热镀锌板的喷粉
摘要:双重系统,也就是给热镀锌板喷粉的系统,这是一种极其有效的防腐蚀系统.但是细致的表面处理技术可以用来减轻涂层潜在的缺陷.根据电镀层的年限和特性来决定采取哪种表面处理技术.
引言
热镀锌板零部件都需要被喷粉.进行喷粉的原因是保护一些由于构造原因所致的特殊结构.对它们进行特殊保护或者延长现有构件的寿命.喷粉和表层镀锌的结合组成了双重系统(1).当.喷粉和表层镀锌结合在一起比其它任何一种保护系统的防腐蚀性能都好(2)
热镀锌板的喷粉需要细致的表面处理技术和对防腐蚀系统的很好的了解.给刚镀锌的钢板喷粉的误差范围极小.但是不管是旧的还是新的镀锌板都存在喷粉附着力问题.普遍原因是表面清洁和处理工作没做好(3).表面通过清洁处理的喷粉并且镀锌的防腐蚀系统确保部件很长的寿命(4).如果喷粉被妥善的保持在镀锌层表面,那么就不存在腐蚀的可能性.
镀锌板如果暴露在空气中长达一年的时间,那么喷粉的附着力问题不大.镀锌已经腐蚀的产品在表层形成了一个厚实不溶解的表层,能够迅速吸收喷粉.镀锌板在镀锌后24-48小时内进行喷粉也可以解决附着力问题.
电镀层
热镀锌有两种操作方法.可以将部件放入锌液中进行滚筒式镀锌,表层的性能直接取决于钢板插入锌液里的速度.最常见的需要采取滚筒式镀锌的是薄片和金属丝.这种滚筒式目的是使镀锌层光滑,稀薄,表层全部覆盖到锌液,而且包含很少的锌铁合金.涂层可以形成一个钝化合金,易于喷粉.
第二种热镀锌方式叫“沐浴式”镀锌，可以将部件单个或集体放入锌液中.这种涂层由不可扩散的锌和铁形成。图一是典型的热镀锌显微图。这种涂层形成了4个截然不同的表层。第一层叫gamma层，含锌75％和含铁25％。下一层是delta层，含锌90％和含铁10％。第三层是zeta层，含锌94％和含铁6％。最后一层是eta层，含锌100％，不含铁。
在“沐浴式”镀锌过程中，由于过程很大的变化性影响图层的厚度。主要决定因数是钢板的化学性。
图1—热镀锌板的微观结构
硅和磷这两种元素加快了锌和铁的相互扩散，使热镀锌层变厚，上面布满金属间化合物。图2展示的是由于浸渍在锌液时间不同而形成的两个不同等级的涂层。曲线显示是正常钢板的镀锌反应是自我限制。当锌和铁的自我扩散速度变慢时会停止增加涂层的厚度。然而，对于活性的硅钢，只要你将钢板浸渍在锌液中，它就会继续增加镀锌的厚度。钢板的活跃性取决于其所含硅和磷元素量。
当钢板是活性的，所含元素主要是铁和锌的金属间化合物时，涂层易形成。这意味着表层不明亮，相当的愚钝并有轻微的粗糙。这种金属间化合物的表面易于喷粉。活性镀锌板主要关注点是涂层的厚度。如果涂层太厚会变得很脆弱，很难承受压力，容易使镀锌层和钢板脱离。把握好硅和磷的含量对制造高质量的镀锌层至关重要。
图2—两种不同材质的钢板所致镀锌板的涂层重量
镀锌层表层
很多电镀工对镀锌层进行后处理，避免累积污垢的形成。此外，有时会将镀锌的部分放进水中从而去加快铸模。如果镀锌板马上就要喷粉，不要进行此类操作。后处理会改变涂层的表面的化学成分。然而一些操作，如磷酸盐化，制造更好的喷粉表层，如染色处理，这些都会使表面很难喷粉。咨询电镀工和油漆公司要在做后处理之前进行喷粉。 淬火对涂层表面没什么损害，但是淬火池中有少许油脂，熔剂会影响喷粉的附着力。
图3 — 锌表层的腐蚀周期 
金属锌→氧化锌→氢氧化锌→碳酸锌
