交通、电力和农业等多个领域使用的主流钢铁防腐手段有热浸镀锌、电镀锌、环氧富锌等。”吴振甫介绍,比如高压电线铁塔使用的是热浸镀锌工艺,高铁桥梁和站台结构使用的是喷涂涂层,汽车车身板件则使用的是电镀锌工艺。这些工艺为钢铁材料提供全方位保护的同时,也会在酸洗、热浸镀、钝化等多个加工环节产生污染。因此,开发更加绿色、环保、健康的钢铁防腐技术和材料成为三定公司的目标追求。
传统钢铁防腐工艺大多是围绕锌元素做文章,例如应用最广泛的热浸镀锌工艺就是将钢铁表面进行酸洗处理后,先后浸入熔融锌液和含六价铬钝化液中,形成保护性氧化锌膜,最高防腐年限可达十年。有没有一种工艺既能利用锌优异的防腐效果与经济性,又能规避固态锌熔化过程中产生的大量废水废气?
“我们花费数年时间实验了上百种材料,在业内率先研发出一种引入高分子材料的热渗锌防腐工艺,能够实现钢铁防腐性能与环保效果的双重提升。”吴振甫说,从抛丸表面处理,到热渗锌,再到渗锌后处理剂,新工艺的每个环节都饱含技术改进与创新。
具体来看,在抛丸环节,团队选择用离心式抛丸机将夹杂石英砂的高压气体喷射到钢铁表面产生撞击力,从而带走表面附着的污染物。“不使用任何化学物质的物理清洁手段仅会产生粉尘和金属颗粒,我们也同时配备了除尘设备。”三定公司研发人员王乐稳解释说。抛丸处理后,再通过精准控温控时,让铁的毛细孔打开而锌粉尚处于软化状态,此时进行渗锌操作,清洁而粗糙的钢铁表面能为锌粉附着提供最佳咬合力,而且未熔化的锌不会产生任何环境污染。
更厉害的是渗锌后处理剂。“传统钝化液中的六价铬是八大重金属之一,我们用纳米级无机高分子材料代替六价铬,实现了钝化液重金属和VOC(挥发性有机化合物)零添加。同时,利用无机树脂、杂化树脂搭配高防锈能力的合金粉等原料制成封闭剂进行外层处理,既环保又能有效增加工件的抗碱能力,可将防腐年限提高到50年。”吴振甫说。
目前,三定公司的钢铁防腐工艺经加速腐蚀测试和现场实地检测,盐雾时间可达500至2400小时,顺利通过中铁检验认证中心(CRCC)认证,已与中铁一局、二局、四局等8家单位达成长期合作。沪通大桥、新疆阿富准铁路以及正在建设中的北沿江高铁铁路扣件、预埋件、人行检修步道、吊围栏等部分钢铁构件防腐工程,都是三定公司的杰作。
“三定公司的定位是提供技术服务,通过新材料研发解决工业产品的各类应用缺陷。”吴振甫告诉记者,1994年从台湾大学获得博士学位后,他就一头扎进新材料领域,并取得一系列成果,包括业内首创杂化水性树脂、涂料,解决传统水性涂料干燥慢、硬度低的问题;与青岛科技大学合作开发的橡胶添加及增强剂,可将橡胶的机械强度与延伸率提高50%;正在测试中的皮革后处理剂,致力于解决人造皮革抗回粘问题;还有新型环保阻燃剂,有望解决主流磷系阻燃剂造成的河湖富营养化问题。
“很多新材料的研发应用起初都被认为不可行,但知难而上正是创新研发的魅力所在。”吴振甫说。
点 睛
朱菊萍(省社科院泰州分院经济所所长):制造业是泰州发展最大的底气、最强的动力,拥有最广阔的发展空间,随着工业化和现代化进程的推进,与制造业密切相关的钢铁材料防腐技术,日渐占据重要位置。防腐的本质是通过一系列化学反应机制来阻止钢铁与外界腐蚀介质接触或反应,在这一过程中极易产生环境污染。三定公司在业内率先研发出一种新型防腐工艺,从抛丸表面处理,到热渗锌工艺,再到渗锌后处理剂,每个环节都饱含技术改进与创新,填补了国内空白,在实现钢铁防腐性能与环保效果双重提升的同时,也更具经济性。近年来,泰州新材料产业创新发展步伐加快,如三定公司一样,不少企业在行业细分领域突破“卡脖子”技术。对此,泰州要大力推进概念验证、小试、中试等公共平台建设,加快创新成果转化,促进新材料产业高质量发展。
编辑:王魁 袁婷
校对:王晶
责编:姜景旸
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