热浸镀锌的由来

镀锌(Galvanizing)之字源

1.用热浸的方法将锌镀在钢制品表面以便防蚀之方法称为"镀锌(Galvanizing)"，或称为"热浸镀锌(Hot-dip Galvanizing)"。"Galvanizing"一字来源于意大利科学家Luigi Galvani(公元1737－1798年)之姓氏。Galvani于1791年发现用钢铁制成的夹子，夹住一块已死去的青蛙腿时，青蛙腿会抽动。Galvani误认为系青蛙腿本身存有电流使之抽动。

2.过了几年，另一位意大利科学家，AlessandoVolta(1745-1827)解释青蛙腿系一导体，并指出Galvani发现了另一个新的可产电(流)的方法，即以不同的金属相接或直放于酸液槽内，则其中一金属会得一正电压，而另一个得一负电压(即电位差)。如再以一条电线连接两金属则可发现电线有电流通过。Galvani与Volta系人类首次发现可产生稳定电流之科学家。从此很多科学家投入研究，而成为一门新的领域称为"电化学(Electrochemistry)"。如电池与电解都是利用此原理制成。

3.为了纪念Volta之发现而将电压称为"Voltage"，其单位则称伏特(Volt)。另外将不同金属之间因电位差(电化学)产生电的流动现象称为"GalvanicAction"用以纪念Luigi Galvani。将锌热浸镀在钢品表面而防钢品腐蚀之方法，即利用锌与铁(不同金属)之电位差，锌之电子流向铁而保护铁之方法称为Galvanizing，并专用为镀锌之称呼。

1931年波兰人Tardenz Sendzimir发现一套足以改变镀锌工业之制程，其方法为：冷轧后之钢带先在氧化气氛中预热，以去除在板面上之轧延残油，也会在板面上形成一层薄氧化铁。钢带再进入氢—氮之还原气氛中高温将氧化铁还原，而使钢带表面达到适合镀锌之状况。接着钢带必须冷却控制以便在出炉时之温度适合镀锌。1936年美国Armco钢铁公司Butler工场成功地工业化故称为Armco—Sendzimir法，并于1938年取得美国专利。此制程亦称为氧化性直燃式炉(Oxidizing Direct—Fired Furnace)。Sendzimir法之另一优点在于不用助镀剂(Flux)故可在镀槽中加入铝(Al)以抑制硬脆之锌铁合金层(Zn-Fe Alloy Layer)过度形成，可提高锌之附着性与成形性。但因须在高温下将钢带表面氧化层还原，故无法生产全硬板。钢带表面必须清净才能促使锌与铁反应而得良好之镀层。助镀剂之目的即在于防止杂质与铁锈之生成。最常用之助镀剂为氯化锌(ZnCl2)与氯化铵(NH4Cl)或两者混合使用。可分湿式(Wet Flux)与干式(Dry Flux)两种。

湿式助镀剂系直接浮在锌浴之上，除提供上述之功能外，更可与氧化锌(ZnO，系锌浴表面融锌氧化形成之白粉物)反应形成下列化合物，浮在锌浴上方形成无害物质。

2ZnO＋2(ZnCl2·NH4Cl)→ZnCl2·ZnO＋2ZnCl2·NH3＋H2O↑

因此湿式助镀剂浮在锌浴上故无法在锌槽中加铝(Al)以抑制锌铁合金之形成。因为铝比锌活泼，在锌槽中会与助镀剂作用产生低熔点之氯化铝(AlCl3)白烟消失。

2Al＋3ZnCl2→3Zn＋2AlCl32A1＋6NH4C1→2AlCl3+6NH3＋3H2

因此铝含量减少且破坏助镀剂而产生镀锌问题，故以湿式方式生产者，锌铁合金属较厚，成形性及附着性较差。

镀锌防蚀原理

钢材虽然具有强度高，便于加工，而且经济等优点，但容易锈蚀也是其**缺憾，当然最有效而且最经济的防蚀方法就是钢材表面镀锌。镀锌防蚀之原理有二，一为「覆盖隔绝」原理，二为「替代腐蚀」原理。覆盖隔绝原理(Barrier Protection) 使钢材不与空气及水直接接触，即可防止生锈。镀锌螺丝亦利用此原理制成。

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