亜鉛メッキとは何ですか？-定義、方法、プロセス
亜鉛メッキとは何ですか？
亜鉛メッキまたは亜鉛メッキは、錆を防ぐために鋼または鉄に亜鉛の保護層を適用するプロセスです。最も一般的な方法は、部品を溶融亜鉛めっき浴に浸す溶融亜鉛めっきです。
亜鉛メッキは、金属を腐食から保護するために最も広く使用されている方法の1つです。より薄い亜鉛層がより厚い卑金属に適用され、環境から金属を保護します。
次回車に乗るときは、通り過ぎる街灯や街灯をチェックしてください。それらの多くは愚かで、色は銀色です。この「銀」は実際には亜鉛コーティングです。
たとえば、鉄骨構造の構築や修理に使用できる亜鉛メッキ鋼の支持者は、その特殊な特性により、保守と修理のコストを削減できるというメリットがあります。
保護がないと、鋼は大気条件のために時間の経過とともに錆びます。錆の程度は、製品が置かれている環境によって異なります。さびは、水または湿気の存在下での鉄と酸素の還元および酸化反応によって生成される酸化鉄（通常は赤い酸化物）です。
塗装やプラスチックコーティングなどの保護方法がありますが、これらの方法には欠点があります。損傷すると、鋼の一部が錆び、保護層が脱落し、これらのタイプの保護は永続的ではなく、信頼性が低くなります。
鋼材を腐食から保護するためのより良い方法の1つは、溶融亜鉛めっきです。溶融亜鉛めっきでは、材料のすべての表面が溶融亜鉛に浸され、完全にコーティングされます。亜鉛の腐食は非常に遅いため、卑金属を保護しながら寿命を延ばすことができます。
亜鉛メッキは下の卑金属をどのように保護しますか？
- 亜鉛コーティングは、酸などの腐食性物質（酸性雨など）が下の金属に到達するのを防ぎます。
- 亜鉛メッキは錆から保護します。コーティングに傷が付いた場合でも、亜鉛は卑金属よりもアノードを「犠牲」にしやすく、錆から保護します。
- 亜鉛は卑金属よりも速く腐食することで金属を保護します。亜鉛メッキされた金属に「クロム酸塩」と呼ばれる特殊な成分が添加されることがあります。これにより、金属の腐食がさらに速くなります。これはあなたが望むものではないように聞こえるかもしれませんが、亜鉛が金属から腐食し、下の金属を錆から保護することに注意してください。
金属が錆びる方法と理由については、ブログ「金属錆とは」をご覧ください。
なぜ電流を通すのですか？
金属に亜鉛メッキを施すと、耐食性のみが得られます。保護亜鉛コーティングがないと、金属は元素にさらされたままになり、酸化と腐食がはるかに速くなる可能性があります。亜鉛メッキ鋼は、腐食を防ぐためにオーステナイト系ステンレス鋼やアルミニウムなどの材料に代わる安価な代替品です。
どのように亜鉛メッキ 動作しますか？
亜鉛メッキは、さまざまな方法で金属を保護できます。まず、金属を環境から保護する保護コーティングが作成されます。
亜鉛層は、水や湿気、および空気中の他の要素が下の鋼を攻撃するのを防ぎます。亜鉛コーティングに十分な深さの傷が付いていると、金属が露出して腐食しやすくなります。
亜鉛メッキは、「ガルバニック腐食」と呼ばれるプロセスを通じて金属を保護することもできます。ガルバニック腐食は、電気化学的組成の異なる2つの金属が、塩水などの既存の電解質と互いに接触したときに発生します。
2つの金属の原子構造に応じて、一方の金属がアノードで、もう一方がカソードです。
アノードはそれ自体よりも速く腐食し、カソードはそれ自体よりもゆっくりと腐食します。亜鉛は、さまざまな種類の金属と接触するとアノードに親和性があるため、電気めっきに使用されます。
