亜鉛メッキとは何か: 6 つの方法、用途、利点

亜鉛めっきは、腐食を防ぐための古くからある方法で、19世紀には広く用いられていました^。これは、腐食が疑われる金属に溶融亜鉛を塗布する製造工程です。どの亜鉛めっき方法や用途が適切か迷っている場合は、この記事が、用途に応じて最適な方法を選択するための十分な情報を提供します。

亜鉛メッキの定義

化学における亜鉛メッキとは、行動や努力を誘発するシミュレーション方法を意味します。工学では、腐食の疑いのある金属に亜鉛保護層を塗布することを意味します。これは比較的安価な腐食防止方法です。腐食防止が亜鉛メッキの主な目的です。亜鉛は材料の表面と環境の間にバリア層を作り、材料を保護します。

亜鉛メッキのさまざまな用語

亜鉛は亜鉛メッキの主成分であるため、亜鉛メッキまたは亜鉛コーティングとも呼ばれます。亜鉛は、環境中の湿気、酸素と金属表面の間にバリアを作り、下にある材料を保護する犠牲金属としての役割を果たします。

亜鉛メッキとはどういう意味ですか?

化学における亜鉛メッキとは、作用に抵抗することを意味します。工学では、これは金属表面処理であり、このプロセスは金属、特に鋼を腐食から保護するために使用されます。この記事では、6 つの異なる方法で亜鉛メッキが行われます。亜鉛メッキ プロセスは、腐食防止法または防錆法として知られています。

亜鉛メッキ鋼は錆びますか？

いいえ、亜鉛メッキ鋼は錆びません。亜鉛は環境と材料表面の間の亜鉛保護層になります。この亜鉛のバリア層は、対象材料を保護するために自らを犠牲にします。亜鉛は犠牲陽極としての役割を果たします。

腐食防止における亜鉛の役割

腐食防止または防錆方法における亜鉛の役割は、腐食を防ぐために自らを犠牲にすることです。ガルバニック系列では、負の電位が高い材料はより早く腐食します。ガルバニック系列では、亜鉛は鋼よりも負の電位が高くなります。このプロセスは亜鉛処理とも呼ばれます。

したがって、Zn は腐食しますが、保護層が残るまでは Zn コーティング材料の下は安全なままです。

錆の上に亜鉛メッキできますか?

いいえ、錆びた表面には亜鉛メッキはできません。亜鉛メッキや溶融亜鉛の塗布には、錆びた表面にすでに層が存在するため、表面をきれいにする必要があります。この FeO 層により、Zn と Fe 表面の接着が悪くなります。

亜鉛メッキは持続可能か?

はい、亜鉛メッキは長寿命なので、持続可能性を検討できます。このコーティングは自己修復効果があるため、メンテナンスの必要がありません。耐用年数が経過した後は、鋼と亜鉛の両方をリサイクルして再利用できます。

亜鉛メッキの利点と欠点

Zn 保護層は非常に有益で、耐腐食性や耐錆性を提供します。Zn は安価な材料であるため、腐食を制御するための費用対効果の高い金属表面処理方法です。亜鉛メッキにより、材料の耐久性が向上します。

Zn コーティングの欠点は、次の図に示すように、コーティング上の傷により材料が環境にさらされることです。

亜鉛メッキのもう一つの欠点は水質汚染です。

亜鉛メッキは何に使用されますか?

亜鉛メッキは腐食防止に使用されます。亜鉛メッキにより材料の寿命が延び、耐久性が向上します。亜鉛処理により、最終的にアプリケーションの安全性が向上します。亜鉛メッキはあらゆる業界で使用されています。一般的な用途は、道路脇の亜鉛層でコーティングされた鋼鉄の防護バリアです。

亜鉛メッキ鋼とは

亜鉛メッキ鋼とは、腐食を防ぐために亜鉛の保護層またはコーティング鋼を意味します。亜鉛メッキ鋼は、建設業や製造業で使用されます。次の図は、さまざまな用途を示しています。

亜鉛メッキ鋼はいつ発明されたのか

これは鉄や鋼を錆や腐食から守る古くからの方法です。亜鉛めっきは19世紀に発明されまし^た。

亜鉛メッキ鋼のコストはいくらですか?

