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**以来,中国经济飞猛进。进入90年代,中国已经成为世界制造中心,很多原材料及工业产品的产量占据世界**。彩涂钢板作为新型建筑材料,与传统砖瓦、钢混结构相比具有寿命长、节约土地、可回收等特点,广泛应用于公共建筑和工业厂房围护等领域,需求得到了快速发展。但由于行业规范不健全,彩涂钢板质量参差不齐,影响了行业健康稳定的发展。宝钢作为国内较早引进彩涂钢板生产线的大型钢铁企业,自1989年生产出**卷彩涂钢板以来,一直秉承质量**、用户至上的原则,至今已累计生产出600多万吨优质彩涂钢板满足国内外建筑、家电企业的需求。宝钢彩涂板已经成功应用于南极科考站、北京奥运会、上海世博会、上海消东国际机场等标志性建筑,以及冶炼、电力、**、汽车、造船、电子、化工、仓储等多个工业领域。宝钢彩涂板已经成为国内外用户所信赖的产品,并成为建筑工程的选材为了更好地为用户服务,指导用户合理选材,宝钢在2011年回访了部分用户,对宝钢彩涂板二十年来在建筑工程中的使用情况进行了检测和跟踪,同时结合宝钢多年来研发、生产以及使用彩涂钢板的经验,编写了这本《倌赖——宝钢彩涂板20年回顾与展望》,让用户更多地了解彩涂钢板、更多地了解宝钢彩涂板、更好地选择彩涂钢板,使彩涂钢板这个绿色环保建材能选对、用好。让我们大家一起为资源节约、环境友好做点事情吧!
宝钢彩钢卷历史
彩色涂层钢板于1936年在美国问世以后,首先应用于建筑方面的是活动百叶窗片,挡雨板之类的零件产品。原材料也是单张的,或者是2英寸宽的连续涂层钢辔,由美国阿姆柯钢铁公司和赫恩特工程公司生产。
*二次世界大战后,经济复兴,工业与民用建筑日益需要宽的彩色涂层钢板,1949年美国形成了比较完整的彩涂钢板生产、加工产业,生产稳定增长,生产工艺也从较初的1涂1烘改进为2涂2烘。彩涂钢板在建筑、汽车、集装箱、仪器外壳等方面得到广泛的运用。但用量较大的还是工业与民用建筑,美国用于建筑的彩板比例大约为75%左右(NCCA历年资料)。日本于50年代引进美国彩涂钢板生产技术,1954年生产出单张彩涂钢板。1964年开始有连续彩色涂层钢板生产线,1969年后,产量稳定增长。日本由于地处地震带,轻质耐震的彩色涂层钢板建筑物更受欢迎,其用于建筑物的比例约占国内用量的76%(80年代日本镀铲板协会、氯乙烯协会的统计数据)。英国也于1961年开始生产彩色涂层钢板。随后,世界发达国家如德国、瑞典等也开始大量生产彩色涂层钢板,也主要用于建筑用途。70年代,亚洲部分国家或地区(南朝鲜、菲律宾、闽台)开始拥有连续彩色涂层钢板生产线。80年代开始以中国为代表的新兴经济体开始研究开发或引进彩色涂层钢板生产装备。“六五”期间,国家计委和科委组织冶金、化工、轻工三个部将彩涂钢板的开发列入了国家开发计划。随后,宝钢、武钢等又引进了国外的彩涂钢板生产线,80年代末宝钢和武钢生产出中国大陆首批彩涂钢板。在1995年后,中国国内彩色涂层钢板的需求侠速上升,带动了国内民企大量投资彩涂生产线以及韩国和闽台彩涂钢板的大量,使得中国国内彩涂钢板的生产能力大量提升,这投资热情持续了整整10年,目前中国大陆的彩涂钢板产能**过2000万吨/年。90年代末,印度、西亚国家也开始生产彩涂钢板。目前**产量大约在2000万吨/年。
宝钢PVDF彩钢板类产品要求的涂膜更厚,因为要提供更长的使用年艰保证。对背面涂层的要求视用途而定,夹芯板只要求有层可粘结的底漆,而成型钢板由于室内腐蚀环境因此也要求涂两层,厚度至少10um以上。
宝钢彩涂板涂层颜色的选择
对颜色的选择主要是考虑与周围环境的匹配和业主的爱好,但从使用技术角度讲浅颜色涂料的颜料选择余地大,可选择耐久性优越的无机颜料(如钛白粉等),而且涂料的热反射能力强(反射系数达到深色涂料的一倍)夏季涂层本身的温度相对就低,这对涂层寿命延长是有益的。另外,即使涂层变色或粉化,浅颜色涂膜变化后与原颜色的反差小,对外观的影响就不大。而深颜色(尤其是比较鲜艳的颜色)采用**颜色的居多,遇索外线照射*褪色,较短的3个月就变颜色。对于彩色涂层钢板来说,通常涂层和钢板的受热膨胀率不同,尤其是金属基板和**涂层的线膨胀系数差别较大当环境温度发生变化时,基板和涂层结合界面就会发生膨胀或收缩应力,如果不能适当释放就会发生涂层龟裂。另外,在这里要说明两点目前国内市场上的选择误区:其一就是国内目前存在大量白色底漆。采用白色底漆的目的就是可以减少面漆的厚度,因为正常建筑用耐腐蚀底漆是黄绿色的(因此有铬酸锶颜料),必须有足够的面漆厚度才能有好的遮盖力。这样,对耐腐蚀性是很危险的,首先底漆耐腐蚀性差,再者面漆大大减薄,不足10微米。这样的彩涂钢板看上去光鲜,用不了两年就会在不同地方产生腐蚀(切口、折弯加工处、膜下等)。其二就是建筑工程用彩涂钢板同一工程采用不同厂商、不同批次的彩涂钢板,在施工中看似颜色一致,但经过几年的太阳光照射后,不同涂层不同厂商的颜色变化趋势不同,导致产生严重的色差,这样的例子实在太多了。即使同一供应商的产品,也强烈建议同一工程一次订货,因为不同批号有可能采用不同涂料供应商的产品,增加了色差产生的可能性。
