熱浸鋅和冷噴鋅
熱鍍鋅和冷鍍鋅的區(qū)別主要在于它們的應(yīng)用方法和提供的保護(hù)水平;選擇正確的鍍鋅技術(shù)最終要?dú)w結(jié)為在成本和性能之間找到一個(gè)最佳的平衡。
人們認(rèn)識(shí)到腐蝕對(duì)金屬的破壞性影響已經(jīng)有幾個(gè)世紀(jì)。幾乎在金屬成為建筑材料的時(shí)候,人們就一直在尋找方法來提高它在腐蝕環(huán)境中的壽命。保護(hù)金屬(主要是鋼)的最廣泛使用的技術(shù)之一是鍍鋅。
1742年,一位名為Melouin的化學(xué)家發(fā)現(xiàn),通過將鐵浸入熔融的鋅中,可以在鐵上鍍上鋅。這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了整個(gè)科學(xué)界的研究浪潮,為鍍鋅奠定了基礎(chǔ)。1780年,意大利物理學(xué)家路易吉-加爾瓦尼(Luigi Galvani),也就是鍍鋅工藝以他來命名的人,觀察到兩種不同金屬之間的接觸導(dǎo)致電流的流動(dòng)。隨著時(shí)間的推移,人們對(duì)鍍鋅的認(rèn)識(shí)有了很大的提高,到1850年,英國鍍鋅工業(yè)每年使用1萬噸鋅來保護(hù)鐵。這是一個(gè)工業(yè)的誕生,至今仍在蓬勃發(fā)展。
鍍鋅鋼在我們的日常生活中發(fā)揮著重要作用。它經(jīng)常被用于幾個(gè)領(lǐng)域,列舉幾個(gè)例子,包括建筑、運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)和發(fā)電行業(yè)。有兩種主要的鍍鋅方法;即熱鍍鋅和冷鍍鋅。在這篇文章中,我們將探討這兩種鍍鋅方法,并討論這些技術(shù)有何不同。
一、什么是鍍鋅?
鍍鋅的最簡單形式,是指在金屬(通常是鋼或鐵)的表面涂上一層鋅層。它主要是作為防止腐蝕的一種保護(hù)措施,或者再擴(kuò)展一些,用來增加受保護(hù)的金屬部件的使用壽命。當(dāng)恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用于鋼鐵表面時(shí),鋅涂層提供兩種主要的保護(hù):屏障保護(hù)和電化學(xué)保護(hù)。
二、屏障保護(hù)
當(dāng)鋅涂層被應(yīng)用在表面時(shí),它干燥并硬化,形成不透空氣和濕氣的氧化鋅保護(hù)層,從而消除腐蝕發(fā)生所需的成分之一--電解液。由于底層鋼鐵基材無法與外部空氣或濕氣接觸,進(jìn)一步的腐蝕被阻止。
圖片圖1.氧化鋅層為底層基材提供屏障保護(hù)。
三、電化學(xué)保護(hù)
鍍鋅以同名的保護(hù)方法而聞名。電防護(hù),也被稱為陰極保護(hù),通過優(yōu)先腐蝕來保護(hù)底層鋼鐵基材,從而在這個(gè)過程中犧牲自己。這種保護(hù)方式對(duì)于受保護(hù)的鋼材可能因劃痕、切口、凹痕或涂層損壞而暴露的情況特別有用。
由于鋅是一種高活性和負(fù)電荷的金屬,它將承擔(dān)陽極的角色,因此在相鄰的鋼沒有保護(hù)的情況下,它將首先被腐蝕。鋅將繼續(xù)提供電化學(xué)保護(hù),直到涂層完全被消耗。
四、熱浸鍍鋅
熱浸鍍鋅是最常見的鍍鋅形式之一。這個(gè)過程需要將鐵或鋼的物體浸入溫度約為840°F (449°C)的熔融鋅槽中。一旦從浸鋅槽中取出,鐵或鋼外部的鋅層就會(huì)與大氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng),形成氧化鋅(ZnO)。
氧化鋅進(jìn)一步與二氧化碳反應(yīng),形成被稱為碳酸鋅的保護(hù)層(ZnCO3 )。這種暗灰色的薄膜相對(duì)穩(wěn)定,緊緊地粘在鐵或鋼的表面。在熱浸鍍鋅中,鋅以化學(xué)方式結(jié)合,成為被保護(hù)鋼材的一部分。