溶融亜鉛を鋼に塗布するために使用される亜鉛コーティング技術は 6 つあります。各プロセスにはパラメーターがあります。したがって、亜鉛メッキ鋼のコストは亜鉛メッキの方法によって異なります。次に、コーティングの厚さによってコストが決まります。

亜鉛メッキ鋼仕上げ

亜鉛メッキ鋼には、滑らかで光沢のある亜鉛の保護層が付いています。亜鉛メッキ鋼の一般的な外観は、スパングル仕上げです。

スパングルは、亜鉛メッキ鋼の表面に現れる結晶の目に見えるパターンで、雪の結晶や六芒星のように見えます。溶融亜鉛が融点以下に冷却されると、亜鉛原子が規則的なパターンに配列されてスパングルが形成されます。

亜鉛メッキの仕組み

亜鉛めっき工程では、亜鉛が酸素と反応して、材料表面に酸化亜鉛（ZnO）の保護層を形成します。これは、基材金属を腐食から保護する犠牲層です。さらに、ZnO層が水分中の二酸化炭素（CO₂ _{）と反応すると、炭酸亜鉛（ZnCO₃ ）}が基材金属にしっかりと付着し、耐食性を向上させます。

保護層としての亜鉛

亜鉛層は鉄や鋼よりも負の電位が高いため、犠牲陽極として機能します。この保護亜鉛層は湿気や酸素に対するシールドを形成します。

犠牲陽極効果

亜鉛メッキは犠牲陽極効果です。電気化学的腐食では、陽極と陰極が必要です。陽極は電子を放出して腐食しますが、陰極は腐食されません。亜鉛メッキでも同じで、亜鉛が陽極になり、鋼が陰極になります。

亜鉛メッキ表面の長寿命と耐久性

亜鉛メッキされた表面は非常に耐久性が高く、無塗装の表面よりも長寿命です。その理由は、亜鉛層が傷ついても自己修復する能力を持っているからです。亜鉛は酸素と反応して_、再び酸化亜鉛の保護層を形成します。

金属を亜鉛メッキするプロセスとは何ですか?

金属の亜鉛メッキ（金属表面処理）の基本的な概念は、ベース金属に Zn コーティングを施すことです。Zn は、方法に応じて液体、蒸気などの形で塗布されます。このプロセスは、金属の表面処理から始まり、金属に Zn を塗布することで終わります。

亜鉛メッキの6つの方法

この記事では、6 つの亜鉛コーティング技術について説明します。亜鉛処理の一般的な方法は、ほぼすべての業界で使用されている溶融亜鉛めっきです。XNUMX つの方法には、溶融亜鉛めっき、電気亜鉛めっき、ストリップ亜鉛めっき、シェラダイジング、ガルバニーリング、機械めっきが含まれます。これらの方法はすべて、さまざまな用途に適しています。これらの方法を調べてみましょう。

1.溶融亜鉛めっき

この方法では、加工された鋼鉄または任意のベース金属を溶融亜鉛（830 ℉）の浴槽に浸します。このプロセスには、次の図に示すように、表面処理、亜鉛メッキ、検査という XNUMX つの主要な手順が含まれます。

2. 電気亜鉛メッキ

この方法では、亜鉛と生理食塩水の電荷を帯びた溶液にベース金属を浸します。この方法では、より薄く、より美しい ZnO 保護層が得られます。電荷により、Zn 層の接着力が高まります。

3. ストリップ亜鉛メッキ

亜鉛は、鋼または鉄のコイルが溶融亜鉛を通過するときに、コイルの両面に塗布されます。これは連続的なプロセスです。帯状の亜鉛メッキ鋼は、成形、切断、打ち抜きによってさらに加工されます。この方法では、7～42 ミクロンの厚さの亜鉛層が得られます。

