一、金屬鋅在防腐領(lǐng)域的應(yīng)用

在常見的鋼鐵腐蝕控制和防護(hù)措施方案中，最經(jīng)濟(jì)有效的就是采用防腐涂料（涂層/鍍層），而在所有涂料（涂層/鍍層）系統(tǒng)中，含鋅涂料（涂層/鍍層）是不可或缺的。到目前為止，其在重防腐領(lǐng)域的地位幾乎無法替代。鋅是一種淺灰色的過渡金屬，化學(xué)性質(zhì)活潑，在常溫下可以在表面生成一層薄而致密的膜，阻止進(jìn)一步的氧化。正是因?yàn)檫@層膜的作用，鋅被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、冶金、機(jī)械、電氣、化工等領(lǐng)域，是現(xiàn)代工業(yè)中相當(dāng)重要的金屬之一。與其他金屬相比，鋅是相對便宜而又易鍍覆的一種金屬，屬低值防蝕電鍍層，被廣泛用于保護(hù)鋼鐵件，特別是防止大氣腐蝕，并用于裝飾。行業(yè)內(nèi)對鋅的用法主要熱鍍鋅、冷鍍鋅、熱噴鋅、冷噴鋅及含鋅涂料（環(huán)氧富鋅和無機(jī)硅酸鋅）。

1、熱鍍鋅

熱鍍鋅是先將鋼鐵制件進(jìn)行酸洗，去除鋼鐵制件表面的氧化鐵，酸洗后，在氯化銨或氯化鋅水溶液或氯化銨和氯化鋅混合水溶液槽中進(jìn)行清洗，然后送入熱浸鍍槽中，通過鐵鋅之間的反應(yīng)和擴(kuò)散，在鋼鐵制品表面鍍覆附著性良好的鋅合金鍍層。熱浸鋅涂層最外層是鈍化的鋅層，鋅層往里是鋅鐵合金和滲鋅鐵層，熱浸鋅的防腐年限非常長，可以達(dá)到50年以上。熱鍍鋅具有鍍層均勻，附著力強(qiáng)，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是延緩鋼鐵材料環(huán)境腐蝕的最有效手段之一。與其他金屬防護(hù)方法相比，在鍍層的物理屏障與電化學(xué)保護(hù)相結(jié)合的保護(hù)特性上、鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度上、鍍層的致密性耐久性上、在免維護(hù)性和經(jīng)濟(jì)性上，以及其對制品形狀與尺寸的適應(yīng)性上，熱鍍鋅工藝具有無可比擬的優(yōu)勢。

目前熱鍍鋅產(chǎn)品主要有鋼板、鋼帶、鋼絲、鋼管等，其中熱浸鍍鋅鋼板所占比例最大。熱鍍鋅因其良好的防腐性能在過去的幾十年得到了快速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、家電、化工、機(jī)械、石油、冶金、輕工、交通、電力、航空和海洋工程等領(lǐng)域。但熱鍍鋅工藝在防腐過程中會產(chǎn)生很嚴(yán)重的污染。熱鍍鋅在工件的鍍鋅前處理會產(chǎn)生大量的NH3HCL等刺激性氣體和NH4CL濃煙。在鍍鋅過程中會產(chǎn)生大量的金屬蒸汽和氧化粉塵，且伴有大量的鋅灰和鋅渣，既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。

2、冷鍍鋅

又稱電鍍鋅，就是利用電解，在制件表面形成均勻、致密、結(jié)合良好的金屬或合金沉積層的過程：是將表面處理好的鋼材放到鍍鋅用的藥水中，通過電流，藥水中鋅離子被還原為鋅，均勻的、薄薄的涂在鋼板上，鋼材或構(gòu)件所有角落都是非常的均勻，不會被遺漏，所有的涂層厚度都是一致的。電鍍鋅目的是為了防止鋼鐵類物體被腐蝕，提高鋼鐵的耐蝕性及使用壽命，同時也使產(chǎn)品增加裝飾性的外觀。電鍍鋅有以下特點(diǎn)：

