[科普中国]-气相防锈剂

气相防锈剂又称气相缓蚀剂（Vapor Phase lnhibitor），它的防锈原理很像樟脑丸防蛀，特点是在常温下自动不断的升华，挥发成气体，当这种气体达到饱和状态时就能对钢铁等金属实行防锈保护。

特点首先，这种保护是无孔不入的，有些工件具有细长弯曲的小孔，或有窄细盲孔，往往涂油也难以防锈，如果用气象防锈剂就能轻而易举地完成防锈措施。其实，气相防锈剂是一种主动防锈材料，只要密封环境许可、防锈剂还在，他就能够将防锈状态继续下去，他不像防锈油和涂料，涂层破坏了防锈功能就失去了。因此，它的防锈保护期非常长久，军事上常用它作武器防锈，最长防锈期可达12-20年。它的使用保护和去除非常方便，只要将工件与它放在一起，再加上塑料袋等密封就完成防锈保护，去除时打开密封袋，拿出来就能用。欧洲国家出口的机电产品，对方往往要求采用无油防锈，因为防锈油最终是要化成污水的，会对进口国造成污染。因此，气相防锈剂的用途和用量将会越来越大，可以预见，不久的将来，气相防锈剂会成为钢铁的主要防锈材料之一。

气相防锈是一种新型的防锈材料，要用好它，就要对它的本质有所了解，只有掌握了它的使用特点，才能使它在防锈工作中发挥出色最佳效果。现对它的特点简介如下：

诱导期气相缓蚀剂挥发出的气体扩散到被防护工件的表面，当达到一定浓度时，对金属形成了阻、抑腐蚀的保护，这一时间称为诱导期，但是当它还未达到保护浓度时，致锈因素可能会先起作用而使金属发生锈蚀，更严重的是已发生的锈蚀，吸附了大量的氧气和水分，使它有能力将锈蚀反应继续下去，导致气相防锈保护失效，因此，如何防止诱导期内生锈是个非常关键技术。人们总希望诱导期尽量短一些，此外，诱导期还与药剂的蒸气压、防锈距离和工件材料均有关系，实际使用中如果由于诱导期较长而引起生锈，可以采用蒸气压高的药剂与蒸气压相对较低的药剂组合使用来解决，也可以在包装空间先用干燥剂吸潮等方法解决。

防锈剂量防锈剂量因包装密封性和防锈期要求而不同；也与气相防锈剂本身特点而不同，例如：一种常用的长诱导期的气相防锈剂的用量为35g/m，而另一种短诱导期的用量却只要10g/m，但是长诱导期的蒸气压低，挥发慢，防锈作用期非常的长；诱导期短的药剂虽然初始防锈性好，但是使用期就低得多。此外，包装密封性差的用量要比正常情况多1-4倍，这是因为密封性差，消耗量大。同时防锈期要求长的，使用药剂也要多些。

包装密封性由于气相防锈剂有赖于工件表面聚集起接近饱和的防锈剂浓度，因为需要有一个与大气不流通的小环境，这就要求包装有较好的密封性，否则，逃逸的气体使小环境中的防锈气体退出饱和状态，防锈就失败了。另一方面，因为密封不好，气相防锈剂气体达不到饱和就会源源不断分解，引起非正常消耗也会极大地缩短保护期限。

温度影响当温度达到60℃以上时，大部分气相防锈剂都会迅速分解。因此，热的工件会过度消耗气相防锈剂，最好在工件充分冷却后再使用气相防锈材料包装。

湿度影响湿度对金属的锈蚀影响总是非常大的，使用中要尽量减低湿度影响。一般诱导期较长的气相防锈剂比较适用于相对湿度低于45%的小于环境中，而相对湿度大于80%时要用诱导期短的气相防锈剂。1

种类气相防锈剂的种类主要可以从诱导期、保护金属种类和产品形式三个方面划分，诱导期长和短是气相防锈剂的蒸气压为万分之一大气压，它的诱导期约需20个小时，这固然是缺点，但是蒸气压低、挥发慢，能使它在漫长的10年甚至20年内连续工作。对金属的保护种类是气相防锈剂的又一种分区，单一的气相防锈剂往往不能对多种金属都形成保护，所以要根据保护对象来正确选用药剂。有时，甚至一种气相防锈剂还会对某种金属有加速腐蚀的作用，最常见的是气相防锈剂可能会对镉、镁、锌等有不同程度的加速腐蚀作用。由此可见选对药剂是非常重要的。

常见的气相防锈剂制品有粉剂（包括片剂）、溶液、溶剂、防锈纸和防锈油等。溶液、防锈纸、防锈油等都是由基本材料粉剂及其他材料组合而成。粉剂常用于锅炉、热交换器的细长管和齿轮箱等复杂型腔内及散放工件，每立方米空间仅需34g。例如：上海超越化学品有限公司生产的QW-20防锈剂粉剂，使用时用压缩空气吹入即可。如果将粉剂溶入水中就成为溶液，溶液常用于水压试验和满水保管等其用量在0.02%-0.1%，工件浸液后，表面立即与药剂接触，没有诱导期，而且药剂与工件距离最近，分布最均匀，因此效果较好，但是施工麻烦。气相防锈纸就是将粉剂溶于溶剂后再吸收在具有较好强度的纸上，防锈纸是粉剂的发展，相对粉剂而言它的作用表面积增大了几十倍，与工件的直线距离缩短了，因此效果好，应用最广泛。气相防锈剂还可以溶解于润滑油中，制成气相防锈油，常用于机床及机械试车时用气相防锈油，试车后封存可对内腔防锈，启封后清除不必很严格，少量遗留不影响正常运转。气相防锈油还常用于卷钢卷铜带的边缘涂覆防锈，效果很好。1

性能要求电机生产制造过程中，机座铁心、硅钢片切口及加工零配件常因放置时间较长或保护不当而易生锈，尤其是在梅雨季节更为严重。生锈后，除锈难、耗时长；硅钢片一般堆叠放置，采用传统方式防锈劳动强度大、存在死角，机座等大型结构复杂件也存在同样问题；另外硅钢片等材料后续还需要进行表面涂漆等工艺，为保证油漆的效果，防锈剂应具备如下性能要求：

1）防锈防腐蚀要求：必须有良好的防锈性能，在电机的制造过程中，能有效地防止零配件生锈。

2）水置换性要求：在梅雨等潮湿季节工件锈蚀严重，因此对防锈剂的水置换性提出了很高的要求。当带有防锈剂的金属表面上有水分时，防锈剂能将水从金属表面排除而形成一层保护膜，能在高湿环境中有效保护工件不被腐蚀[3]。

3）工艺适应性及可清洁性要求：考虑到后续的涂漆工艺，防锈剂在清洗后（能达到免清洗更好）必须保证不影响下道工序的实施，不对油漆的喷涂产生影响。

4）可操作性要求：目前防锈工艺有雾化喷涂和人工涂刷，为适应工艺要求，防锈剂的使用应可喷涂、可涂刷，或更简便，以降低人工成本，提高工作效率。

5）通用性要求：能适用于不同产品、不同状态下的防锈。2

发展前景随着工艺技术的进步，气相防锈剂的成本和销售价均已下降，按目前水平，在精确掌握时其单一成本能与防锈油持平，综合成本则大大低于防锈油。目前尤其是向欧美出口的产品越趋向于无油防锈，二十一世纪的防锈工艺必将是气相防锈唱主角，跟上这一潮流，就能把握防锈产品的主流和主要市场。1

参考配方

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本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所