镀锌层在不同介质中的防蚀性能
(1)在大气中的耐蚀性,镀锌层的寿命,主要取决于厚度和腐蚀环境。在比较干燥的空气中,涂层表面最初形成ZnO薄膜。这种薄膜虽然由于受潮而变成氢氧化物,但并不降低防蚀性能。氢氧化锌和空气中的二氧化碳反应,将形成一层碱性碳酸锌薄膜,起着隔离层的作用。
美国材料试验协会(ASTM)的A-5委员会第十四小组,从1926年开始,在五个地区,试验了镀锌瓦垄板的耐蚀性能。锌在干燥空气和农村大气中的腐蚀速度约为1um/年;在城市大气中腐蚀速度约为2-7um/年;在海洋大气中腐蚀速度约为4-20um/年。
在工业区的大气中含有大量的二氧化硫、硫化氢和二氧化碳等气体,因此,镀锌层的腐蚀速度较高。在海洋地区的水气中,含有大量氯离子。溶有氯离子的雨水,能溶解镀锌层上的保护膜,而且氯离子能直接与锌反应,形成可溶性的锌盐,使镀锌层寿命大大缩短。在田园区,大气不受污染,因此锌层的寿命较长。
(2)在室内空气中的腐蚀。镀锌层在室内空气中暴露的腐蚀量,比在室外的腐蚀量小。在一般情况下,寿命会延长五倍以上。但在高温潮湿的空气中,会生成白锈,严重时会出现锈孔。白锈主要是碱性碳酸锌、Zn(OH)2、ZnO或它们的混合物。
(3)在淡水中的耐蚀性。自然界的水含有各种杂质,因此,锌在水中的腐蚀情况是十分复杂的。锌在硬水中的腐蚀速度为15μm/年,但在软水中其腐蚀速度为150μm/年。硬水能在锌表面形成一层保护膜,因此减缓了腐蚀速度。软水由于含有较多的溶解氧和CO2,从而比硬水对锌的腐蚀性强。
水温对镀锌层的腐蚀速度影响很大。例如,把锌浸入蒸馏水中,当水温达到52℃时,锌的腐蚀速度才开始明显增加;水温升到70℃时,腐蚀速度达到最高值;水温超过70℃时,腐蚀速度开始下降。
(4)在海水中的腐蚀。海水中含有许多成分,其中的氯离子和硫酸根离子,是腐蚀镀锌层的主要因素。镁离子和钙离子因为容易生成难溶的盐,因此能抑制腐蚀。热镀锌钢板浸泡在海水中的腐蚀速度约12-240μm/年。当海水流速达0.6m/秒时,腐蚀速度明显增加。