簡介
編輯熱浸鍍鋅是一種鍍鋅形式。 這是在鋼鐵上涂上鋅的過程,當將金屬浸入溫度約為 450 °C(842 °F)的熔融鋅浴中時,鋅會與基體金屬表面形成合金。 當暴露在大氣中時,純鋅 (Zn) 與氧氣 (O2) 反應生成氧化鋅 (ZnO),氧化鋅 (ZnO) 進一步與二氧化碳 (CO2) 反應生成碳酸鋅 (ZnCO3),通常呈暗灰色,強度相當高 在許多情況下保護下面的鋼材免受進一步腐蝕的材料。 鍍鋅鋼廣泛用于需要耐腐蝕而無需不銹鋼成本的應用,并且在成本和生命周期方面被認為具有優勢。 它可以通過表面上的結晶圖案(通常稱為亮片)來識別。
可焊接鍍鋅鋼板; 但是,必須謹慎對待由此產生的有毒鋅煙霧。 當鍍鋅金屬達到一定溫度時,會釋放出鍍鋅煙霧。 該溫度因所使用的鍍鋅工藝而異。 根據美國鍍鋅協會的說法,在長期連續暴露的情況下,熱浸鍍鋅鋼的推薦最高溫度為 200°C(392°F)。 在高于此溫度的情況下使用鍍鋅鋼會導致金屬間層的鋅剝落。 電鍍鋅鋼板常用于汽車制造,以增強車身外板的防腐性能; 然而,這是一個完全不同的過程,它傾向于實現更薄的鋅涂層厚度。
與其他腐蝕保護系統一樣,鍍鋅通過充當鋼材與大氣之間的屏障來保護鋼材。 然而,與鋼相比,鋅是一種更具正電性(活性)的金屬。 這是鍍鋅的獨特特性,這意味著當鍍鋅涂層損壞并且鋼材暴露在大氣中時,鋅可以通過電偶腐蝕繼續保護鋼材(通常在 5 毫米的環形空間內,超過該距離電子傳輸速率會降低) .
過程
編輯熱浸鍍鋅過程導致鋅和鋼之間形成冶金結合,形成一系列不同的鐵鋅合金。 所得涂層鋼材的使用方式與未涂層鋼材的使用方式大致相同。
典型的熱浸鍍鋅線操作如下:
- 使用苛性堿溶液清潔鋼材。 這樣可以去除油/油脂、污垢和油漆。
- 沖洗掉堿性清潔溶液。
- 鋼在酸性溶液中酸洗以去除氧化皮。
- 沖洗掉酸洗液。
- 將助焊劑(通常為氯化鋅銨)應用于鋼材,以抑制清潔后的表面在暴露于空氣時發生氧化。 允許助焊劑在鋼上干燥,并有助于液態鋅潤濕和粘附在鋼上的過程。
- 將鋼浸入熔融鋅浴中并保持在那里,直到鋼的溫度與浴的溫度平衡。
- 鋼材在淬火槽中冷卻,以降低其溫度并抑制新形成的涂層與大氣發生不良反應。
通常將鉛添加到熔融鋅浴中以改善浴液的流動性(從而通過改善排水性能來限制浸漬產品上的過量鋅),有助于防止浮渣,使浮渣更容易回收并保護釜免受來自 燃燒器。 美國的環境法規不贊成水壺中含有鉛。 鉛要么添加到初級 Z1 級鋅中,要么已經包含在使用過的二級鋅中。 第三種遞減法是使用低 Z5 級鋅。
鋼帶可在連續生產線上進行熱浸鍍鋅。 熱浸鍍鋅鋼帶(有時也被泛稱為鍍鋅鐵)廣泛用于需要鋼的強度和鋅的耐腐蝕性的應用,例如屋頂和墻壁、安全屏障、扶手、消費電器和汽車 身體部位。 一種常見的用途是在金屬桶中。 鍍鋅鋼也用于建筑物中的大多數加熱和冷卻管道系統。
單個金屬制品,如鋼梁或鍛鐵門,可以通過稱為批量鍍鋅的工藝進行熱浸鍍鋅。 其他現代技術已在很大程度上取代了此類角色的熱浸。 這包括電鍍鋅,它通過電鍍從含水電解質中沉積鋅層,形成更薄但更牢固的結合。
歷史
編輯1742 年,法國化學家 Paul Jacques Malouin 在向法國皇家科學院的演講中描述了一種通過將鐵浸入熔融鋅中來涂覆鐵的方法。
1772 年,Luigi Galvani(意大利)(鍍鋅就是以他的名字命名的)在青蛙腿實驗中發現了金屬之間發生的電化學過程。
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