通常、母材と接触している亜鉛コーティングは陽極であるため、母材または陰極の腐食を遅らせます。
亜鉛メッキのさまざまな方法
金属を亜鉛メッキするためのいくつかの異なるプロセスがあります：
1。 溶融亜鉛めっき
ホットディップ亜鉛めっきでは、鉄または鋼を溶融亜鉛浴に浸して、亜鉛-鉄合金と亜鉛金属の耐食性の多層コーティングを作成します。鋼が亜鉛に浸されると、鋼中の鉄と溶融亜鉛の間で冶金反応が起こります。
この反応は拡散プロセスであるため、コーティングはすべての表面に垂直に形成され、成形品全体に均一な厚さが作成されます。
溶融亜鉛めっきプロセスは1742年以来使用されており、何十年にもわたってリーズナブルな価格で長持ちし、メンテナンスフリーの腐食保護を提供します。溶融亜鉛めっきは何世代にもわたって鋼を保護するために使用されてきましたが、亜鉛めっきプロセスは常に新しい技術と創造的な化学によって進化しています。
溶融亜鉛めっきプロセスの3つの主要なステップは、表面処理、亜鉛めっき、および後処理であり、それぞれについて詳細に説明します。プロセスは本質的に単純であり、他の腐食防止方法に比べて決定的な利点です。
錆や腐食は、不動産所有者や納税者にとってコストがかかります。崩壊した建物、道路、橋などは修理に費用がかかり、適切な腐食保護がないと、メンテナンスが頻繁に行われるか、最悪の場合、構造物を再構築する必要があります。
持続可能な開発の追求に直面して、長期にわたるメンテナンスをほとんど必要としない耐久性のある構造を定義することは、環境と経済の両方の利点を提供します。
2。 亜鉛メッキ前
このプロセスは溶融亜鉛めっきと非常に似ていますが、通常はすでに特定の形状を持っている材料に対して製鉄所で実行されます。予備亜鉛めっきでは、板金は溶融亜鉛めっきと同様の洗浄プロセスで圧延されます。次に、金属は高温の液体亜鉛のプールを通過し、引き抜かれます。
このプロセスの利点の1つは、溶融亜鉛めっきと比較して、大きな鋼板コイルをより均一なコーティングで迅速に亜鉛めっきできることです。不利な点は、事前に亜鉛メッキされた金属の生産開始後、露出した、コーティングされていない領域があることです。
これは、長い板金コイルがより小さな寸法に切断された場合、金属が切断されたエッジが自由なままであることを意味します。
3。 電気亜鉛めっき
以前の方法とは異なり、電気めっきは溶融亜鉛の浴を使用しません。代わりに、このプロセスでは、電解液中の電流を使用して亜鉛イオンを卑金属に移動させます。このプロセスでは、正に帯電した亜鉛イオンが電気的に亜鉛金属に還元され、次に正に帯電した材料に堆積します。
鋼に滑らかな亜鉛コーティングを確実にするために、より細かい粒子を追加することもできます。事前亜鉛メッキと同様に、電気亜鉛メッキは通常、板金のロールに連続的に適用されます。
このプロセスのいくつかの利点は、均一なコーティングと正確な層の厚さです。ただし、コーティングは通常、溶融亜鉛めっきによって得られる亜鉛コーティングよりも薄いため、腐食保護が低下する可能性があります。
溶融亜鉛めっきとは何ですか？詳細
溶融亜鉛めっき（HDG）は、溶けた亜鉛の浴に鋼を浸すことによって鋼をコーティングするプロセスです。溶融亜鉛めっきには3つの基本的なステップがあります。表面処理、亜鉛メッキ、および検査。
溶融亜鉛めっきは、亜鉛めっきの一形態です。鉄鋼を亜鉛でコーティングするプロセスであり、金属を約450°C（842°F）の温度の溶融亜鉛浴に浸すと、母材の表面と合金化します。