目前大量使用于建筑用彩涂的镀层是热镀锌和镀铝锌,镀层厚度越大,耐腐蚀性能越好。镀层厚度主要是影响到彩涂钢板的切口腐蚀性能,切口腐蚀是电化学腐蚀,影响因素有预处理层、底漆、基板厚度、镀层厚度等。在正常情况下,预处理层和底漆相对比较固定,影响切口腐蚀性能的就是基板厚度及镀层享度了,基板越薄,镀层越厚,耐切口腐蚀的性能越好。关于这点,国际上有很多研究,目前比较公认的就是锌比,即镀层单面每平方米镀层重量的克数/基板的厚度(以毫米计),认为锌比≥100是有效防止彩涂钢板切口腐蚀的保证。举例说明:如果0.6mm的钢板,其单面镀锌量就要达到60克/平方米。尽管镀铝锌光板的耐腐蚀性能优于热镀锌,但对切匚腐蚀蔓延来说,铧比也适用于热镀铝锌。至于镀层选择热镀纯锌还是热镀铝锌,则主要取决于使用环境的酸碱度。锌和铝均属于两性金属,但它们在酸和碱中的表现还是有差别的,纯锌在碱性介质中的表现优于铝锌合金,在酸洗介质中的表现则相反。因此,推荐相对酸性环境中采用镀铝锌彩涂,相对碱性环境则采用热镀纯锌彩涂,根据使用经验,湿的木材、混凝土等不要长时间接触镀铝锌基板。
钢种
国内彩涂钢板选择上用户相对较不关心的就是钢种。因为国内大多数彩涂钢板生产厂只有一种钢种,那就是DC51因为他们采购来的热轧板还是轧硬卷基本就是一个钢种},有些有热锌产线的彩涂钢板厂试图通过热镀锌退火来生产全硬钢(S550}或高强钢(S350等),但难度很大,因为他们对基板的质量、化学成分无法控制,因此,质量稳定性就差、稳定性差导致性能波动大,性能波动大会引起压型板板材变差对建筑物来说,承载重量(风载荷、雪载荷、施工人员和机械)、建筑物的跨度、榇距的设计等都依赖于钢板的强度,对于建筑维护结构用彩涂和镀铝锌板来说,国外均有相应的标准。如美国的ASTM653、ASTM792,日本的JSG3302、JSG3321,欧州的EN10215、EN10147等。按钢种大类分成CQ(普通商用级)、DQ(一般冲压用)、HsS(高强结构钢)、FH(全硬钢).
CQ(普通商用级):现使用较普遍,如宝钢所生产的TST01Z、TDC51或 TSGCC等,它的涂漆前的屈服强度在260-320MPa之间。经彩涂后如基板是铝镇静钢,较终强度会有所提高,同时伴随着延伸率的劣化。这种钢的抗拉强度在350-40MPa之间,相对于结构钢来说,其屈强比DQ(一般冲压用}:由于一般建筑用彩板均是辊压成型或复合夹芯,对材料的冲压性能要求不高,因此很少在建筑领域使用(部分门窗类彩板除外)。
HSS(高强结构钢):按欧标HSS可分成4-5种不同强度的钢种,但由于普通CQ级材料已经能够取代低强度的HSS钢,因此,市场上用得较多的是屈服强度280MPa和345MPa的钢种,宝钢所生产的TS280GD和TS350GD就是这两个钢种。与普通CQ相比,HSS钢有几大优势:
1、由于屈强比较低因此该钢种的耐火及抗震性好;
2、对较厚的钢板,它可以制造大跨度拱型板;3、对一般的外墙和屋面板型,它可以比CQ材料适当减薄,从而可节约材料消耗。
FH(全硬钢);是通过控制退火温度来提高钢板屈服强度的一类钢种,按国际通用标准,屈服强度≥550MPa,抗拉强度≥570MPa。这类材料强度高,延伸率低,适用于板型较浅的成型钢板使用,大大节约了材料的使用,也是各国争先研究开发的钢种。对强度高又要求延伸率好的材料,在国外标准中也有描述。采用HSLA(低合金高强度)在炼钢时加入强化合金元素,但由于强度高在钢铁厂进行轧制时加大压下率就有限制,因此作为围护结构的较薄的彩涂板很少采用HSLA钢种(另一缺点是成本高)。
根据宝钢多年的钢种使用经验,为了保证彩涂钢板较终产品的板型,钢板的强度等级、压型钢板的板型以及加工机器等密切相关。总的来说,加二道次越多,板型越好,加工速度越侵,板型越好。压型钢板板型来说,浅波板的板型优于高波板。对钢板强度来说,强度越大,加工后的板型变差的趋势越明显。高强钢的板型相对较差还有另外一个原因就是很多彩涂生产厂仅靠降低热镀锌的退火温度来提高材料的屈服强度,这样就会导致钢板宽度方向上力学性能的不均衡原因就是整个宽度方向带钢温度是不均匀的,温度下降可能导致部分部位温度低于钢板再结晶退火温度。
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