Tôle d'acier galvanisée est un matériau composite d'acier et de zinc. Les produits galvanisés combinent les avantages des deux matériaux. Le matériau composite a la résistance et la plasticité de l'acier et un revêtement résistant à la corrosion. Il est largement utilisé dans les domaines industriels tels que la construction, l'électroménager et l'automobile.
Tôle galvanisée est une tôle d'acier avec une couche de zinc métallique appliquée sur la surface de l'acier pour protéger le substrat en acier. Étant donné que l'activité électrochimique du zinc est supérieure à celle du fer, la présence de la couche de zinc peut retarder l'oxydation et la corrosion de l'acier. L'épaisseur de la tôle d'acier commune tôles d'acier galvanisé est généralement compris entre 0.25 mm et 5 mm, et il existe de nombreuses spécifications parmi lesquelles choisir en fonction des différentes exigences d'application.
La résistance à la corrosion de tôle d'acier galvanisée Le zinc est un métal qui est un élément protecteur de la couche de zinc. Son principe de fonctionnement repose principalement sur trois mécanismes, à savoir l'effet barrière physique, l'effet d'anode sacrificielle et le phénomène de passivation lors de la corrosion.
Effet de barrière physique
En tant que couche la plus externe de tôle galvaniséeLa couche de zinc isole le contact direct entre l'air et l'humidité et l'acier par effet de barrière physique, empêchant ainsi l'oxydation et la rouille. Le zinc lui-même a une bonne résistance à l'oxydation. L'épaisseur du revêtement détermine la durée de l'effet protecteur. Plus la couche de zinc est épaisse, plus l'effet de protection physique fourni est important.
Effet d'anode sacrificielle
When the plaque d'acier galvanisé est partiellement exposé à la surface de l'acier en raison de l'usure mécanique ou de la corrosion chimique, l'« effet d'anode sacrificielle » du zinc commence à jouer un rôle. Le zinc a un potentiel plus faible que l'acier et une activité électrochimique plus élevée. Il subira préférentiellement des réactions d'oxydation pour protéger l'acier de la corrosion. Cette caractéristique permet à l'acier de résister à la corrosion. plaque d'acier galvanisé pour prolonger sa durée de vie même lorsque le revêtement est endommagé, montrant une résistance élevée à la corrosion.
Phénomène de passivation lors de la corrosion
Dans un environnement humide ou contenant de l'oxygène, un film mince d'oxyde ou de carbonate de zinc basique se forme à la surface de la couche de zinc. Ce film de passivation peut encore ralentir la vitesse de corrosion, ce qui rend la panneau en acier galvanisé ont une bonne résistance à la corrosion dans une variété d’environnements difficiles.
Actuellement, les processus de production de tôles d'acier galvanisé comprennent principalement la galvanisation à chaud et l’électro-galvanisation :
Galvanisation à chaud : l'acier est immergé dans du zinc liquide en fusion pour former un revêtement de zinc par adhésion physique et réaction chimique. Dans le cadre de ce processus, la couche de zinc est plus épaisse (généralement plus de 50 microns), offre un effet de protection plus fort et présente une résistance élevée à la corrosion. Il convient aux matériaux de construction exposés à l'atmosphère et aux composants en acier dans des environnements difficiles.
Galvanisation électrolytique : Le zinc est fixé uniformément à la surface de l'acier en utilisant le principe du dépôt électrolytique. Le revêtement est plus fin (généralement moins de 20 microns) et présente une surface plus lisse. Il est généralement utilisé pour les produits qui nécessitent une grande précision ou des exigences esthétiques élevées. Bien que sa résistance à la corrosion ne soit pas aussi bonne que celle de bain chaud tôles d'acier galvanisé, il a un bon effet dans les environnements intérieurs ou les environnements à faible corrosion.
La couche de zinc constitue une barrière physique efficace pour la plaque d'acier, empêchant l'humidité et l'oxygène extérieurs d'entrer en contact direct avec l'acier, réduisant ainsi le taux de corrosion de la plaque d'acier. En même temps, en tant que matériau d'anode sacrificiel, le mécanisme de protection électrochimique du zinc peut encore améliorer l'effet anticorrosion.
Épaisseur du revêtement de zinc
Plus le revêtement de zinc est épais, plus la résistance à la corrosion est forte. La galvanisation à chaud permet généralement d'obtenir un revêtement plus épais, tandis que le revêtement de zinc électrolytique est relativement fin et l'épaisseur du revêtement peut devoir être augmentée lorsqu'il est utilisé dans un environnement humide.
