電鍍鋅,就是利用電[Dian]解,在制(Zhi)件表面形成均勻、緻密、結合良好[Hao]的金(Jin)屬或合金沉(Chen)積層的[De]過程(Cheng)。與其他金(Jin)屬相比,鋅是相對便宜而又易鍍覆的一(Yi)種金屬[Shu],屬低值防蝕(Shi)電鍍[Du]層,被廣泛用于保護鋼鐵件,特别是防止(Zhi)大氣腐蝕,并(Bing)用(Yong)于裝飾(Shi)。鍍覆技術包(Bao)括槽鍍(或挂鍍)、滾鍍(适合(He)小零件)、自動鍍和連續[Xu]鍍(适合線材(Cai)、帶材)。接下來由科普電鍍[Du]為大家講解陝(Shan)西電鍍鋅的原(Yuan)理及一些相關知識。
01.概[Gai]述
鋅易溶于(Yu)酸,也能溶于堿,故稱它為兩性金屬。鋅在幹燥[Zao]的空[Kong]氣中幾乎不發生變化。在(Zai)潮濕的空氣中,鋅表面會生成緻密的堿式碳酸鋅[Xin]膜。在含二氧化硫、硫化氫以及海洋性氣氛中,鋅的(De)耐蝕性較[Jiao]差[Cha],尤其在高溫(Wen)高濕[Shi]含有(You)機酸的氣氛(Fen)裡,鋅鍍層極易被(Bei)腐蝕。
鋅的标準電[Dian]極電(Dian)位為-0.76V,對[Dui]鋼鐵基體來說,鋅鍍層(Ceng)屬于陽極性鍍層,它主要用于防[Fang]止鋼鐵的腐[Fu]蝕,其防[Fang]護性(Xing)能的優劣[Lie]與(Yu)鍍層厚度關[Guan]系甚大。
鋅鍍層經鈍化處理、染色或塗覆(Fu)護光劑後,能顯著提高其防護(Hu)性和[He]裝飾性。近年來,随着鍍鋅工藝的發[Fa]展,高性能(Neng)鍍鋅光亮(Liang)劑的[De]采用,鍍鋅[Xin]已從[Cong]單純的防護目的進入防[Fang]護-裝[Zhuang]飾性應用。
鍍鋅溶液(Ye)有氰化物(Wu)鍍液和無氰鍍液兩類。氰化物鍍液中分微氰[Qing]、低氰、中氰、和高[Gao]氰幾類。無氰鍍(Du)液有堿性鋅酸[Suan]鹽(Yan)鍍液、铵鹽鍍液、硫(Liu)酸鹽(Yan)鍍液(Ye)及無氨(An)氯化物鍍液等。氰化鍍(Du)鋅溶液均鍍能力好,得到的(De)鍍(Du)層光滑細緻,在生[Sheng]産中被長期采用[Yong]。但由[You]于氰化物劇毒,對環境污染嚴重,近年來已趨(Qu)向于采用低氰[Qing]、微氰、無氰鍍鋅溶液(Ye)。
02.原(Yuan)理
在盛有鍍[Du]鋅液(Ye)的鍍槽中,經過清理和特殊預處理的待[Dai]鍍件[Jian]作為陰極,用(Yong)鍍覆金屬制(Zhi)成陽極,兩極分别[Bie]與直流電源的正極和負極聯接。鍍鋅液由含有鍍覆金屬的化合物、導電(Dian)的鹽類、緩沖劑、pH調節劑和添加劑等[Deng]的水溶液組(Zu)成。通電後,鍍鋅液中的金屬離子,在電位差的作用下移動到陰(Yin)極上形成(Cheng)鍍[Du]層。陽極的金[Jin]屬形[Xing]成金屬離子進(Jin)入鍍鋅液,以保持被鍍覆(Fu)的金屬離子的濃度[Du]。在有些情(Qing)況下,如鍍鉻[Ge],