大気中では、純亜鉛（Zn）が酸素（O2）と反応して酸化亜鉛（ZnO）を形成し、さらに二酸化炭素（CO2）と反応して炭酸亜鉛（ZnCO3）を形成します。多くの下にある鋼を持ち上げて、さらなる腐食から保護します。
亜鉛メッキ鋼は、ステンレス鋼のコストをかけずに耐食性が要求される用途で広く使用されており、コストと寿命の点で優れていると考えられています。表面の結晶化パターンで識別できます。
1。 表面処理
製造された鋼が亜鉛メッキプラントに到着すると、ワイヤーで吊るされるか、天井クレーンでプロセスを持ち上げて移動できる棚システムに配置されます。次に、鋼は一連の3つの洗浄ステップを経ます。脱脂、酸洗い、フラックス。
脱脂は汚れ、油、有機物の残留物を取り除き、酸性酸洗い浴はミルスケールと酸化鉄を取り除きます。表面処理の最後のステップであるフラックスは、残っている酸化物をすべて除去し、亜鉛メッキする前にさらなる酸化物の形成を防ぐために鋼を保護層で覆います。
亜鉛は汚染された鋼と反応しないため、適切な表面処理が重要です。
2。 亜鉛メッキ
表面処理後、鋼は少なくとも98％の亜鉛を含む溶融（830 F）浴に浸されます。鋼は斜めにやかんに降ろされ、空気が管状の形状や他のポケットから逃げることができ、亜鉛が部品全体に流れ込み、上に流れ、通過することができます。
やかんに浸すと、鋼中の鉄は亜鉛と冶金学的に反応して、一連の亜鉛-鉄金属間化合物層と純亜鉛の外層を形成します。
3。 検査
最後のステップは、コーティングのレビューです。亜鉛は汚れた鋼と反応せず、部品にコーティングされていない領域が残るため、目視検査によってコーティング品質の非常に正確な決定を行うことができます。さらに、磁気厚さゲージを使用して、コーティングの厚さが仕様要件を満たしていることを確認できます。
溶融亜鉛めっきの利点
溶融亜鉛めっきは、それが保護する鋼に多くの利点を提供します。冶金学的に結合した亜鉛-鉄合金層は、鋼と環境の間に障壁を形成するだけでなく、鋼をカトリック的に保護します。
亜鉛が提供する陰極防食法により、亜鉛メッキされたコーティングは、下にある鋼を腐食から保護するためにそれ自体を犠牲にします。
金属間化合物層はベース鋼よりも硬いため、接着強度が約3,600 psiのしっかりと接着しているコーティングも、非常に耐摩耗性があります。ただし、コーティングが損傷している場合でも、亜鉛の犠牲効果により、露出した鋼が最大1/4インチ離れた場所で保護されます。
溶融亜鉛めっきが提供する陰極防食に加えて、長い耐用年数を保証するコーティングの他のいくつかの特性があります。
まず、亜鉛メッキケトルでの反応は拡散プロセスです。これは、コーティングが表面に対して垂直に成長し、すべてのコーナーとエッジが少なくとも平らな表面と同じ厚さになることを意味します。さらに、亜鉛浴に完全に浸すと、中空構造の内部を含め、鋼を完全に覆うことができます。
最後に、亜鉛コーティングは、表面に腐食生成物の不浸透性の層、いわゆる亜鉛緑青を自然に形成します。緑青、陰極防食、完全な被覆、およびこれらの他のすべての特性により、溶融亜鉛めっき鋼は、メンテナンスフリーの長い耐用年数を実現します。
亜鉛メッキプロセスにはどのくらい時間がかかりますか？
通常の浸漬時間は約4〜5分ですが、熱慣性の高い重い物体の場合、または亜鉛が屋内に浸透する必要がある場合は、さらに長くなる可能性があります。
