鍍鋅的概述原理及方式

一、鍍鋅概述

鋅易溶于酸，也能溶于堿，故稱它為兩性金屬。鋅的標準電極電位比鋼鐵負。若基體是鋼鐵，鍍層破損或遭腐蝕生成Fe-Zn原電池時，鋅鍍層屬于陽極性鍍層，鋅犧牲溶解，保護了鋼鐵。因此鋼鐵上的鍍鋅層不是單純的機械保護作用，而是通過電化學作用保護基體免遭腐蝕，即使鋅層不完整也會起到這個作用。更何況鋅層的耐蝕性很大程度上決定于鍍層上鈍化膜的耐蝕性，鈍化了的鋅鍍層其耐蝕性一般大約可提高8～20倍。

由于鍍鋅光亮劑的進步和不同顏色高耐蝕鈍化工藝的開發(fā)應用，鋅鍍層的外觀得到了顯著的改善，同時具有防護性和裝飾性。昔日傳統(tǒng)認為鍍鋅僅是鋼鐵基體的一種防護鍍層，今日更應是鋼鐵的防護裝飾性鍍層。

由于我國鋅資源比較豐富，鍍鋅又是一種價廉、能防銹，又能裝飾的高性價比鍍種，因而在汽車、機械、電子、船舶、儀表、輕工等工業(yè)部門得到廣泛的應用。如機械零件、低壓電器、高壓開關、緊固連接件、鋼鐵結構件、建筑五金、農業(yè)機械、輕工產品等都離不開鍍鋅鈍化制品。

二、鍍鋅的原理

1、鍍鋅的化學原理

在盛有鍍鋅液的鍍槽中，經(jīng)過清理和特殊預處理的待鍍件作為陰極，用鍍覆金屬制成陽極，兩極分別與直流電源的正極和負極聯(lián)接。鍍鋅液由含有鍍覆金屬的化合物、導電的鹽類、緩沖劑、pH調節(jié)劑和添加劑等的水溶液組成。通電后，鍍鋅液中的金屬離子，在電位差的作用下移動到陰極上形成鍍層。陽極的金屬形成金屬離子進入鍍鋅液，以保持被鍍覆的金屬離子的濃度。鍍鋅時，陽極材料的質量、鍍鋅液的成分、溫度、電流密度、通電時間、攪拌強度、析出的雜質、電源波形等都會影響鍍層的質量，需要適時進行控制。

2、鍍鋅的工藝原理

在裝有鍍件、玻璃球、鋅粉、水和促進劑的旋轉滾桶內，作為沖擊介質的玻璃球隨著滾桶轉動，與鍍件表面發(fā)生摩擦和錘擊產生機械物理能量，在化學促進劑的作用下，將鍍涂的鋅粉“冷焊”到鍍件表面上，形成光滑、均勻和細致的具有一定厚度的鍍層。

三、鍍鋅的方式

1、熱鍍鋅

熱鍍鋅也叫熱浸鍍鋅和熱浸鋅，是一種有效的金屬防腐方式，主要用于各行業(yè)的金屬結構設施上。是將除銹后的鋼件浸入500℃左右融化的鋅液中，使鋼構件表面附著鋅層，從而起到防腐的目的。

2、冷鍍鋅

冷鍍鋅也叫電鍍鋅，是利用電解設備將管件經(jīng)過除油、酸洗、后放入成分為鋅鹽的溶液中，并連接電解設備的負極，在管件的對面放置鋅版，連接在電解設備的正極接通電源，利用電流從正極向負極的定向移動就會在管件上沉積一層鋅，冷鍍管件是先加工后鍍鋅。

四、鍍鋅工藝的種類及其優(yōu)缺點

1、鍍鋅工藝的種類

按鍍鋅溶液的不同可將鍍鋅工藝分為三類：

(1)氰化鍍鋅：分高氰鍍鋅、中氰鍍鋅、低氰鍍鋅;

(2)酸性鍍鋅：硫酸鹽鍍鋅、弱酸性氯化鉀鍍鋅、氨三乙酸-氯化銨鍍鋅;

(3)堿性無氰鋅酸鹽鍍鋅。

2、各種鍍鋅工藝的優(yōu)缺點

(1)氰化鍍鋅

優(yōu)點：鍍層結晶細致，鍍液的分散能力和覆蓋能力較好，對鋼鐵設備無腐蝕作用。

缺點：鍍液含有劇毒氰化物，排放的廢水和廢氣對環(huán)境有危害。

(2)硫酸鹽鍍鋅

優(yōu)點：成本低，鍍液穩(wěn)定，電流效率高，允許的陰極電流密度上限值很高，沉積速度快。

缺點：均鍍能力和深鍍能力較差，鍍層結晶較粗，只適用于鍍外形簡單的零件。鍍液對鋼鐵設備有腐蝕作用。

(3)弱酸性氯化鉀鍍鋅

優(yōu)點：無氰，鍍液成分簡單、穩(wěn)定，投產成本不高，電流效率高，節(jié)約電能，沉積速度快，生產效率高，適用于鑄鐵零件、高碳鋼零件鍍鋅。鍍層光亮、細致，整平性好。

缺點：鍍液對鋼鐵設備有腐蝕作用。如果后處理不好，彩色鈍化膜的抗鹽霧性能比堿性鍍鋅差。

(4)氨三乙酸-氯化銨鍍鋅

優(yōu)點：由于氨三乙酸對鋅的絡合能力較強，顯著增加了鋅沉積時的陰極極化作用，鍍液的分散能力和覆蓋能力較好，鍍層比較光亮。

缺點：鍍液對鋼鐵設備有腐蝕嚴重。

(5)堿性鋅酸鹽鍍鋅

優(yōu)點：無氰，對鋼鐵設備無腐蝕，鈍化膜在濕熱的大氣中不容易變色發(fā)黑。

缺點：在鍍層的結合力和脆性方面于氰化鍍鋅相比有一定的差距。

五、鍍鋅的技術標準

鍍鋅技術標準采用美國ASTM B695-2000及軍用C-81562機械鍍鋅技術標準。