是采用鉛、鉛銻合金制成的不溶(Rong)性陽[Yang]極,它隻起傳遞電子、導通(Tong)電流的作用。電[Dian]解液中的鉻[Ge]離子濃[Nong]度,需依靠定期(Qi)地向鍍液中加入鉻化合[He]物來維持。鍍鋅(Xin)時,陽極材(Cai)料的質量、鍍鋅液的成分、溫度、電流(Liu)密度、通電時間[Jian]、攪拌強度、析出的雜質、電[Dian]源波形等都會影響(Xiang)鍍層的質量,需[Xu]要(Yao)适[Shi]時進行控[Kong]制。
03,種類
1、堿性(Xing)氰(Qing)化物鍍鋅
2、堿性(Xing)鋅酸鹽鍍鋅
3、铵鹽鍍[Du]鋅
4、鉀鹽鍍鋅[Xin]
5、铵鉀混合浴鍍鋅
6、硫酸鹽鍍(Du)鋅
鍍鋅層[Ceng]的後[Hou]處理
1、鈍[Dun]化
2、去氫
3、着色
技術标準[Zhun]采[Cai]用美國ASTMB695-2000及軍(Jun)用C-81562機械鍍鋅技術标(Biao)準。
質量特[Te]點:
1、外觀光滑,無[Wu]鋅瘤、毛刺,呈銀[Yin]白(Bai)色;
2、厚度均[Jun]為可控[Kong],在5-107μm之内[Nei]任意選擇;
3、無氫脆[Cui]、無溫度危害,可[Ke]保證材料力學性(Xing)能不變;
4、可代(Dai)替部分需熱鍍[Du]鋅的工藝;
5、耐腐蝕性好,中性鹽[Yan]霧試[Shi]驗達240小時。
04.電(Dian)鍍鋅與熱鍍鋅的比較
據[Ju]統[Tong]計,鋼鐵(Tie)在[Zai]空氣[Qi]、水或土壤中很容易(Yi)生鏽,甚至完全損失,每年(Nian)因腐蝕造成的損失約占整個鋼鐵産量的1/10。為了使緊固件表面具有某種特殊功能,同時[Shi]賦予其表面裝飾性的外[Wai]觀,所以一(Yi)般采用電鍍(Du)鋅的方式對其(Qi)處理。
電鍍(Du)鋅[Xin]
原[Yuan]理。由于鋅在幹[Gan]燥空氣中不[Bu]易變化(Hua),而在潮濕的空氣中,表面(Mian)能生成一種很緻密[Mi]的碳酸鋅薄膜,這(Zhe)種薄膜能有效保[Bao]護内部(Bu)不再受到腐(Fu)蝕。并且當某種[Zhong]原因使鍍層發生破壞而[Er]露出不太[Tai]大的基體時,鋅與鋼基體形成(Cheng)微電池,使[Shi]緊固件基[Ji]體成[Cheng]為陰極[Ji]而受到[Dao]保護。在汽車運輸(Shu)等行業中應[Ying]用較廣,但需要的是三[San]價鉻鈍(Dun)化層、鋅(Xin)鎳合金鍍封[Feng]閉塗層[Ceng],減少(Shao)六價鉻(Ge)鈍化有害、有毒層(Ceng)。
性[Xing]能特點。鋅鍍層較厚(Hou),結(Jie)晶細緻、均勻(Yun)且無孔隙,抗腐蝕性良好;電鍍所得鋅層較純,在酸、堿等[Deng]霧氣中腐蝕較慢,鞥有效保護緊(Jin)固沙件基體,鍍鋅層經鉻酸鈍化後形成白色、彩色、軍綠色(Se)等,美觀大方,具[Ju]有一定的裝飾[Shi]性,由于鍍(Du)鋅(Xin)層(Ceng)具有良好的延(Yan)展性,因(Yin)此可進行冷(Leng)沖、軋制、折彎等各種(Zhong)成型而不損壞鍍層[Ceng]。