亜鉛めっき浴から引き抜くと、溶融亜鉛の層が合金層の上から除去されます。多くの場合、これは冷えて、亜鉛メッキ製品の明るく光沢のある外観を明らかにします。
後処理
亜鉛メッキプロセス後の処理には、水中での焼入れまたは空冷が含まれます。温度、湿度、空気の質などの亜鉛メッキプラントの条件は、亜鉛メッキコーティングの品質に影響を与えません。
対照的に、これらは優れた塗装品質にとって非常に重要です。亜鉛メッキされたアイテムの後処理は必要ありません。塗装または粉体塗装を適用して、美観を向上させたり、非常に過酷な環境で保護を強化したりできます。化成処理コーティングやその他のバリアシステムを使用して、湿った貯蔵汚れの発生を最小限に抑えることができます。
亜鉛メッキ金属をどのように使用できますか？
亜鉛メッキされた金属はどこでも使用されています！
車や多くの自転車のボディは亜鉛メッキされた金属で作られています。いくつかの飲料水パイプはまだ亜鉛メッキ鋼で作られています。冷間圧延板金も頻繁に亜鉛メッキされます。
安価なプロセスであり、金属の寿命を延ばすのに間違いなく役立つため、あらゆる種類のナット、ボルト、工具、ワイヤーが亜鉛メッキされています！
特に亜鉛メッキ鋼は、現代の「鉄骨」の建物でよく使用されます。亜鉛メッキ鋼は、バルコニー、ベランダ、階段、はしご、歩道などの構造物の作成にも使用されます。
亜鉛メッキされた金属は、プロジェクトが完了した後に屋外に住む場合に最適です。フェンス、屋根、屋外の通路はすべて、亜鉛メッキされた金属に最適です！
亜鉛メッキ金属の利点
- 最低の初期費用。 亜鉛メッキは、他の多くの一般的に指定されている鋼の保護コーティングよりも初期コストが低くなります。塗装などの労働集約的なコーティングの適用コストは、亜鉛メッキなどの工場運営のコストよりもはるかに高くなっています。
- メンテナンスが少ない/長期的なコストが最も低い。 亜鉛メッキの初期費用が代替コーティングよりも高い場合でも、亜鉛メッキは長期的にはほぼ常に最も安価です（長持ちし、メンテナンスが少なくて済むため）。また、構造物が遠隔地にある場合や、プラントのシャットダウンや生産の中断が伴う場合、メンテナンスは問題を引き起こし、コストを増加させます。
- 長寿命。 典型的な構造部材の亜鉛メッキコーティングの平均余命は、ほとんどの農村環境で50年をはるかに超えており、都市や沿岸の厳しい暴露でも20〜25年以上です。
- 信頼性。 亜鉛メッキはオーストラリア/ニュージーランド標準4680に準拠して行われ、標準の最小コーティング厚が適用されます。コーティングの寿命と性能は信頼でき、予測可能です。
- 最も丈夫なコーティング。 亜鉛メッキコーティングは、輸送、組み立て、およびサービスにおける機械的損傷に対する優れた耐性を提供する独自の冶金構造を備えています。
- 損傷した領域の自動保護。 亜鉛メッキコーティングは鋼よりも優先的に腐食し、損傷によって露出した鋼の小さな領域に陰極防食または犠牲保護を提供します。有機コーティングとは異なり、小さな損傷領域は修正する必要がありません。
- 完全な保護。 亜鉛メッキされた物品のすべての部分が保護されており、くぼみ、鋭い角、アクセスできない領域も保護されています。完成後に構造物や製造物にコーティングを施すことで、同じ保護を提供することはできません。
- 検査のしやすさ。 亜鉛メッキコーティングは目で簡単に評価でき、簡単な非破壊的な厚さ試験方法を使用できます。亜鉛メッキプロセスは、コーティングが健全で連続的に見える場合、それらは健全で連続的であるようなものです。
