ทำไมเหล็กชุบสังกะสีต้านทานการกัดกร่อน?

1. ในระดับทางกายภาพเหล็กชุบสังกะสีให้การป้องกันได้อย่างไร?

ความครอบคลุมของฟิล์มออกไซด์หนาแน่น
เมื่อสังกะสีสัมผัสกับอากาศมันจะสร้างคาร์บอเนตสังกะสีขั้นพื้นฐานอย่างรวดเร็วกลายเป็นฟิล์มพาสซีฟที่ไม่ละลายน้ำ
ฟิล์มนี้บล็อกไอน้ำและออกซิเจนจากการสัมผัสกับเหล็กฐานคล้ายกับชั้นป้องกันอลูมิเนียมออกไซด์ของอลูมิเนียม

ความสมบูรณ์ของชั้นสังกะสี◦ความหนาเฉลี่ยของชั้นชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนจะมากกว่าหรือเท่ากับ65μmซึ่งเทียบเท่ากับการครอบคลุมพื้นผิวเหล็กด้วย "เกราะสังกะสี" ต่อเนื่องเพื่อแยกสื่อการกัดกร่อน

2. การปกป้องสารเคมีของชั้นสังกะสีจะแสดงออกมาได้ที่ไหน?

หลักการขั้วบวกเสียสละ
ไดรฟ์ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น: ศักยภาพอิเล็กโทรดมาตรฐานของสังกะสีนั้นเป็นลบมากกว่าเหล็ก เมื่อการเคลือบเสียหายและสารตั้งต้นจะถูกเปิดเผย:
สังกะสี→ขั้วบวกสึกกร่อน
เหล็ก→แคโทดป้องกัน
การไหลของอิเล็กตรอน: ชั้นสังกะสีจะปล่อยอิเล็กตรอนอย่างแข็งขันซึ่งไหลผ่านพื้นผิวโลหะไปยังพื้นที่เหล็กที่สัมผัสยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันของธาตุเหล็ก

การซ่อมแซมตัวเองของผลิตภัณฑ์การกัดกร่อน: Zn²⁺ไอออนที่เกิดจากการกัดกร่อนของสังกะสีย้ายไปยังพื้นที่ที่เสียหายและรวมเข้ากับOH⁻/CO₃²⁻ในสภาพแวดล้อมเพื่อสร้างการตกตะกอนสังกะสีคาร์บอเนตขั้นพื้นฐานซึ่งปิดผนึกรอยขีดข่วนเล็ก ๆ

3. ขอบเขตความล้มเหลวและข้อ จำกัด คืออะไร?

ความเสียหายขนาดใหญ่: เมื่อความกว้างของรอยขีดข่วนมากกว่า 4 มม. ช่วงการป้องกันทางเคมีไฟฟ้าจะไม่เพียงพอ (รัศมีการป้องกัน≈ 2 มม.)
ความล้มเหลวของอุณหภูมิสูง: เมื่อความแตกต่างของสังกะสี/เหล็กมีความแตกต่างมากกว่า 60 องศาผลการป้องกันการเสียสละจะลดลง เมื่อชั้นสังกะสีมากกว่า 200 องศาการออกซิเดชั่นและการลอกของชั้นสังกะสีจะเกิดขึ้น
การสัมผัสระหว่างโลหะที่แตกต่างกัน: การสัมผัสโดยตรงกับทองแดงและสแตนเลสจะทำให้เกิดการกัดกร่อนของกัลวานิกเร่ง

4. ประเด็นสำคัญของแอปพลิเคชันวิศวกรรมคืออะไร?

การซ่อมแซมความเสียหาย: ซ่อมแซมด้วยสีสังกะสีที่พ่นเย็นด้วยเนื้อหาสังกะสี> 96% (เช่น ZRC, แบรนด์ CRC) การป้องกันการเชื่อมต่อ: ใช้การเคลือบ Dacromet (ฟิล์มสังกะสี-โครเมียม) บนพื้นผิวสัมผัสของสลักเกลียวเพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนของรอยแยก
สภาพแวดล้อมที่รุนแรง: ใช้การเคลือบสังกะสีอลูมิเนียม-แมกนีเซียม (ZAM) ในพื้นที่พืชทางทะเลหรือเคมีเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน 3 ถึง 5 เท่า

5. กลไกการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อมของเหล็กชุบสังกะสีคืออะไร?

ความสามารถในการบัฟเฟอร์ค่า pH
สังกะสีมีความเสถียรในช่วง pH 6 ~ 12 และอัตราการกัดกร่อนน้อยกว่าหรือเท่ากับ0.1μm/ปี (เหมาะสมที่สุดในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง)
สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด (pH<6): Zn + 2H⁺ → Zn²⁺ + H₂↑ (corrosion acceleration)
Alkaline environment (pH>12): zn + 2 oh⁻→zno₂²⁻ + h₂↑ (การเร่งความเร็วการละลาย)
กลไกความต้านทานสเปรย์เกลือ
เมื่อC⁻ถูกสึกกร่อนผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนของสังกะสีZn₅ (OH) ₈cl₂·H₂oจะสร้างชั้นการตกตะกอนป้องกัน (Electrogalvanizing ไม่มีความสามารถนี้)