开云体育 kaiyun.com 官网入口开云体育 kaiyun.com 官网入口开云体育 kaiyun.com 官网入口3. 1 镀层的粘附性与硬度 热浸镀过程中, 锌和铁发生反应, 形成一系列锌

　　于在工业及海洋大气环境存在着 SO2 或 C l- 离子, 使 热镀锌层在较低的大气相对湿度下即可发生电化学 腐蚀, 且不易形成难溶的、可抑制腐蚀进行的腐蚀产 物膜。

　　中接触, 将会导致镀锌钢的迅速腐蚀。如果无法避免 铜和镀锌钢之间的接触, 就必须采取措施防止两种金 属间的直接接触, 结合点要用非导电材料衬垫, 如采 用绝缘垫片连结。另外, 设计上应保证水从镀锌钢表 面流向铜表面, 而不能相反。因为水中溶解的铜也会 导致镀锌钢的加快腐蚀。 2. 5. 2 与铝、不锈钢接触

　　在干燥的空气中, 锌和氧气会发生化学反应生成 氧化锌。而随着空气相对湿度的升高, 氧化锌又转化 为氢氧化锌, 氢氧化锌和氧化锌进一步与二氧化碳反 应, 生成碱式碳酸锌腐蚀产物膜, 碱式碳酸锌不易溶 解, 牢固地附着在镀件表面, 阻止锌的继续腐蚀 [ 1~ 2] 。 这是热镀锌钢在多数大气环境下腐蚀速率低且能够 长期而较好地保护钢铁基体不受腐蚀的主要原因。

　　通常热镀锌层的使用寿命定义为热镀锌钢表面 出现 5% 的红色氧化铁时的使用年限。在这个使用年 限内, 镀锌钢不会因腐蚀而损坏。图 1是热镀锌钢在 不同大气环境条件下的使用寿命 [ 1] 。由图 1可见, 热 镀锌层厚 度越 大, 镀锌 钢的 耐 腐蚀 寿命 越长; 通 常 86 m厚镀层的热镀锌钢在大气中的使用寿命不低于 20年; 相同镀层厚度下, 热镀锌钢在工业大气及海洋 环境中的使用寿命较城乡大气环境下更短。这是由

　　等行业中。在大多数使用环境下, 热浸镀锌钢的抗腐 蚀性能明显优于普通钢铁。镀锌钢的使用环境包括 室内外大气环境、淡水、海水、土壤和混凝土等。热镀 锌防腐已经应用多年, 对在各种应用环境下热镀锌钢 的耐蚀性能可成形性、可焊接性及可涂装性能等进行 综合分析, 对热 镀锌钢的应 用研究有 较好的参 考价 值。

　　混凝土结构中的钢是不可见的, 其腐蚀防护对于 保持结构的整体性相当重要。钢铁热镀锌后可显著 提高钢筋在混凝土中的耐腐蚀性, 从而保证了钢筋的 强度。由于锌的腐蚀产物相对于钢的腐蚀产物体积 较小, 所以采用镀锌钢条作为增强结构能减小混凝土 出现裂缝、层裂破碎的可能性 [ 7] 。

　　镀锌钢筋与混凝土的结合力较好。早期研究 [ 8 ] 认为镀锌钢筋在混凝土中会析出氢气而使其结合力 在初期阶段降低, 随后将缓 慢接近未 镀锌钢的 结合 力。将镀锌钢筋再进行铬酸盐钝化可解决这一问题。 但近期的研究 [ 9] 发现, 镀锌钢筋和未镀锌钢筋与混凝 土的结合力在初期阶段并没有明显差别, 而环氧树脂 涂层钢筋和混凝土的结合力比不含涂层的钢筋与混 凝的结合力相比, 下降了 25% ~ 45% 。热镀锌钢筋在 建筑中运用越来越广泛。 2. 5 与其它金属接触时的腐蚀

　　钙盐、镁盐等杂质 [ 4] 。而当水中含有 C l- 时, 由于它 能与锌层反应生成 ZnC l2, 而不生成难溶的碱式碳酸 锌, 从而使锌层腐蚀速率增大。海水中氯化物的浓度 很大, 锌的腐蚀速率会很大。但海水中的镁离 子、钙 离子对锌的腐蚀有强烈的抑制作用。故镀锌钢在海 水中的腐蚀与采用氯化钠溶液模拟镀锌钢在海水中 腐蚀存在较大差异 [ 5] 。镀锌钢在酸雨中的腐蚀很大 程度上取决于酸雨的 pH [ 6] 。镀锌层在各种水中的腐 蚀情况见表 1。

　　料。为提高钢筋在混凝土中的耐腐蚀性能, 目前常用 的方法是在钢筋上涂上树脂或将钢筋热镀锌。涂上 树脂的钢筋及镀锌钢筋在混凝土中的耐腐蚀性及与 混凝土的结合强度已成为当今的热门研究课题。

