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专业知识

热镀锌简介以及热镀锌的历史

2020-09-07

热浸镀锌是镀锌的一种形式。这是用锌涂覆钢铁的过程,当将金属浸入温度约为449°C(840°F)的熔融锌浴中时,锌与贱金属的表面形成合金。当暴露于大气中时,纯锌(Zn)与氧气(O2)反应形成氧化锌(ZnO),然后进一步与二氧化碳(CO2)反应形成碳酸锌(ZnCO3),通常呈暗灰色,强度很高在许多情况下可以保护下方的钢免遭进一步腐蚀的材料。镀锌钢被广泛用于需要耐腐蚀性而无需不锈钢的成本的应用中,并且在成本和寿命周期方面被认为是优越的。可以通过表面上的结晶图案(通常称为“亮晶晶”)来识别。

镀锌钢可以焊接;但是,必须谨慎对待所产生的有毒锌烟雾。当镀锌金属达到一定温度时,会释放镀锌烟雾。该温度随所用的镀锌工艺而变化。根据美国镀锌机协会的说法,在长期连续暴露的情况下,热浸镀锌钢的建议最高温度为200°C(392°F)。在高于此温度的温度下使用镀锌钢会导致金属间层的锌剥落[需要引证]。电镀锌钢板常用于汽车制造中,以增强车身外板的腐蚀性能。然而,这是完全不同的方法,其趋于实现较低的锌涂层厚度。

像其他腐蚀防护系统一样,镀锌通过充当钢与大气之间的屏障来保护钢。但是,与钢相比,锌是一种更具正电性(活性)的金属。这是镀锌的独特特征,这意味着当镀锌涂层受损并且钢暴露于大气中时,锌可以继续通过电腐蚀保护钢(通常在5 mm的环空内,超过此范围电子传输率会降低) 。

1、加工过程

热浸镀锌的过程会在锌和钢之间形成冶金结合,并形成一系列独特的铁锌合金。所得的涂层钢可以与未涂层的几乎相同的方式使用。

典型的热浸镀锌线的运行方式如下:
使用腐蚀性溶液清洁钢。这样可以去除油/油脂,污垢和油漆。
冲洗掉腐蚀性的清洁溶液。
将钢在酸性溶液中酸洗以去除轧机氧化皮。
将酸洗溶液冲洗掉。
将一种焊剂(通常为氯化锌铵)施加到钢上,以防止清洁的表面在暴露于空气中时发生氧化。使焊剂在钢上干燥,并有助于液态锌润湿和粘附在钢上的过程。
将钢浸入熔融的锌浴中并保持在那里,直到钢的温度与浴的温度达到平衡为止。
钢在淬火槽中冷却以降低其温度并抑制新形成的涂层与大气的不良反应。
通常将铅添加到熔融锌浴中,以改善浴液的流动性(从而通过改善排水性能来限制浸渍产品上的过量锌),帮助防止浮渣,使浮渣更容易回收并保护釜免受因炉内热量分布不均而引起的问题。燃烧器。美国的环境法规不赞成水壶浴中的铅。铅要么添加到Z1级初级锌中,要么已经包含在用过的次级锌中。第三种下降的方法是使用低Z5级锌。

2、热镀锌的发展历史

1742年,法国化学家保罗·雅克·马洛因(Paul Jacques Malouin)在向法国皇家艺术学院的演讲中介绍了一种通过将铁浸入熔融的锌中来涂覆铁的方法。

1772年,以镀锌命名的路易吉·加尔瓦尼(Luigi Galvani)(意大利)发现了在用蛙脚进行实验的过程中,金属之间发生的电化学过程。

1801年,亚历山德罗·沃尔塔(Alessandro Volta)发现了两种金属之间的电势,从而创建了一个腐蚀单元,从而进一步推动了镀锌的研究。

1836年,法国化学家斯坦尼斯拉斯·索雷尔(Stanislas Sorel)获得了一种用锌涂覆铁的方法的专利,该方法是先用9%的硫酸(H2SO4)对其进行清洗,然后用氯化铵(NH4Cl)对其进行助熔。

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