4.シェラルダイジング

これは拡散コーティング プロセスです。ベース メタルは、回転ドラム内で Zn の粉末または砂とともに 500 ℃ で加熱されます。Zn はその温度で蒸発し、ベース メタルの表面に拡散します。これは、小さな部品や内部コーティングが必要な部品に最適な方法です。部品のサイズはドラムのサイズによって異なります。

5. ガルバニーリング

これは 450 段階の方法です。最初の段階では溶融亜鉛めっきを行い、556 番目の段階では焼鈍処理を行います。溶融亜鉛めっきは XNUMX ℃ で行われますが、焼鈍処理の温度は約 XNUMX ℃ です。最終コーティングは亜鉛めっき鋼よりも硬くて脆く、色はマット グレーです。

6. 機械めっき

機械めっきは、ピーンめっきまたは機械的堆積とも呼ばれます。この亜鉛めっきプロセスでは、機械エネルギーによって Zn ボールがベース金属の表面にコーティングされます。これは、室温での冷間溶接のようなものです。ベース金属とコーティング材料は、高速回転ドラム内に配置されます。回転速度によって、コーティング材料がベース金属上に堆積します。この方法は、ナット、ボルト、ネジなどの小さな部品に適しています。

亜鉛メッキと亜鉛メッキ

どちらのプロセスも、耐腐食性という同じ目的を持っています。亜鉛メッキとは、ベースメタルと亜鉛の両方がそれぞれバッテリーのプラス端子とマイナス端子に接続された電気メッキプロセスによってベースメタルに亜鉛が塗布されることを意味します。コーティングの色は明るい銀色です。厚さは 5 ～ 25 ミクロンです。

亜鉛メッキには、ベース金属に亜鉛をコーティングする一般的な方法が 6 つありますが、溶融亜鉛メッキが非常に一般的です。この方法では、ベースを溶融亜鉛浴 (450 ℃) に浸します。コーティングの色はマット グレーで、厚さは 35 ～ 125 ミクロンです。

亜鉛ボルトと亜鉛メッキボルト

亜鉛は鉄のような金属です。独自の結晶構造と融点（419.5℃）を持っています。マグネシウム以外のどの金属よりも負の電位が高いため、腐食が早いです。多くの用途で犠牲陽極として使用されます。

亜鉛メッキボルトは亜鉛メッキされたボルトです。これらのボルトには亜鉛メッキが施されており、使用中の腐食を防止します。亜鉛メッキボルトは、住宅建設プロジェクトや装飾フェンスに使用されます。

亜鉛メッキ鋼とステンレス鋼

亜鉛メッキ鋼は、腐食防止のために、亜鉛メッキのあらゆる方法で亜鉛メッキされています。この亜鉛層は人工的に手作業で塗布されます。ZnO 層の厚さは、用途に応じて異なります。

_{ステンレス鋼は、 CrO₂}で覆われた鋼です。製鋼の過程で、Crが添加されます。すると、Crは自然にO₂と反応して_CrO₂を形成します。この層は亜鉛めっきよりもはるかに強度があります。ステンレス鋼は、高温や塩化物濃度が高い環境など、過酷な環境下で使用されます。めっき層の厚さは非常に薄く、制御することはできません。

アルミニウムと亜鉛メッキ鋼

アルミニウムと亜鉛メッキ鋼は、融点、微細構造、用途など、あらゆる面で異なる金属です。アルミニウムは、酸化アルミニウム（Al₂O₃）という天然の保護層を持っています。_導電性が高く、送電ケーブルなどに使用されます。アルミニウムは鋼鉄よりも強度が低いです。

亜鉛メッキ鋼には、手作業で塗布された人工の酸化亜鉛層があります。電気伝導性は低いですが、アルミニウムよりも強度と耐腐食性が高くなっています。亜鉛メッキ鋼の最も一般的な用途は、道路や橋などの側面の保護バリアとしてです。

