热镀锌层对钢铁防腐蚀的作用
镀锌管由于锌能溶解于酸和强碱,热镀锌层只能适用于一般大气和天然水环境中。镀锌层在接触空气和水时,会产生轻微的电化学腐蚀。在乡村和空气比较洁净的地区,镀锌层能维持很多年,而在工业污梁区和海岸地区,镀锌层的耐用年限就较短。此外镀层越厚,耐用年限也越长,耐用年限与厚度几乎成正比。镀层厚度也可用单位面积上锌的质量(g/m2)表示,1 μm镀层厚度对应于7.2 g/m2的附锌量。对热镀锌层耐用年限的试验已有大量数据,由于具体试验环境不同,这些数据有一定差异。
热镀锌层对钢铁的保护效果比油漆或塑料层好得多。热镀锌时,锌与钢铁之间发生扩散,生成锌铁金属间化合物层,即合金层。合金层与钢铁以及锌之间均为冶金结合,比漆类与钢的结合更牢固。暴露在大气环境中的热镀锌层数十年也不会脱落,直至被完全自然腐蚀。
镀锌层有小的裂纹或损坏时,锌将以牺牲阳极的形式继续防止裂纹或损坏处的钢铁生锈,这是镀锌层比其他涂镀层优越的主要特点。铁锌合金层含锌在90%以上,对钢铁有与锌近似的电化学保护作用;而且铁锌合金层硬度比纯锌高得多(接近纯铁),因而镀层抵抗碰撞和刮损的能力更高。
镀锌管由于镀层会在应用中消耗,当铁锌合金层逐渐暴露时,镀层表面变得灰暗无光。而且腐蚀产物中含有少量的铁锈(三价铁),会使镀层表面呈现局部铁锈颜色。对于易出现灰暗镀层的镀件,镀层表面很少或基本没有纯锌层,在镀件使用短期内就会出现这种“锈迹”,但这并不影响其保护作用,只是影响外观。
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