热镀锌板通过提供障碍物给气体元素或阴极防蚀保护给钢板。锌的防腐蚀性起源于锌的厚度，产品不溶解的腐蚀表层随着时间在表面的镀锌上形成。新的镀锌板很明亮，这时候表面全部是锌。这种表面相当光滑，所以在钢板镀锌后24-48小时内表层只有一点点粗糙， 这样刚好适合喷粉。图3显示的是金属锌自然的腐蚀周期。涂层表层的锌在空气中暴露12小时内开始发生氧化反应。氧化锌形成后，氧化锌到氢氧化锌的转变过程迅速，速度取决于空气中合适的是水分或者镀锌的稠度。
腐蚀周期的最后一步是氧化锌和氢氧化锌到碳酸锌的转变。镀锌板暴露在空气中容易发生这种情况。二氧化碳在空气中和锌氧化物发生反应。这种腐蚀产品，碳酸锌在水里是不可溶解的，在涂层表面形成一个厚实的表层。这种表层也会慢慢的腐蚀，但给暴露在空气中超过一年时间的锌提供障碍物，使其表层覆盖满碳酸锌。整个系统的腐蚀率取决于碳酸锌的腐蚀率或溶解率。非常中性或酸的溶液就可以快速溶解表层。由于酸性溶液可以快速溶解碳酸锌表层，所以腐蚀率在PH值很低的空气中改变很快。图4 所示是腐蚀率图表。高PH值也会缩短镀锌层的寿命。
图4—锌的腐蚀率和空气中PH值的关系
碳酸锌表层非常稠密，而且有轻微的粗糙。在没有经过表面处理时，喷粉的附着力极其好。镀锌物品暴露在空气中一年以上完全被碳酸锌覆盖。
两种情况下，镀锌板需要很少的表面处理。一是镀锌部分从锌液中拿出来少于24-48小时，二是镀锌板已放置在空气中有一年之久了。如果不符合以上情况，需要进行表面处理来清除涂层上锌氧化和氢氧化锌。不幸的是大部分镀锌板到最后一关出问题。很少电镀厂的镀锌设备有喷粉能力。结果是部件在镀锌后运输到其他喷粉车间或工厂，在部件镀锌后好几天才喷粉。
镀锌板的表面处理
图5—喷粉脱落的柱子
成功的表面处理是制造强附着力的喷粉层和体现双重系统优势的关键。图5中，由于劣质的表面处理，柱子喷粉有脱落。喷粉时，表层有氧化锌和氢氧化锌。涂层看似很粘附产品表面，但过两三年后，氧化锌开始从下面的锌金属脱离。因为喷粉只是粘附在氧化物锌上，所以这时从柱子上脱落了。
表面清洗
喷粉前要清理镀锌板上的所有灰尘和油污。同时要注意不要清理的太多。碱清洗, 氨水清洗,溶剂清洗都是比较常见的清洗镀锌板表面灰尘的方法.有些清洁人员针对不同的喷粉方式采取不同的清洗方法.需要向喷粉厂咨询具体的反映问题.
可以用碱性溶液,PH值在11到12之间清除镀锌板表层灰尘和油脂,但PH值不要超过13,否则会损坏表层的锌.大部分碱性溶液正常情况下都含有2℅-5℅钠化合物,并含有少许乳化液和螯合物.可以通过浸上溶液,喷洒溶液和将溶液粘在刷子上的方式清洗表层.如果用刷子,最好用短而硬尼龙的毛刷, ,一定不要用铜或钢的刷子.如果用喷和刷的的方式,工作温度要调到华氏摄氏度140-185之间.对于刚镀锌的钢板可用比较稀释的乳液清洗表面的杂质.清洗后,用热水清洗表层并晾干.
如果你用不起毛的抹布或软毛刷,可以用矿物酒精,松脂,高闪点石脑油和其他传统的溶剂都能用来清洗表层. 抹布或软毛刷必须经常更换,防止再次将杂质带回.清洗后,用热水冲洗并完全晾干.
可以用含氨1℅到2℅的溶剂清洗表层,但是这种方法不适合表面有锌渣残余的情况.当钢板从锌中提取出来时,也许会带上一些氧化锌,也max.book118.com要用热水冲洗并完全晾干.
表面处理
为了提高喷粉时的附着力,镀锌板表面必须压平没有孔和凸max.book118.com从锌液取出时,多余的锌液会顺着钢板的边角流下来,形成一些凹凸不平的不规则的边角.这些多余的锌液也易形成一些小珠.必须清除这些凸起点和珠,否则很难喷上粉.可以用手或强力砂轮机清除,但进行这些操作时必须很小心,镀锌层不要磨的太薄
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