Tấm thép mạ kẽm là vật liệu tổng hợp của thép và kẽm. Sản phẩm mạ kẽm kết hợp những ưu điểm của hai vật liệu. Vật liệu tổng hợp có độ bền và độ dẻo của thép và lớp phủ chống ăn mòn. Nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp như xây dựng, đồ gia dụng và ô tô.
Tấm mạ kẽm là một tấm thép có lớp kẽm kim loại phủ trên bề mặt thép để bảo vệ lớp nền thép. Vì hoạt động điện hóa của kẽm cao hơn sắt nên sự hiện diện của lớp kẽm có thể làm chậm quá trình oxy hóa và ăn mòn của thép. Độ dày của tấm thép mạ kẽm thường nằm trong khoảng từ 0.25mm đến 5mm và có nhiều thông số kỹ thuật để lựa chọn theo các yêu cầu ứng dụng khác nhau.
Khả năng chống ăn mòn của tấm thép mạ kẽm xuất phát từ tác dụng bảo vệ của lớp kẽm. Nguyên lý hoạt động của nó chủ yếu đạt được thông qua ba cơ chế, cụ thể là hiệu ứng rào cản vật lý, hiệu ứng anot hy sinh và hiện tượng thụ động hóa trong quá trình ăn mòn.
Hiệu ứng rào cản vật lý
Là lớp ngoài cùng của tấm mạ kẽm, lớp kẽm cô lập sự tiếp xúc trực tiếp giữa không khí và độ ẩm với thép thông qua hiệu ứng rào cản vật lý, do đó ngăn ngừa quá trình oxy hóa và rỉ sét. Bản thân kẽm có khả năng chống oxy hóa tốt. Độ dày của lớp phủ quyết định thời gian hiệu ứng bảo vệ. Lớp kẽm càng dày thì hiệu ứng bảo vệ vật lý càng đáng kể.
Hiệu ứng anode hy sinh
Khi tấm thép mạ kẽm được tiếp xúc một phần với bề mặt thép do hao mòn cơ học hoặc ăn mòn hóa học, "hiệu ứng anode hy sinh" của kẽm bắt đầu phát huy tác dụng. Kẽm có điện thế thấp hơn thép và hoạt động điện hóa cao hơn. Kẽm sẽ ưu tiên trải qua các phản ứng oxy hóa để bảo vệ thép khỏi bị ăn mòn. Tính năng này cho phép tấm thép mạ kẽm để kéo dài tuổi thọ ngay cả khi lớp phủ bị hư hỏng, cho khả năng chống ăn mòn cao.
Hiện tượng thụ động trong quá trình ăn mòn
Trong môi trường ẩm ướt hoặc có chứa oxy, một lớp màng oxit mỏng hoặc kẽm cacbonat cơ bản sẽ hình thành trên bề mặt của lớp kẽm. Lớp màng thụ động này có thể làm chậm hơn nữa tốc độ ăn mòn, làm cho tấm thép mạ kẽm có khả năng chống ăn mòn tốt trong nhiều môi trường khắc nghiệt.
Hiện nay, các quy trình sản xuất của tấm thép mạ kẽm chủ yếu bao gồm mạ kẽm nhúng nóng và mạ kẽm điện:
Mạ kẽm nhúng nóng: Thép được nhúng trong dung dịch kẽm nóng chảy để tạo thành lớp phủ kẽm thông qua sự kết dính vật lý và phản ứng hóa học. Trong quá trình này, lớp kẽm dày hơn (thường là hơn 50 micron), mang lại hiệu quả bảo vệ mạnh hơn và có khả năng chống ăn mòn cao. Nó phù hợp với vật liệu xây dựng tiếp xúc với khí quyển và các thành phần thép trong môi trường khắc nghiệt.
Mạ điện: Kẽm được bám đều trên bề mặt thép bằng nguyên lý lắng đọng điện phân. Lớp phủ mỏng hơn (thường nhỏ hơn 20 micron) và có bề mặt nhẵn hơn. Nó thường được sử dụng cho các sản phẩm đòi hỏi độ chính xác cao hoặc yêu cầu thẩm mỹ cao. Mặc dù khả năng chống ăn mòn của nó không tốt bằng ngâm nước nóng tấm thép mạ kẽm, có hiệu quả tốt trong môi trường trong nhà hoặc môi trường ít ăn mòn.
Lớp kẽm cung cấp một rào cản vật lý hiệu quả cho tấm thép, ngăn không cho hơi ẩm và oxy bên ngoài tiếp xúc trực tiếp với thép, do đó làm giảm tốc độ ăn mòn của tấm thép. Đồng thời, với tư cách là vật liệu anot hy sinh, cơ chế bảo vệ điện hóa của kẽm có thể tăng cường hơn nữa hiệu quả chống ăn mòn.
Độ dày lớp mạ kẽm
Lớp phủ kẽm càng dày thì khả năng chống ăn mòn càng mạnh. Mạ kẽm nhúng nóng thường có thể tạo ra lớp phủ dày hơn, trong khi lớp phủ kẽm mạ điện tương đối mỏng và có thể cần tăng độ dày lớp phủ khi sử dụng trong môi trường ẩm ướt.
Chất lượng quá trình mạ kẽm
Chất lượng quy trình mạ kẽm khác nhau cũng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chống ăn mòn. Mạ kẽm nhúng nóng thường có khả năng chống ăn mòn tốt hơn mạ điện do độ dày lớp mạ kẽm cao hơn.
