Cách mã kẽm và bảo vệ thép
Sự khác nhau về tiềm năng điện xảy ra trên các bề mặt của thép tiếp xúc bằng sự không đồng nhất của thành phần bề mặt, bởi độ ẩm bề mặt hoặc bởi chất điện phân mà nó được nhúng. Các tế bào điện phân nhỏ được hình thành bao gồm anodes và cathodes. Một ô như vậy được thể hiện theo sơ đồ.
Do sự khác nhau về điện thế trong tế bào, điện tử tích điện âm từ anode đến cực âm và các nguyên tử sắt ở khu cực dương được chuyển thành các ion tích điện dương.
Các ion sắt tích điện dương của cực dương thu hút và phản ứng với các ion hydroxyl tích điện âm trong chất điện phân để tạo ra oxit hoặc gỉ sắt. Các điện tử tích điện âm phản ứng ở bề mặt catốt với các ion hydro tích điện dương trong chất điện phân để tạo thành khí hydro.
Trong điều kiện thích hợp, sự ăn mòn xảy ra ở tỷ lệ hàng tỷ phản ứng hoàn thành mỗi giây và nhanh chóng dẫn đến một lớp rỉ xuất hiện trên bề mặt của cực dương.
Các cực dương và cực âm trên một miếng thép thực sự là cực nhỏ. Khi phóng đại to lớn bề mặt có thể xuất hiện như là các bức tranh của anodes và cathodes visualized ở đây, tất cả các điện kết nối bằng thép dưới. Ăn mòn xảy ra ở các khu vực anode.
Khi anode khu vực ăn mòn vật liệu mới của thành phần khác nhau và cấu trúc được phơi ra. Điều này dẫn đến thay đổi tiềm năng về điện, gây ra các anodes và cathodes để trao đổi vai trò, mặc dù không phải tất cả cùng một lúc, và các khu vực trước đó không bị ăn mòn đang bị tấn công. Các quá trình này có thể tiếp tục cho đến khi thép được tiêu thụ hoàn toàn.
Bảo vệ hàng rào, như tên của nó ngụ ý, hoạt động bằng cách cung cấp một rào cản không thấm qua các mặt hàng thép. Mạ kẽm cung cấp sự bảo vệ hàng rào theo hai cách: thứ nhất, lớp mạ kẽm cung cấp một bao thư vật lý bảo vệ xung quanh thép; Thứ hai, lớp mạ kẽm cũng phát triển lớp patina bảo vệ trên bề mặt của nó khi tiếp xúc với môi trường. Nó bao gồm các oxit kẽm, hydroxit, cacbonat và muối kẽm cơ bản không hòa tan phụ thuộc vào tính chất của môi trường. Một khi mảng patina ổn định, nó sẽ làm giảm sự tiếp xúc của thép mạ kẽm cơ bản với môi trường, do đó làm chậm đáng kể quá trình ăn mòn. Mảng patina này tái tạo sau khi bị tổn thương do việc sử dụng kẽm bên ngoài rất chậm.
Một khi kẽm tinh khiết của lớp bên ngoài đã được tiêu hao, các hợp kim sắt-kẽm được phơi ra với môi trường và khả năng chống ăn mòn của chúng lên đến 30% lớn hơn, tạo ra tuổi thọ lâu hơn.
Chất lượng bảo vệ hàng rào của thép mạ kẽm cũng được tăng cường bởi thực tế là nó không bị ảnh hưởng bởi bức xạ cực tím và do đó sẽ không làm suy giảm khi tiếp xúc với môi trường khắc nghiệt của Úc. Hầu hết các lớp phủ bảo vệ chống ăn mòn khác sẽ làm suy giảm sự tiếp xúc với bức xạ mặt trời. Đây thường là một trong những yếu tố hạn chế chủ yếu để thực hiện các lớp phủ như vậy.
Vấn đề với bảo vệ rào cản thông thường như sơn là nó sẽ không ngăn ngừa ăn mòn nếu thép cơ bản bị phơi ra do thiệt hại do va chạm cơ học hoặc mài mòn. Trên thực tế, bảo vệ hàng rào có thể cho phép ăn mòn tiến hành không bị phát hiện. Đây được gọi là sự ăn mòn dưới lớp. Trong trường hợp thiệt hại cơ học nghiêm trọng và tiếp xúc của thép cơ bản với môi trường, mạ điện cũng cung cấp bảo vệ cathodic. Việc mạ điện hoạt động tương tự như các hệ thống bảo vệ hiến tế khác, ngoại trừ trường hợp này anode hy sinh được phân bố trên vật để bảo vệ và tính liên tục điện được đảm bảo. Các đặc tính bảo vệ cathodic của mạ đảm bảo rằng thiệt hại cơ khí không dẫn đến sự ăn mòn dưới lớp phim và sự thất bại thảm khốc tiềm ẩn phổ biến trong một số lớp phủ bảo vệ khác.
Nguồn: www.gaa.com.au