Qualité du processus de galvanisation
La qualité du processus de galvanisation affecte également directement la résistance à la corrosion. La galvanisation à chaud présente généralement une meilleure résistance à la corrosion que la galvanoplastie en raison de l'épaisseur plus élevée du revêtement de zinc.
Qualité de l'acier lui-même
La propreté, la planéité, la teneur en carbone, etc. de la surface de l'acier affecteront l'adhérence du revêtement de zinc. Les revêtements en acier de haute pureté et à faible teneur en carbone ont une meilleure adhérence et contribuent à améliorer la résistance à la corrosion.
Conditions environnementales
Les tôles d'acier galvanisé se corrodent plus rapidement lorsqu'elles sont exposées dans des zones côtières, des zones chaudes et humides ou des environnements acides. Des revêtements plus épais ou un entretien régulier sont donc nécessaires pour prolonger la durée de vie.
La durabilité de plaques galvanisées Les performances varient selon les environnements corrosifs. Voici ses performances spécifiques dans plusieurs environnements corrosifs typiques.
Zones côtières
L'air des zones côtières contient une forte teneur en sel, qui est très corrosif pour les matériaux métalliques. tôles d'acier galvanisé peut résister efficacement à la corrosion saline dans cet environnement et avoir une longue durée de vie, généralement supérieure à 15 à 20 ans.
Zones de pollution industrielle
L'air des zones industrielles contient une grande quantité de substances acides ou alcalines, telles que le dioxyde de soufre et le chlore, qui peuvent provoquer des réactions chimiques dans la couche galvanisée et accélérer le processus de corrosion. Les tôles d'acier galvanisées à chaud résistent mieux aux gaz acides, mais elles nécessitent un nettoyage et un entretien réguliers.
Environnement à forte humidité et à haute température
Les environnements humides et à haute température peuvent facilement provoquer l'oxydation de la couche de zinc sur les tôles d'acier galvanisé, en particulier dans les environnements où la circulation de l'air est faible. Par conséquent, lors de l'utilisation de tôles d'acier galvanisé dans des conditions d'humidité ou de température élevées, une couche de zinc plus épaisse doit être sélectionnée et une bonne ventilation doit être assurée pour retarder la corrosion.
Afin d'évaluer la résistance à la corrosion des tôles d'acier galvanisées, les méthodes d'essai standard suivantes sont généralement utilisées :
Test de pulvérisation de sel
Le test au brouillard salin évalue la résistance à la corrosion des tôles d'acier dans les environnements côtiers ou à forte teneur en sel en les exposant à des environnements de brouillard salin. Après un certain temps, le degré de corrosion à la surface de la couche de zinc est observé. Les résultats du test peuvent refléter la résistance à la corrosion des revêtements de différentes épaisseurs.
Test de chaleur humide
L'essai de chaleur humide simule la résistance à la corrosion des tôles d'acier galvanisées dans des conditions climatiques extrêmes (notamment les climats tropicaux et marins) en les plaçant dans un environnement à haute température et à forte humidité. Cette expérience est adaptée pour tester la durabilité et la stabilité globales des revêtements de tôles d'acier.
Test d'exposition en extérieur
En exposant les tôles d'acier galvanisé dans l'environnement naturel, leurs performances sont surveillées pendant une longue période. Ce test peut obtenir des données de durabilité plus réalistes, mais le cycle est long et il faut généralement plusieurs années pour obtenir des données de test complètes.
Industrie de construction: tôles d'acier galvanisé peut être utilisé pour les composants de construction tels que les toits, les panneaux muraux et les tuyaux.
Fabrication automobile : les tôles d'acier galvanisées peuvent être utilisées pour les carrosseries et les châssis.
Appareils ménagers: tôles d'acier galvanisé sont principalement utilisés pour les coques extérieures des réfrigérateurs, des machines à laver, etc.
Industrie de l'énergie et de l'électricité : les tôles d'acier galvanisé sont utilisées pour les enveloppes extérieures des équipements et structures électriques tels que les pylônes de transmission.
Moyens de transport : tôles d'acier galvanisé sont utilisés dans la fabrication d’équipements publics tels que des ponts, des garde-corps et des panneaux de signalisation.
Avec les progrès de la technologie, l'ajout de matériaux composites résistants à la corrosion aux tôles d'acier galvanisées et la recherche et le développement de revêtements auto-réparateurs amélioreront encore leur valeur d'application à l'avenir. Dans les applications pratiques, le choix du processus de galvanisation et de l'épaisseur appropriés en fonction des différentes caractéristiques environnementales et des exigences du projet est la clé pour garantir l'utilisation à long terme et stable des tôles d'acier galvanisées dans divers environnements.
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