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當在黑色金屬（含鐵）金屬表麵上電鍍鋅塗層時，它會形成強大的耐腐蝕屏障——同時還提供許多其他重要的好處。
鍍鋅的顯著效果與其相對較低的成本相結合，使其成為在所有類型的製造過程中保護表麵的流行選擇。您會在螺母、螺栓、汽車零件和各種其他消費品上找到鋅塗層。
鋅是一種天然存在的元素，在地殼中含量豐富。如果您回想起高中化學時代，您可能還記得鋅 (Zn) 是元素周期表中列出的化學元素之一——確切地說是 #30。
早在 1746 年德國化學家 Andreas Marggraf 正式發現並分離出鋅作為一種天然元素之前，鋅礦石與銅結合生產黃銅。金屬鋅的生產可以追溯到 13 世紀。在其金屬狀態下，鋅相對硬而脆。它還以其藍白色而聞名。
鋅現在是全世界第四大消費金屬。生產的鋅中近一半用於鍍鋅工藝，以防止鋼鐵和鐵生鏽。這涉及在金屬表麵塗上一層薄薄的鋅，以形成耐腐蝕的屏障。將鋅與銅合金化以生產黃銅仍然是一種普遍的做法，代表了鋅使用的第二大常見形式。
如果您從事工業製造工作，您可能熟悉“商業鋅”一詞。這是指通常用於塗覆金屬部件的鋅表麵處理規範。它可以提供基本的防腐蝕保護。
鋅具有形成腐蝕副產物的固有能力，可以顯著降低黑色金屬的腐蝕速率。這些鋅腐蝕產物，通常稱為鋅銅鏽，可作為金屬表麵的保護屏障。它們有助於阻擋可以顯著加速腐蝕過程的水分。根據環境條件，鋅的腐蝕速度比其他金屬慢 100 倍。
您可能還熟悉氧化的概念，俗稱鏽蝕。當鐵或鋼與空氣中的水分接觸時會發生這種情況。鋼鐵特別容易氧化。想一想當您將鋼或鐵基金屬物體留在戶外而沒有保護它免受雨雪侵襲時會發生什麼：生鏽是不可避免的。
鋅塗層用作金屬屏障，可防止水分到達塗層物體的表麵。這不僅在室外環境中很重要，而且許多室內工業或製造環境也有利於氧化的形成。水分可以通過通風管道進入，在某些工業環境中發現的某些富含化學物質的氣氛也會促進金屬表麵的腐蝕。
有趣的是，鋅塗層在阻止腐蝕方麵如此有效的另一個原因是鋅自身的腐蝕性能。通過稱為電偶腐蝕的過程，鋅將“順從”它所保護的金屬。鋅比鐵更具有電化學活性。當鋅和鋼在電解溶液中相互接觸時——這是在鍍鋅過程中發生的——鋅作為鋼的陽極。這可以防止在金屬表麵形成小的陽極和陰極區域，這將顯著減少腐蝕的發展和擴散。
鋅還充當通過鍍鋅保護鋼的犧牲塗層。鋼在塗有鋅塗層時不會很快腐蝕，即使劃痕或切口使鋼暴露在空氣或濕氣中也是如此。鋅塗層總是會首先失去光澤和腐蝕。您可以說鋅塗層“為團隊提供了一個”。
這與由油漆或鋁等材料組成的塗層顯著不同，其中腐蝕鋼會隨著時間的推移削弱塗層並降低其有效性。
鍍鋅工藝可以根據金屬表麵處理公司的偏好以及手頭的特定鍍鋅應用而有所不同。通常，該過程首先用堿性清潔劑溶液清潔金屬表麵，以去除油、其他材料或碎屑。然後用酸性溶液處理該物品以去除鏽跡或表麵鱗片。
清潔後，可以開始實際的鍍鋅過程。將物品浸入含有溶解鋅的電解質溶液中。然後將直流電流引入溶液中，將鋅沉積在陰極上——化學活性較低的物品或被電鍍的部件。這個過程被稱為電沉積。鋅起到陽極或更活躍的成分的作用。
電鍍鋅的一個潛在問題是金屬在電鍍過程中可能會與氫分子接觸。這可能會導致一種稱為氫脆的情況，其中捕獲的氫會導致金屬變弱並導致開裂。電鍍後烘烤物體可以使氫擴散到整個金屬中，有助於將脆化風險降至最低。
用於施加鋅塗層的電鍍方法包括使用掛鍍和滾鍍工藝。對於掛鍍，在電鍍過程中將零件固定在夾具上，以將它們固定到位並防止損壞。桶式鍍鋅涉及將零件放置在專門設計的包含電鍍液的容器中。在電鍍過程中，滾筒緩慢旋轉以塗覆零件。
機架鍍鋅通常是無法承受旋轉桶引起的翻滾的較小、精密零件的較佳選擇。另一方麵，桶式鍍鋅通常更具成本效益且勞動強度較低。它通常是一次電鍍多個零件的更好選擇。
另一種提高鍍鋅防腐性能的方法是應用鍍後鉻酸鹽處理。鉻酸鹽是一種含有鉻和氧的鹽。作為鍍後工藝的一部分，將鍍鋅部件浸入重鉻酸鹽或鉻酸溶液中可以使它們不易氧化。它還將有助於提供額外的好處，即創建另一個耐腐蝕的防潮屏障。
另一種廣泛使用的後鍍鋅工藝是後處理密封劑的應用，它發生在鉻酸鹽處理之後。密封劑可用於黃色、黑色、黑色氧化物（橄欖色）或透明（藍色）鋅塗層。密封劑通過使鉻酸鹽膜硬化，同時也促進對鋅塗層的附著力起作用。當與鉻酸鹽處理一起使用時，密封劑還可以將腐蝕保護提高多達 100%。
一些金屬精加工車間有能力在電鍍後測試鍍鋅表麵的耐腐蝕性。這通常通過稱為鹽霧測試的過程執行。通過鹽霧測試，可以很容易地確定飾麵的相對保護值。結果是根據噴塗後白鏽形成所需的小時數來衡量的。
添加鍍鋅封閉劑樹脂也可以提高耐腐蝕性，推薦德國keim-additec CT5529樹脂，可替代DC封閉劑。
