Гальванизация
Гальванизация или гальванизация ( также пишется гальванизация или гальванизация ) [1] Это процесс нанесения защитного цинкового покрытия на сталь или железо для предотвращения ржавчины . Наиболее распространенным методом является горячее цинкование , при котором детали покрывают путем погружения их в ванну с горячим расплавленным цинком. [2]
Защитное действие
[ редактировать ]Цинковое покрытие, если оно не повреждено, предотвращает попадание коррозионно-активных веществ в нижележащее железо. [3] дополнительное гальваническое покрытие, такое как хроматное конверсионное покрытие . может быть нанесено Для обеспечения дополнительной пассивации поверхности материала подложки [4]
История и этимология
[ редактировать ]
Процесс назван в честь итальянского врача, физика, биолога и философа Луиджи Гальвани (9 сентября 1737 г. - 4 декабря 1798 г.). Самый ранний известный образец оцинкованного железа был обнаружен на индийских доспехах 17-го века в коллекции Королевского оружейного музея в Соединенном Королевстве. [5]
Термин «гальванизированный» также можно использовать метафорически для обозначения любого стимула, который приводит к активности человека или группы людей. [6]
В современном использовании термин «цинкование» в основном стал ассоциироваться с цинковыми покрытиями, исключая другие металлы. Гальваническая краска, предшественник горячего цинкования , была запатентована Станисласом Сорелем из Парижа 10 июня 1837 года как заимствованный термин из очень модной области современной науки, несмотря на то, что он не имел к ней очевидного отношения. [7]
Методы
[ редактировать ]При горячем цинковании на поверхности стального изделия образуется толстый прочный слой сплавов цинка и железа. В случае автомобильных кузовов, где будут наноситься дополнительные декоративные покрытия краски, применяется более тонкая форма цинкования методом электрогальванизации . Процесс горячего погружения обычно не снижает прочность в измеримой степени, за исключением высокопрочных сталей, для которых водородное охрупчивание может стать проблемой. [8]
Термодиффузионное цинкование, или Шерардизация , обеспечивает диффузионное цинковое покрытие на материалах на основе железа или меди. [9] [10]
Возможная коррозия
[ редактировать ]
Оцинкованная сталь может прослужить многие десятилетия, если соблюдать другие дополнительные меры, такие как лакокрасочное покрытие и дополнительные расходуемые аноды . Коррозия в несоленой среде вызвана главным образом уровнем диоксида серы в воздухе. [11]
Оцинкованная строительная сталь
[ редактировать ]Это наиболее распространенный вариант использования оцинкованного металла; ежегодно во всем мире оцинковываются сотни тысяч тонн стальной продукции. В развитых странах в большинстве крупных городов есть несколько заводов по гальванизации, и многие изделия из стали подвергаются гальванизации в целях защиты. Обычно это уличная мебель, каркасы зданий, балконы, веранды, лестницы, лестницы, дорожки и многое другое. Горячеоцинкованная сталь также используется для изготовления стальных каркасов в качестве основного строительного материала для зданий со стальным каркасом. [12]
Оцинкованные трубы
[ редактировать ]В начале 20-го века оцинкованные трубы быстро заменили ранее использовавшиеся чугун и свинец в с холодной водой водопроводе . На практике оцинкованные трубы ржавеют изнутри наружу, образуя слои налета внутри труб, что приводит как к проблемам с давлением воды, так и к возможному выходу трубы из строя. Эти бляшки могут отслаиваться, что приводит к появлению в воде видимых примесей и легкому металлическому привкусу. Срок службы оцинкованных труб составляет около 40–50 лет. [13] но это может зависеть от того, насколько хорошо были построены и установлены трубы. Долговечность труб также зависит от толщины цинка при первоначальном цинковании, которая колеблется по шкале от G01 до G360. [14]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Гальванизация» . Кембриджский словарь английского языка . Проверено 10 ноября 2019 г.
- ^ «Гальванизация — обзор | Темы ScienceDirect» . www.sciencedirect.com . Проверено 17 октября 2022 г.
- ^ «Как оцинковать металл для защиты труб» . www.appmfg.com . Проверено 3 февраля 2022 г.
- ^ Магальяйнс, А.А.О; Маргарит, IC P; Маттос, О.Р. (31 июля 1999 г.). «Электрохимическая характеристика хроматных покрытий на оцинкованной стали» . Электрохимика Акта . 44 (24): 4281–4287. дои : 10.1016/S0013-4686(99)00143-7 . ISSN 0013-4686 .
- ^ ЦИНКОВЫЕ ПОКРЫТИЯ ИНДИЙСКИХ ПЛАСТИННЫХ И КОЛЬЧЕВЫХ БРОНЕЙ . Краткое изложение анализа XRF, проведенного в сентябре 1999 года Королевским оружейным музеем в Лидсе и написанного в рамках диссертации Хелен Боустед Сталлибрасс на факультете археологических наук Брэдфордского университета .
- ^ Мюррей, Джеймс А.Х.; и др., ред. (1989). Оксфордский словарь английского языка . Том. VI (2-е изд.). Издательство Оксфордского университета. п. 340. ИСБН 0 19 861218-4 .
- ^ Сорель, М. (1838). «Техническая характеристика патента на способ защиты изделий из железа или стали от окисления» . Журнал Института Франклина (Филадельфия, Пенсильвания) . Пергамон Пресс.
- ^ «Выбор стали» . Американская ассоциация гальванизаторов. Архивировано из оригинала 21 августа 2013 года . Проверено 3 апреля 2015 г.
- ^ Портер, Фрэнк К. (1991). Справочник по цинку . ЦРК Пресс. ISBN 978-0-8247-8340-2 .
- ^ Натруп, Ф.; Граф, В. (21 ноября 2014 г.). «20 – Шерардизация: защита от коррозии сталей диффузионными цинковыми покрытиями» . В Миттемейере Эрик Дж.; Сомерс, Марсель А.Дж. (ред.). Термохимическая обработка поверхности сталей: улучшение характеристик материалов . Эльзевир Наука. п. 737. ИСБН 978-0-85709-652-4 .
- ^ «Сопротивление атмосферы» . Ассоциация гальванизаторов (Великобритания). Архивировано из оригинала 22 февраля 2014 г.
- ^ Маршалл (11 октября 2019 г.). «Оцинкованная сталь: виды, применение, преимущества» . Национальная материальная компания – Предприятия по переработке стали . Проверено 6 февраля 2021 г.
- ^ Биард и Крокетт (16 мая 2016 г.). «Как долго прослужат мои оцинкованные трубы?» . Биард и Крокетт . Проверено 6 февраля 2021 г.
- ^ Американская ассоциация гальванизаторов. «Цинковые покрытия» (PDF) . Courtgalvanizinginc.com .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- И.Ю. Пчелинцева; А.Н. Пчелинцев; Ю.В. Литовка (2021). «Моделирование распределения металла при покрытии плоских металлических пластин в гальванических ваннах». Международный журнал численного моделирования: электронные сети, устройства и поля . 34 (2): e2830. дои : 10.1002/jnm.2830 .
