【专业讲堂】谈一谈复合材料的耐腐蚀性能

复合材料具有优异的耐腐蚀性，因而不会向金属般生锈。玻璃纤维增强聚合物风管在化学制造工厂中服役已经超过25年，在恶劣的化学环境中每周7天，每天24小时运行的例子很多。复合材料为许多行业提供抗腐蚀解决方案，包括空气污染控制、化学加工、淡化、食品和饮料、矿物加工和采矿、石油和天然气、造纸、固体垃圾掩埋以及水和废水处理。

耐腐蚀特性主要由复合材料中使用的树脂和增强纤维决定。有多种可供选择的树脂体系，它们几乎对每种化学和温度环境都具有长期抵抗力。而增强纤维的选择非常有限，但对于某些化学环境至关重要。通过合理设计的复合材料具有较长的使用寿命并且很少维护。

复合材料耐腐蚀的发展史

1953年，阿特拉斯化学公司和胡克化学公司开发了第一批高性能工业腐蚀树脂。造纸、化学加工行业迅速认识到了其优势，并在其加工设备中使用了复合材料。

1961年，阿莫科标准石油分公司推出了第一个地下汽油储罐。1961年至1965年之间，壳牌石油公司和欧文斯·康宁公司研究了耐腐蚀解决方案，最终生产出了第一条大型复合材料地下储罐商业化生产线。

在1970年代，复合材料在工业应用中的使用已经十分广泛。1989年美国机械工程师协会发布了FRP储罐的开创性设计标准，即增强型热固性塑料耐腐蚀设备。到1990年代，腐蚀行业已经积累了40年的经验和案例，建立了良好的性能记录。如今，耐腐蚀复合材料约占整个复合材料市场的11％至15％，年销售额估计达30亿美元。

树脂在耐腐蚀中的作用

复合材料中树脂的主要功能之一是保护增强纤维。目前约有数十种旨在提供抗腐蚀性的树脂。每种独特的配方均可针对特定条件提供保护，例如酸性环境、碱性环境、氧化性化学品和高温。

最早的耐腐蚀树脂采用了富马酸酯双酚和无氯酸酐树脂。随后，间苯二甲酸树脂开发成功，并成为耐腐蚀树脂的主体。如今，间苯二甲酸树脂与环氧乙烯基酯树脂一起被广泛使用。

工业设计标准

如果您正在计划使用耐腐蚀复合材料的项目，在设计时可能需要遵循行业标准。ASTM International和美国机械工程师协会（ASME）发布了腐蚀应用最广泛使用的标准。所有标准都涉及适用范围，设计、材料、构造、质量控制、测试和记录保存的基本问题。

尽管有十多种与复合材料腐蚀应用相关的建筑设计标准，但主要的标准是ASTM C582。这是用于耐腐蚀设备的接触成型增强热固性塑料（RTP）层压板的标准规范。它涵盖了通过接触成型制造的耐腐蚀罐，管道和设备的成分、厚度、制造程序和物理性能要求。