雖然熱浸鍍鋅的概念看起來很簡單,但這個(gè)過程包括幾個(gè)關(guān)鍵步驟(圖2)。鋼材首先要經(jīng)過三個(gè)清洗階段,為鍍鋅做準(zhǔn)備;這三個(gè)階段是脫脂、酸洗和助熔。脫脂是用來去除污垢、油和其他有機(jī)殘留物;溫和的酸浴,或酸洗,腐蝕鋼材,去除磨蝕物和氧化鐵;助熔進(jìn)一步去除任何氧化物,并在鋼材上涂覆一層保護(hù)層,防止在鍍鋅之前在鋼材表面形成更多的氧化物。
圖2.熱浸鍍鋅包含的一系列步驟。
一旦清洗過程完成,結(jié)構(gòu)已經(jīng)干燥,就可以將其浸入熔融鋅槽中。熔化的鋅在鐵或鋼物體的內(nèi)部和周圍流動(dòng),從而徹底涂覆它以保護(hù)所有表面。然后將涂層材料從浴池中取出,在檢查前風(fēng)干。
五、冷鍍鋅
冷鍍鋅只是將富鋅漆應(yīng)用在鋼鐵件的表面,以保護(hù)其免受腐蝕。因此,"冷鍍鋅 "一詞在涂料行業(yè)的一些專業(yè)人士中被認(rèn)為是一個(gè)錯(cuò)誤的說法。
鋅粉漆可以用刷涂、輥涂、噴涂等方式施工。涂料也可以通過 電鍍鋅方法應(yīng)用。冷鍍鋅中使用的富鋅涂料與傳統(tǒng)的涂料不同,因?yàn)槠渲杏幸环N結(jié)合劑。這些結(jié)合劑使鋅與鋼材機(jī)械地結(jié)合在一起,提供有效的保護(hù)水平。
與熱浸鍍鋅一樣,冷鍍鋅可以提供屏障保護(hù),也可以提供某種程度的陰極保護(hù)。然而,存在于油漆或涂層中的鋅粉必須有足夠高的濃度,以促進(jìn)鋼鐵和鋅之間的導(dǎo)電性。
與熱浸技術(shù)相比,應(yīng)用富鋅漆所需的表面處理要求較低。在涂層操作開始之前,鋼材的表面必須是干凈和干燥的。通常,首先用鋼絲刷去除鐵銹或可能存在的任何其他腐蝕產(chǎn)物。污垢、油脂、化學(xué)品和其他有機(jī)化合物也必須相應(yīng)地去除。一旦表面制備好,就可以根據(jù)需要在表面涂覆鋅粉漆,涂的次數(shù)越多越好。
六、比較熱浸鍍鋅和冷鍍鋅
雖然熱鍍鋅和冷鍍鋅的目的相似,但它們的應(yīng)用方法和性能有很大不同。遺憾的是,冷鍍鋅并不能提供與熱浸鍍鋅相同的保護(hù)水平。因?yàn)槔溴冧\只是一種涂層,它不能在化學(xué)層面上與金屬結(jié)合,因此不具有與熱浸鍍鋅相同的耐久性、耐磨性和陰極保護(hù)能力。
雖然冷鍍鋅不能達(dá)到熱鍍鋅的性能,但它確實(shí)有其好處。冷鍍鋅是在較小的結(jié)構(gòu)和部件上進(jìn)行低成本和快速應(yīng)用的理想選擇。熱浸工藝更昂貴,更適合于較大的結(jié)構(gòu),通常用于重型工業(yè)用途。
鍍鋅方法的選擇最終要?dú)w結(jié)為在特定應(yīng)用的成本和涂層性能之間找到正確的平衡。
七、夢(mèng)能科技
夢(mèng)能科技是一家致力于涂料的銷售、方案設(shè)計(jì)、涂裝施工為一體的科技公司,夢(mèng)能科技專長于EMI行業(yè)、工業(yè)裝備制造、橋梁鋼結(jié)構(gòu)、石油石化、特種氣體行業(yè)、火電、風(fēng)電、水電能源行業(yè)等重防腐領(lǐng)域。夢(mèng)能科技為廣大用戶提供全方位的服務(wù),包括在設(shè)計(jì)階段向您推薦合理的油漆配套方案,在合作當(dāng)中提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和高水平的施工服務(wù)以及完善的現(xiàn)場施工技術(shù)指導(dǎo)與優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)。