Chất lượng của thép
Độ sạch, độ phẳng, hàm lượng cacbon, v.v. của bề mặt thép sẽ ảnh hưởng đến độ bám dính của lớp phủ kẽm. Lớp phủ thép có độ tinh khiết cao, hàm lượng cacbon thấp có độ bám dính tốt hơn và giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn.
Điều kiện môi trường
Tấm thép mạ kẽm bị ăn mòn nhanh hơn khi tiếp xúc với vùng ven biển, khu vực nóng ẩm hoặc môi trường có tính axit, do đó cần lớp phủ dày hơn hoặc bảo trì thường xuyên để kéo dài tuổi thọ.
Độ bền của tấm mạ kẽm trong các môi trường ăn mòn khác nhau thay đổi. Sau đây là hiệu suất cụ thể của nó trong một số môi trường ăn mòn điển hình.
Vùng ven biển
Không khí ở các vùng ven biển có hàm lượng muối cao, có tính ăn mòn cao đối với vật liệu kim loại. Nhúng nóng tấm thép mạ kẽm có thể chống ăn mòn muối hiệu quả trong môi trường này và có tuổi thọ cao, thường là hơn 15 đến 20 năm.
Khu vực ô nhiễm công nghiệp
Không khí trong khu công nghiệp chứa một lượng lớn các chất có tính axit hoặc kiềm, chẳng hạn như lưu huỳnh đioxit và clo, có thể gây ra phản ứng hóa học trong lớp mạ kẽm và đẩy nhanh quá trình ăn mòn. Tấm thép mạ kẽm nhúng nóng có thể chống lại khí axit tốt hơn, nhưng chúng cần được vệ sinh và bảo dưỡng thường xuyên.
Môi trường có độ ẩm cao và nhiệt độ cao
Môi trường ẩm ướt và nhiệt độ cao dễ khiến lớp kẽm trên tấm thép mạ kẽm bị oxy hóa, đặc biệt là trong môi trường lưu thông không khí kém. Do đó, khi sử dụng tấm thép mạ kẽm trong điều kiện độ ẩm cao hoặc nhiệt độ cao, nên chọn lớp kẽm dày hơn và đảm bảo thông gió tốt để làm chậm quá trình ăn mòn.
Để đánh giá khả năng chống ăn mòn của tấm thép mạ kẽm, người ta thường sử dụng các phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn sau đây:
Thử nghiệm phun muối
Thử nghiệm phun muối đánh giá khả năng chống ăn mòn của các tấm thép trong môi trường ven biển hoặc môi trường có độ mặn cao bằng cách phơi chúng trong môi trường phun muối. Sau một khoảng thời gian nhất định, mức độ ăn mòn trên bề mặt lớp kẽm được quan sát. Kết quả thử nghiệm có thể phản ánh cường độ chống ăn mòn của lớp phủ có độ dày khác nhau.
Kiểm tra nhiệt ướt
Thử nghiệm nhiệt ướt mô phỏng khả năng chống ăn mòn của tấm thép mạ kẽm trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt (đặc biệt là khí hậu nhiệt đới và biển) bằng cách đặt chúng trong môi trường nhiệt độ cao và độ ẩm cao. Thí nghiệm này phù hợp để thử nghiệm độ bền và độ ổn định tổng thể của lớp phủ tấm thép.
Kiểm tra phơi sáng ngoài trời
Bằng cách phơi bày các tấm thép mạ kẽm trong môi trường tự nhiên, hiệu suất của chúng được theo dõi trong một thời gian dài. Thử nghiệm này có thể thu được dữ liệu độ bền thực tế hơn, nhưng chu kỳ dài và thường mất vài năm để có được dữ liệu thử nghiệm đầy đủ.
Ngành công nghiệp xây dựng: tấm thép mạ kẽm có thể được sử dụng để xây dựng các thành phần như mái nhà, tấm tường và đường ống.
Sản xuất ô tô: tấm thép mạ kẽm có thể được sử dụng cho vỏ thân xe và khung gầm.
Thiết bị gia dụng: tấm thép mạ kẽm chủ yếu được sử dụng cho vỏ ngoài của tủ lạnh, máy giặt, v.v.
Ngành năng lượng và điện: tấm thép mạ kẽm được sử dụng cho lớp vỏ ngoài của các thiết bị và công trình điện như tháp truyền tải.
Cơ sở giao thông: tấm thép mạ kẽm được sử dụng trong sản xuất các công trình công cộng như cầu, lan can và biển báo giao thông.
Với sự tiến bộ của công nghệ, việc bổ sung vật liệu chống ăn mòn tổng hợp vào tấm thép mạ kẽm và nghiên cứu và phát triển lớp phủ tự phục hồi sẽ nâng cao hơn nữa giá trị ứng dụng của chúng trong tương lai. Trong các ứng dụng thực tế, việc lựa chọn quy trình mạ kẽm và độ dày phù hợp theo các đặc điểm môi trường và yêu cầu của dự án khác nhau là chìa khóa để đảm bảo sử dụng lâu dài và ổn định của tấm thép mạ kẽm trong các môi trường khác nhau.
Chúng tôi là nhà sản xuất chuyên nghiệp các sản phẩm thép khác nhau với thông số kỹ thuật đầy đủ. Chào mừng bạn đến liên hệ với chúng tôi!
+86 17611015797 (WhatsApp) 
[email protected]
Tin tức nóng
Bản quyền © Công ty TNHH Công nghiệp Henan Jinbailai. Bảo lưu mọi quyền - Chính sách bảo mật
EN
