Горячее цинковое покрытие: тройная защита от коррозии

Конструкционную сталь широко применяют как эффективный строительный материал, который обеспечивает конструкторам и архитекторам почти неограниченную свободу творчества.

Защита от коррозии

Для зданий и конструкций, которые подвергаются атмосферным воздействиям и другим суровым природным воздействиям, очень важно защитить сталь от коррозии. Часто расчетный срок службы зданий достигает 50-100 лет, что требует прочной и долговечной защиты стальных элементов зданий от коррозии.

Горячее цинковое покрытие – как раз то, что надо для защиты стали от коррозии. Оно обеспечивает три уровня защиты стали от коррозии: барьерную защиту, катодную защиту и защиту цинковой патиной.

Цинковое покрытие: барьерная защита

Первой линией обороны горячего цинкового покрытия является барьерная защита. Аналогично обычным краскам горячее цинковое покрытие обеспечивает защиту простой изоляцией  стали от воздействия электролитов из окружающей среды. Пока этот барьер остается невредимым, сталь защищена, и коррозии не происходит. Однако, как только этот барьер повреждается, начинается коррозия.

Чтобы обеспечивать защиту от коррозии, барьер должен оставаться целым и невредимым. Поэтому он должен обладать двумя важными свойствами – прочностью сцепления с основой (сталью) и стойкостью к истиранию. Плотная и непроницаемая природа цинка делает его очень хорошим материалом для барьерного покрытия. В отличие от цинкового покрытия краски подвержены образованию точечных сквозных дефектов типа булавочных уколов. Через эти дефекты приникают элементы, которые вызывают коррозию стали под защитным покрытием.

Цинковое покрытие: катодная защита

В дополнение к барьерной защите горячее цинковое покрытие обеспечивает стали катодную защиту. Это означает, что цинк будет корродировать сам, чтобы защитить лежащий под ним металл. Это происходит в соответствии с так называемым «гальваническим рядом металлов» (см. ниже). Катодная защита стали цинком обеспечивается даже тогда, когда повреждение цинкового покрытия на стали до «голой» стали достигает 5-6 мм: никакой коррозии стали не происходит, пока она не «съест» окружающий цинк.

Гальванический ряд металлов

Гальванический ряд металлов представляет собой последовательность металлов в очередности по убыванию их коррозионных свойств.
Чем выше металл в столбце, тем выше его коррозионные свойства и тем менее он «благороден».
Чем ниже металл в столбце, тем более стоек он коррозии и тем более он «благороден».

  Анодные металлы,
менее благородные

Магний
Цинк
Алюминий
Кадмий
Сталь
Свинец
Олово
Никель
Латунь
Бронза
медь
Никелево-медные сплавы
Нержавеющие стали (пассивированные)
Серебро
Золото
Платина

Катодные металлы,
более благородные

Эта последовательность металлов определяет, какой металл будет анодом, а какой – катодом, когда они оба будут образовывать электролитическую ячейку. Металл, который находится выше в этом списке, является анодным по отношению к металлу, который находится ниже его. Это означает, что в соединении «верхний» металл будет защищать «нижний» металл от коррозии, подвергаясь ей сам. Поэтому цинк и защищает сталь.

Защита цинковой патиной

Последним рубежом защиты горячего цинкового покрытия является образование цинковой патины. Цинковая патина – это образование на поверхности стали покрытия из продуктов коррозии цинка. Цинк, как и все металлы, при взаимодействии с атмосферой начинает корродировать. Когда цинковое покрытие подвергается воздействию одновременно и влаги, и воздуха, продукты коррозии цинка будут естественным образом формировать на его поверхности покрытие. Образование этих продуктов коррозии – оксида цинка, гидроксида цинка и карбоната цинка – происходит постепенно в течение сухих и влажных периодов эксплуатации.

Полностью сформированная цинковая патина значительно снижает скорость коррозии цинка и действует для горячего цинкового покрытия как дополнительный непроницаемый барьер.

Источник: http://www.galvanizeit.org