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【与Ni同行】含镍不锈钢在建筑屋瓦中的应用

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滨海湾金沙酒店坐落在新加坡田园般的东海岸,其拥有了别家无法比拟的骄傲之处:用电化学着色的含镍不锈钢屋面瓦铺设的耀人眼目的屋顶。



位于美国威斯康星州埃尔克霍恩(Elkhorn)的千年屋瓦(Millennium Tiles)公司设计了这一马赛克镶嵌式屋顶。新加坡降雨量丰沛(平均2,340毫米/年),因此公司选择304(UNS S30400)不锈钢,因其能够在完全暴露的环境中表现良好。


该公司可供的钢瓦色彩齐全,可高性能定制。着色工艺立足于不锈钢本身的化学性质,使其产生多彩的色调,并且绝不会因日光暴晒而褪色,也不会剥落或碎裂。该工艺实际上可提高不锈钢的耐腐蚀性。


如同透过棱镜所见,可见光可以分解为不同波长的光,在不锈钢的氧化表层内部形成不同的色彩。氧化表层不受来自太阳的紫外线损伤。从早到晚,瓦面的颜色随光照状况而改变,映射着自然环境。屋瓦也有轻度的色彩变化,类似于有机产品中的情况。正如千年屋瓦公司的创立者和总裁沃尔特﹒豪克(Walter Hauk)先生所解释的那样:“这些变化使屋瓦具有自然的外观以及无以伦比的美丽”。


该技术在本质上是电化学工艺,在高温下使用了氧化性酸,使厚度约达200-400纳米的本已存在的不锈钢表面的氧化铬层得到强化。氧化物反射入射光线产生虹彩效应,无需添加颜料,被称为“光干涉呈色”。


“我们可以获得小麦、青铜和石板色,以及蓝色、紫色、孔雀蓝色和绿色,所有这些对于设计师和建筑师来说都极具吸引力。着色层下面的不锈钢表面类型将最终决定屋瓦的外观。”


选择304含镍不锈钢主要是由于其抗腐蚀能力,这对新加坡这样的海洋性环境尤为重要。大量的降雨可防止氯化物积聚在金属表面上,从而降低了点蚀风险。除非添加有钼,否则铁素体钢号无法与304媲美,但即便添加了钼,铁素体钢号仍然缺乏镍合金钢所拥有的卓越成型特征。



不锈钢屋瓦的重量仅为每平方米4.5千克(每平方英尺0.9磅),便于安装。比较起来,沥青瓦的重量可达三倍还多,而陶瓷和混凝土瓦的重量则差不多为16倍。千年屋瓦公司施工的单元成功通过了风速高达250公里/时(155 mph)的风力测试。


“由于紫外光无法改变其颜色,因此在整个不锈钢的寿命期都会保持这种色彩,”豪克说。他还补充道,该工艺应用最早期的例子便是于70年代后期以及80年代所安装的立面,至今尚未呈现劣化迹象。公司选择304不锈钢,因其能够在完全暴露的环境中表现良好。


来源:国际镍协会专家

大明钢铁网材料与加工组整理

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