3、應用範圍[Wei]。電鍍鋅所涉及的領域越(Yue)來越廣泛,緊(Jin)固件産品的應用已遍(Bian)及機[Ji]械制造、電子、精密儀器[Qi]、化[Hua]工、交(Jiao)通運輸、航天等在(Zai)國民經濟中有重[Zhong]大意義。
熱浸鋅
在各[Ge]種表面保護緊固件[Jian]基體[Ti]的塗鍍方法中。熱浸鋅是[Shi]一種非常優(You)良(Liang)的[De]一種。它是在[Zai]鋅呈液體的狀态下,經過了相當複雜的[De]物理、化學作用之(Zhi)後,在鋼鐵緊固件(Jian)上不[Bu]僅鍍上較[Jiao]厚的鋅層,而且還生成一種鋅[Xin]—鐵合金層。這種鍍法[Fa],不僅[Jin]具備了電鍍[Du]鋅的耐(Nai)腐蝕[Shi]特點,而且由于具有鋅鐵(Tie)合金層,還具有電鍍[Du]鋅所無法(Fa)比拟的[De]強耐腐(Fu)蝕性,因此(Ci),這種鍍(Du)法特别适[Shi]用(Yong)于各種強酸、堿[Jian]霧氣等強(Qiang)腐蝕環境中。這種緊固件[Jian]在電力鐵塔建設中(Zhong)使用量很大。
原(Yuan)理
熱浸鋅層是鋅在液态下,分三個步驟形成的,鐵基(Ji)表面被鋅液(Ye)溶解形成鋅—鐵合金相層;合金(Jin)層中的鋅離子(Zi)進一步向基體擴散形成鋅—鐵(Tie)互溶層;合金層表面包絡着鋅[Xin]層。
性能特點
1、具[Ju]有較厚緻密的純鋅(Xin)層覆蓋在鋼鐵緊固件[Jian]表[Biao]面上,它可以避[Bi]免鋼鐵基體與任(Ren)何腐蝕溶液的[De]接觸,保(Bao)護鋼(Gang)鐵緊固(Gu)件基(Ji)體(Ti)免受腐蝕。在一[Yi]般大氣中,鋅層表面形成[Cheng]一層(Ceng)很[Hen]薄而密實的(De)氧[Yang]化鋅層表面。它很難溶于水,故對鋼(Gang)鐵緊固件基體起着一定(Ding)保護作用。如果氧化鋅與大氣中其它成分生成不溶性鋅鹽後[Hou],則防腐蝕(Shi)作用更[Geng]理想;
2、具[Ju]有鋅—鐵合金合金層,結合緻密[Mi],在海洋(Yang)性鹽霧[Wu]大氣及工業性大氣中表現特有抗(Kang)腐蝕性;
3、由于結合(He)牢固,鋅[Xin]—鐵互[Hu]溶,具有很[Hen]強的耐磨性;
4、由(You)于[Yu]鋅具有良好[Hao]的延展性,其合[He]金[Jin]層與鋼鐵基體附(Fu)着[Zhe]牢(Lao)固,因此熱[Re]鍍[Du]鋅可進行(Hang)冷沖、軋制、拉[La]絲、彎曲等各(Ge)種成型工序[Xu],不損[Sun]傷鍍層;
5、鋼結構件熱浸鋅後,相當[Dang]于[Yu]一次退火[Huo]處理,能[Neng]有效改善鋼鐵基(Ji)體的機械性能,消除鋼件成型焊接時[Shi]的應力,有利(Li)于對鋼結構(Gou)件進行車削加工;
6、熱浸鋅(Xin)後的緊固件表面光亮美觀;
7、純鋅層是熱浸鋅中.富有塑性的一[Yi]層鍍(Du)鋅層,其(Qi)性質基本接(Jie)近于純鋅,具(Ju)有良好的延展性。
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