- より速い勃起時間。 亜鉛メッキ鋼部材を受け取ったら、すぐに使用できます。現場での表面処理、塗装、検査に時間を費やすことはありません。構造物の組み立てが完了すると、すぐに使用できるようになり、次の建設段階に備えることができます。
- 完全な保護コーティングを数分で適用できます; 亜鉛メッキプロセスは気象条件に依存しません
よくある質問。
亜鉛メッキとは何ですか？
亜鉛メッキは、鉄の部分が亜鉛の薄層でコーティングされる金属コーティングプロセスです。亜鉛コーティングは部品の表面を環境から密閉し、酸化や風化の発生を防ぎます。
溶融亜鉛めっきとは何ですか？
ホットディップ亜鉛めっきは、溶融亜鉛の浴に鉄または鋼を浸して、亜鉛-鉄合金と亜鉛金属の耐食性の多層コーティングを生成するプロセスです。プロセスは本質的に単純であり、他の腐食防止方法に比べて明らかな利点です。
亜鉛メッキ反応とは何ですか？
亜鉛メッキは、鉄の部分が亜鉛の薄層でコーティングされる金属コーティングプロセスです。亜鉛コーティングは部品の表面を環境から密閉し、酸化や風化の発生を防ぎます。
亜鉛メッキプロセスとは何ですか？
ホットディップ亜鉛めっきは、溶けた亜鉛の浴に鉄または鋼を浸して、亜鉛-鉄合金と亜鉛金属の耐食性の多層コーティングを生成するプロセスです。
なぜ亜鉛メッキと呼ばれるのですか？
「亜鉛メッキ」は、19世紀に感電の管理を表すために使用された用語でした。 1836年、フランスのSorelは、鋼を最初に洗浄した後、溶融亜鉛に浸して鋼をコーティングするプロセスに関する多数の特許の最初のものを取得しました。彼はプロセスに「亜鉛メッキ」という名前を付けました。
金属の亜鉛メッキとは何ですか？
亜鉛メッキされた金属は、亜鉛メッキプロセスを経た金属です。亜鉛メッキプロセスは、鉄や鋼の腐食防止プロセスであり、基板が錆びないように亜鉛でコーティングされています。
鉄の亜鉛メッキとは何ですか？
亜鉛メッキは、鉄または鋼のベースの腐食に対する保護を強化するために、鉄または鋼を亜鉛でコーティングするプロセスです。鉄板に亜鉛メッキを施すプロセスは、1837年にフランスとイギリスで同時に開発されました。
テクノロジーにおける亜鉛メッキとは何ですか？
工業用途で最も一般的な溶融亜鉛めっきプロセスは亜鉛めっきです。これは、防錆のために鉄または鋼の上に亜鉛をコーティングすることを指します。これは、大気条件にさらされる建設資材に腐食保護を提供する非常に用途が広く簡単な手段です。
亜鉛メッキを発見したのは誰ですか？
「亜鉛メッキ」という名前は、スタニスラス・ソレルによって発明されたプロセスに最初に適用されました。 1836年に、彼は鋼を洗浄し、溶融亜鉛に浸して亜鉛でコーティングするプロセスの特許を取得しました。
亜鉛メッキは何に使用されますか？
亜鉛メッキは、金属を腐食から保護するために最も広く使用されている方法の1つです。それは、周囲の環境からそれを保護するのを助ける、より厚い卑金属に亜鉛の薄いコーティングを適用することを含みます。次に車に乗るときは、通り過ぎる道路標識と街灯柱を見てください。
亜鉛メッキは化学変化ですか？
亜鉛メッキは物理的な変化です。新しい物質を形成することなく、表面に亜鉛が堆積するだけだからです。
どの製品が亜鉛メッキされていますか？
おそらくあなたが知らなかった7つのアイテムが亜鉛メッキされました。
- 釘、ナット、ボルト、ネジ。錆びた釘、ナット、ボルト、ネジは、構造的または機械的な故障につながる可能性があります。