1.1 抗腐蝕性好，結(jié)合細(xì)致均勻，不易被腐蝕性氣體或液體進(jìn)入內(nèi)部。 

1.2 鋅層比較純，無論在酸或堿環(huán)境底下都不易被腐蝕。長時間有效的保護(hù)鋼體。

1.3 經(jīng)鉻酸鈍化后形成各種顏色使用，可根據(jù)客戶喜愛挑選，鍍鋅美觀大方，具有裝飾性。

1.4 鋅鍍層具有良好的延展性，在進(jìn)行各種折彎，搬運(yùn)撞擊等都不會輕易掉落。其干膜含有96%以上的全鋅含量，冷鍍鋅能夠?yàn)殇撹F提供很好的陰極保護(hù)。即使在很苛刻的環(huán)境中，仍能長效保護(hù)鋼鐵表面。防腐性能可以與熱鍍鋅相媲美，甚至優(yōu)于熱鍍鋅。而且冷鍍鋅是由高純度鋅粉，樹脂和有機(jī)溶劑組成，不含鉛，汞等重金屬，有機(jī)溶劑中揮發(fā)物VOC排放少，對環(huán)境污染極低。

3、熱噴鋅

熱噴鋅就是先利用高壓空氣和管道將砂粒吹到工件表面除掉金屬表面銹和氧化皮，然后利用氧氣、乙炔或電熱源（大型工件采用電加熱，中小型采用氧氣、乙炔加熱）通過壓縮空氣和專用工具（噴槍）將鋅霧化超高速噴到金屬表面。雖然初期投入比噴涂油漆大，但噴涂油漆經(jīng)過二、三年就要維護(hù)，長期下來人力、物力花費(fèi)大大高于熱噴鋅。

4、冷噴鋅

冷噴鋅涂料又叫鍍膜鍍鋅，是由經(jīng)過原子法處理的超細(xì)鋅粉、樹脂以及揮發(fā)性溶劑等組成的單組分產(chǎn)品。其中鍍層的鋅含量高達(dá)96%，鋅粉純度在99.99%以上，鋅粉粒度3-6μm，這造就了冷噴鋅漆鍍層對鋼材優(yōu)異防腐蝕性能。冷噴鋅涂裝方式把鋅粉鍍覆在基材表面上的一種材料保護(hù)技術(shù)，是在常溫自然條件下就可達(dá)到熱鍍鋅防銹效果的新型防腐工藝。其防腐原理和熱鍍鋅一樣，具有陰極保護(hù)和屏障式保護(hù)雙重作用。

5、含鋅涂層

含鋅涂層施工方便，一般用作底漆，可達(dá)到15~30年長效重防腐的防腐蝕效果。含鋅涂層可以包含有機(jī)樹脂成膜的環(huán)氧富鋅底漆，納米硅溶膠成膜的無機(jī)硅酸鋅底漆以及其他樹脂成膜的冷噴鋅底漆?；诃h(huán)保要求和其他功能性的要求，水性環(huán)氧富鋅底漆、無機(jī)硅酸鋅底漆（溶劑型無機(jī)硅酸鋅底漆和水性無機(jī)硅酸鋅底漆）、水性抗滑移無機(jī)防銹防滑涂料、水性無機(jī)硅酸鋅車間底漆等相繼出現(xiàn)。

熱鍍鋅、冷鍍鋅使用純鋅，熱噴鋅使用純鋅絲或者75%鋅絲25%鋁絲。含鋅涂層中，冷噴鋅含鋅量最高，其金屬鋅含量92%以上，全鋅含量96%以上；無機(jī)富鋅底漆和環(huán)氧富鋅底漆，一般含鋅量在60~85%，溶劑型和水性無機(jī)硅酸鋅車間底漆鋅含量較低，約為30%。