　　摘 要: 介绍了热镀锌钢 在大气、不 同 pH 范围 的液体、水 (包 括硬水、软水、海水和酸雨等 )、混 凝土等不同 环境介质 中以及

　　热锌镀钢在大气中的腐蚀寿命还受大气环境中 的多种因素影响, 如环境温度、湿度、风向、空气中污 染烟气物的种类和密度、干湿循环周期等等。实际所 测得的镀锌层腐蚀速率有一个分布范围, 但一般小于 7. 5 m /年。在室内环境下, 镀锌钢的使用寿命是室 外的 2~ 3倍。 2. 2 液体腐蚀

　　锌是两性金属, 它在 pH 小于 6或大于 12. 5时溶 解速度较快, 而在 pH 介于 6. 0~ 12. 5的溶液中腐蚀 速度最低, 这是因为当锌处于 pH 为 6. 0~ 12. 5溶液 中是时, 在锌的表面会形成一薄的腐蚀产物保护膜, 从而使锌与腐蚀介质 隔离, 使锌的腐 蚀速率大 大降 低 [ 3] 。由于大多数液体的 pH 都在 6. 0~ 12. 5之间, 故热镀锌钢可作为容器用于储存和运输溶液。 2. 3 水中腐蚀

　　耐腐蚀性能是热镀锌钢的最重要的性能。钢铁 的热镀锌层耐腐蚀机理主要有两个方面: ①热镀锌层 对钢铁基体起到物理屏障的保护作用, 通过把钢件与 腐蚀环境介质隔离开来达到防腐的目的。同时, 热镀 锌钢表面在腐蚀过程中所生成的腐蚀产物膜也能够 阻止腐蚀的进一步进行; ②热镀锌层对钢基可起到电 化学保护作用。在常见的腐蚀介质中, 锌对于钢铁是 阳极, 故对因划伤、碰撞而露出的钢基, 热镀锌层可作 牺牲阳极保护作用。热镀锌钢的耐蚀寿命主要取决 于镀锌层的厚度, 同种热镀锌钢在不同的使用环境条 件下有很大的差别。 2 1 大气腐蚀

　　镀锌钢在水中的腐蚀是一个复杂的过程, 主要受 水中杂质成分的影响, 即水中所含有氧、氮、二氧化碳 等气体, 溶解的钙盐、镁盐、其它盐类及悬浮微粒等物 质, 以及水的 pH、温度、流动情况等因素都会影响锌 表面腐蚀产物的成分 和结构, 影响镀 锌层的腐 蚀速 率。

　　由于镀锌钢处于海水或淡水中时, 水的 pH 一般 均在 6. 0~ 12. 5之间, 故 pH 对该环境下锌的腐蚀影 响不大, 起主要影响的因素是水中的杂质。当水中含 有钙盐或镁盐时, 由于它们能与水中的 CO 2 反应生成 碳酸盐与镀锌层的腐蚀产物碱式碳酸锌, 一起生成难 溶的腐蚀产物膜覆盖于锌层表面, 使腐蚀难以进一步 进行, 因而有利于阻碍锌的腐蚀。故淡水中的硬水对 锌的腐蚀性比软水小, 这是因为硬水中含一定浓度的

　　在中等潮湿到轻度潮湿的大气环境条件下, 锌镀 层与铝或不锈钢的接触不太可能加速腐蚀。但是, 在 极端潮湿的条件下, 镀锌钢表面在安装前需要通过涂 漆或采用绝缘垫片等方法, 才能与铝或不锈钢接触, 以防止产生电化学腐蚀。 2. 5. 3 与未镀锌钢接触

　　镀锌螺栓与未镀锌钢连接时, 可在一定范围内对 未镀锌钢形成牺牲阳极电化学保护。但当镀锌层表 面形成一层腐蚀产物后, 就会延缓镀锌层的腐蚀, 与 此同时也限制了锌层对未镀锌钢发挥牺牲保护作用。 故只要镀锌钢的镀层有足够的厚度, 能够维持到这层 腐蚀物保护层形成, 则镀锌钢与未镀锌钢接触基本无 影响。对于大多数热浸镀锌钢件来说, 都具有足够的 厚度维持到这层腐蚀物保护层形成, 在这之前只是腐 蚀消耗很小一部分。

　　锌与其它金属相接触, 会形成一个电偶电 池, 具 有被腐蚀的趋势。腐蚀的程度取决于该金属在金属 活性序列中的位置 [ 4] 。 2. 5. 1 与铜、黄铜接触

　　钢铁的腐蚀破坏所带来的损失是巨大的。仅在 美国每年因钢铁的腐蚀损坏及修复就需花费 300亿 美元以上。由此可见, 钢铁的腐蚀造成了材料及能源 的极大浪费。热浸镀锌能够有效地提高钢铁的耐腐 蚀性能, 因而广泛应用于电力、交通、汽车、建筑、化工

　　与其它金属 (如铝、不 锈钢、铜、未镀 锌钢 等 ) 接触 时的耐 蚀性

　　焊接性及其可 涂装 性等 ) 的研 究进 展进行 了总 结。指出 了热 镀锌钢今后的发展方 向。开云 开云体育开云 开云体育