鍍鋅層在機械工業領域中的作用

由于鋅的電位比鐵低,當鍍鋅的鋼鐵件受到腐蝕介質浸蝕時,鋅首先腐蝕而保護了鐵。特別是鍍鋅層經過鉻酸鈍化處理生成一層光亮而美麗的鈍化膜后,不僅顯著提高了鍍鋅層的防護性能,而且提高了鍍鋅零件的外觀裝飾性。因此鍍鋅層廣泛地應用于機械工業、電子工業、儀表工業和輕工業等許多領域中。

鋅鍍層在大氣條件下對鋼鐵零件為陽極性鍍層，經彩色鈍化后，明顯地提高了鍍層的保護性能并改善了外觀。主要用于防止鋼鐵零件的腐蝕，其鍍層價格低廉，耐腐蝕性能優良，應用量大面廣。

鋅是兩性金屬,比較活潑,在干燥少雨的大氣中鋅的腐蝕速度較慢,約為0.3微米/年;在潮濕的工業大氣中它能與二氧化硫、二氧化碳、氧氣、水等發生電化學腐蝕作用,其腐蝕速度可達5.3微米/年。人們通常看到的鋅層表面的“白霜”或“白毛”就是鍍鋅層的腐蝕產物。

鍍鋅層若與能揮發出某些腐蝕性有機氣體的有機材料相接觸時更將加速它的腐蝕。經研究，多種涂料、塑料、橡膠材料、絕緣材料、木材類、紙類、粘合劑和部分樹脂等有機材料能釋放出對鋅、鎘鍍層腐蝕性很強的甲酸與乙酸。試驗表明,當甲酸氣氛濃度>2.5ppm,乙酸氣氛>0.5ppm時對鋅有明顯的腐蝕。當甲酸與乙酸混合時，對鋅的腐蝕將更大。

鍍鋅層遭到腐蝕后不斷變薄,這不僅使鍍層外觀受到破壞,甚至失去對鋼鐵基體的保護能力。若將鍍鋅層在一定組成的鉻酸溶液中進行鈍化處理,使鍍鋅層表面形成一層組織細密、抗蝕性較高的鉻酸鹽膜(即鈍化膜)后,則可顯著地提高鍍鋅層的抗腐蝕能力。這是因為鉻酸鹽鈍化膜牢固地粘附在鍍鋅層表面,一方面使鋅層與大氣隔絕,減緩了大氣中有害氣體對鍍層的腐蝕起著良好的機械保護作用;另一方面一旦鍍鋅層鈍化膜局部受到破壞或裂縫處受大氣腐蝕時，鈍化膜中的六價鉻能使鋅層再鈍化而自動修補鈍化膜，同時鉻酸根作為腐蝕原電池的陽極阻化劑阻礙了陽極反應的進行，從而大大減緩了鋅層的腐蝕。故厚度相同,質量相似的鋅鍍層，鈍化處理后的抗蝕能力可提高7～10倍。廣州電器科學研究所海南試驗站對鍍鋅件大氣暴曬試驗結果認為,經鈍化處理的1～2年才有灰白點出現,未經鈍化處理的2～3個月便有灰白點產生,而且鍍層變黑,底層金屬腐蝕也比未鈍化處理的為快。此外，鈍化處理后還可以防止鍍鋅層沾污手印和作為油漆的底層。

目前主要采用高濃度或中等濃度的鉻酸鹽溶液進行鈍化，處理后可在金屬表面形成鉻/基體金屬混合氧化物膜層，經X射線衍射測知鈍化膜的結構非常復雜(三價鉻為骨架組成網絡，六價鉻分散在其中和凝膠物形成薄膜)。其中三價鉻具有較高的穩定性，使鈍化膜層具有一定的厚度和良好的機械強度，六價鉻具有自修復作用，故其耐蝕性較好，一般六價鉻鈍化可通過96h的NSS中性鹽霧試驗。近年來，為了避免六價鉻對環境的污染和對人體的危害，鍍鋅層鈍化朝著無鉻鈍化的方向發展。

ISO3768金屬覆蓋層―中性鹽霧試驗(NSS試驗)

ISO3769金屬覆蓋層―醋酸鹽霧試驗(ASS試驗)

ISO3770金屬覆蓋層―銅加速醋酸鹽霧試驗(CASS試驗)，CASS腐蝕速率是NSS的約8倍