- エレクトロニクス。
- 建設プロジェクト。
- 配管。
- 遊具。
- 輸送/自動車。
- ワイヤーロープ。
亜鉛メッキはどのように錆を防ぎますか？
亜鉛メッキは防錆の方法です。鉄または鋼の物体は、亜鉛の薄層でコーティングされています。これにより、酸素と水が下の金属に到達するのを防ぎますが、亜鉛は犠牲金属としても機能します。亜鉛は鉄よりも反応性が高いため、鉄の物体よりも酸化します。
亜鉛メッキ鋼はどのように作られていますか？
準備されたアイテムは、溶融亜鉛に浸すことによって亜鉛メッキされます。亜鉛メッキ浴に浸すと、鋼の表面は溶融亜鉛で完全に覆われ、溶融亜鉛は鋼と反応して一連の亜鉛-鉄合金層を形成します。
冷亜鉛めっきとは何ですか？
コールド亜鉛メッキという用語は、実際のプロセスというよりもマーケティング用語です。冷亜鉛めっきとは、亜鉛を多く含む塗料で鋼片を塗装することです。他の材料を塗装するために必要な機器（ブラストツール、スプレーガン、ローラーなど）以外に、タンクや準備は必要ありません。
亜鉛はどのようにして錆を防ぎますか？
亜鉛合金は他の金属に対応しており、化学的に活性があります。空気にさらされると、薄い灰色の酸化膜（緑青）が発生し、金属のより深い酸化（腐食）を抑制します。金属の耐食性は、その使用において重要な特性です。
亜鉛メッキの構成要素は何ですか？
許容可能なコーティングを生成する亜鉛メッキ鋼の一般的な組成は、炭素が0.25％未満、リンが0.05％未満、マンガンが1.3％未満です。
亜鉛メッキ釘とは何ですか？
最も一般的に使用される釘としての亜鉛メッキ釘は、錆や腐食を防ぐための保護バリアとして亜鉛コーティングで覆われています。クロムのような他の防錆コーティングと比較して、亜鉛コーティングは犠牲陽極を備えています。
亜鉛メッキは置換反応の応用ですか？
最も一般的な方法は、溶融亜鉛めっきの浴に部品を沈める溶融亜鉛めっきです。腐食とは、腐食または腐食するプロセスです。置換反応とは、原子または原子のセットが分子内の別の原子によって置換される反応です。
さびとはどのように形成されますか？
さびは酸化鉄であり、通常は赤褐色の酸化物であり、水または空気の湿気の存在下で鉄と酸素が反応して形成されます。
亜鉛メッキは鉄ですか、それとも非鉄ですか？
鉄と鋼は、亜鉛メッキされる2つの最も一般的なタイプの金属です。ただし、この処理を受けることができる金属の種類はそれらだけではありません。ほとんどの鉄金属は亜鉛メッキできますが、ほとんどの非鉄金属は亜鉛メッキできません。
スズは亜鉛メッキされていますか？
スズは亜鉛メッキできませんが、腐食を防ぐために他の金属と合金化されることがあります。ブリキは、薄い鋼板を溶融金属に浸したり、電解質を堆積させたりして、非腐食性で毒性のない強力で手ごわい金属を作成するプロセスです。
車は亜鉛メッキされていますか？
今日の車に使用されている鋼の多くは高品質であり、車に近づく前に亜鉛メッキされています。事前に亜鉛メッキされていないボディは、保護亜鉛の完全なコーティングを確実にするために浸漬されます。
亜鉛メッキ用の鋼をどのように準備しますか？
溶融亜鉛めっき前の表面処理：最初の化学薬品は、金属から汚れ、グリース、油などの有機汚染物質を除去する脱脂浴です。次に使用される化学物質は酸洗い酸です。これは、鋼からミルスケールと錆（酸化物）を除去します。
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