亜鉛メッキと溶融亜鉛メッキ

亜鉛メッキは、ベース金属に亜鉛を沈着させて腐食から保護するプロセスです。亜鉛メッキにはいくつかの方法があり、そのうちの 450 つが溶融亜鉛メッキです。この方法では、ベース金属のシートまたは部品を高温 (XNUMX ℃) の亜鉛溶液に浸します。

炭素鋼と亜鉛メッキ鋼

どちらも同じ鋼ですが、主な違いは耐食性です。炭素鋼は、特に粒界腐食の疑いが強いです。亜鉛メッキ鋼には、犠牲陽極として機能し、鋼を保護する酸化亜鉛の保護層があります。

ボンデライズドと亜鉛メッキ

亜鉛メッキ法とボンデライゼーション法は鋼鉄に対する処理法ですが、目的は異なります。

亜鉛メッキでは、腐食防止のために電気メッキや溶融亜鉛メッキ法などのプロセスを通じて Zn が堆積されます。

しかし、ボンデライゼーションでは、亜鉛メッキされた部品は、通常はクロム酸塩を含むリン酸塩で化学的に処理され、塗料またはベース金属の表面間の接着性を高めます。

亜鉛メッキと粉体塗装

亜鉛メッキとは、亜鉛でコーティングすることを意味します。粉体塗装のプロセスでは、塗装金属が乾燥粉末の形で鋼に塗布されます。次に、このベース金属をオーブンに入れると、この粉末が溶けて金属の表面に付着します。その目的は、装飾用または非常に目立つ用途です。

金属を亜鉛メッキする最良の方法は何ですか?

金属を亜鉛メッキする方法は全部で 6 種類ありますが、溶融亜鉛メッキが金属を亜鉛メッキする最良の方法と考えられています。この方法では、部品を亜鉛溶液に浸すため、均一なコーティングが得られます。他の方法に比べてコスト効率が高く、コーティングは他のどの方法よりも耐久性があります。コーティングの厚さは、浸漬サイクルの数を固定することで、必要に応じて調整できます。

亜鉛メッキ鋼板の溶接はできますか？

はい、亜鉛メッキ鋼は溶接できますが、難しいです。健康上の問題とは別に、亜鉛メッキ鋼を溶接すると、表面に塗布されたコーティングが充填材の浸透に対する障壁になります。さらに、溶接部に介在物や多孔性が生じます。

まず、亜鉛メッキ鋼の部品を溶接するには、非常に熟練した作業員が必要です。次に、溶接する予定の領域から亜鉛コーティングを除去する必要があります。

CNC加工亜鉛メッキ鋼

CNC マシンは非常に汎用性が高く、亜鉛メッキ鋼部品も CNC マシンで加工できます。これらのマシンは、きれいな表面仕上げと、正確で効率的なカットを提供します。

FAQ

亜鉛メッキ鉄と金属、どちらが強いか

あらゆる金属への亜鉛メッキは腐食から保護するだけです。ベース金属に強度を与えるものではありません。

ZRC 亜鉛めっき化合物と冷間亜鉛めっき化合物

ZRC (Zinc Rich Coating) 亜鉛めっき化合物には、95% という高い Zn 含有量が含まれています。溶接適合性という独自の特徴があります。

冷間亜鉛めっき化合物では、亜鉛含有量は 60% ～ 65% と低く、スプレーまたはブラシで簡単に塗布できます。

ネジなし亜鉛メッキパイプをPVCに接続する方法

ねじなしの亜鉛メッキパイプは、フレキシブルゴム製カップリングを介して PVC に接続されます。カップリングはコネクタとしての役割を果たします。片側からパイプを差し込み、もう一方の端を PVC でカップリングに接続します。接続後、耐久性を確認するために、これらのパイプに水を流します。漏れがあれば、接続が不良であることを示します。