热镀锌的原理是什么

A. 热镀锌工艺流程及原理

我也曾经找过相关信息，如下：

热镀锌原理及工艺说明

1 引言
热镀锌也称热浸镀锌，是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法。近年来随高压输电、交通、通讯事业迅速发展，对钢铁件防护要求越来越高，热镀锌需求量也不断增加。
2 热镀锌层防护性能
通常电镀锌层厚度5～15μm，而热镀锌层一般在35μm以上，甚至高达200μm。热镀锌覆盖能力好，镀层致密，无有机物夹杂。众所周知，锌的抗大气腐蚀的机理有机械保护及电化学保护，在大气腐蚀条件下锌层表面有ZnO、Zn(OH)2及碱式碳酸锌保护膜，一定程度上减缓锌的腐蚀，这层保护膜(也称白锈)受到破坏又会形成新的膜层。当锌层破坏严重，危及到铁基体时，锌对基体产生电化学保护，锌的标准电位-0.76V，铁的标准电位-0.44V，锌与铁形成微电池时锌作为阳极被溶解，铁作为阴极受到保护。显然热镀锌对基体金属铁的抗大气腐蚀能力优于电镀锌。
3 热镀锌层形成过程
热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程，工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层，才使得铁与纯锌层之间很好结合，其过程可简单地叙述为：当铁工件浸入熔融的锌液时，首先在界面上形成锌与α铁(体心)固熔体。这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体，两种金属原子之间是融合，原子之间引力比较小。因此，当锌在固熔体中达到饱和后，锌铁两种元素原子相互扩散，扩散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移，逐渐与铁形成合金，而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13，沉入热镀锌锅底，即为锌渣。当工件从浸锌液中移出时表面形成纯锌层，为六方晶体。其含铁量不大于0.003%。
4 热镀锌工艺过程及有关说明
4.1 工艺过程
工件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→浸助镀溶剂→烘干预热→热镀锌→整理→冷却→钝化→漂洗→干燥→检验
4.2 有关工艺过程说明
(1)脱脂
可采用化学去油或水基金属脱脂清洗剂去油，达到工件完全被水浸润为止。
(2)酸洗
可采用H2SO4 15%，硫脲0.1%，40～60℃或用HCl 20%，乌洛托品3～5g/L，20～40℃进行酸洗。加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量,同时加入抑雾剂抑制酸雾逸出。脱脂及酸洗处理不好都会造成镀层附着力不好，镀不上锌或锌层脱落。
(3)浸助镀剂
也称溶剂，可保持在浸镀前工件具有一定活性避免二次氧化，以增强镀层与基体结合。NH4Cl 100-150g/L，ZnCl2 150-180g/L，70～80℃，1～2min。并加入一定量的防爆剂.
(4)烘干预热
为了防止工件在浸镀时由于温度急剧升高而变形，并除去残余水分，防止产生爆锌，造成锌液爆溅，预热一般为80～140℃。
(5)热镀锌
要控制好锌液温度、浸镀时间及工件从锌液中引出的速度。引出速度一般为1.5米/min。温度过低，锌液流动性差，镀层厚且不均匀，易产生流挂，外观质量差；温度高，锌液流动性好，锌液易脱离工件，减少流挂及皱皮现象发生，附着力强，镀层薄，外观好，生产效率高；但温度过高，工件及锌锅铁损严重，产生大量锌渣，影响浸锌层质量并且容易造成色差使表面颜色难看，锌耗高。
锌层厚度取决于锌液温度，浸锌时间，钢材材质和锌液成份。
一般厂家为了防止工件高温变形及减少由于铁损造成锌渣，都采用450～470℃，0.5～1.5min。有些工厂对大工件及铸铁件采用较高温度，但要避开铁损高峰的温度范围。但我们建议在锌液中添加有除铁功能和降低共晶温度的合金并且把镀锌温度降低至435-445℃。
(6)整理
镀后对工件整理主要是去除表面余锌及锌瘤，用采用热镀锌专用震动器来完成。
(7)钝化
目的是提高工件表面抗大气腐蚀性能，减少或延长白锈出现时间，保持镀层具有良好的外观。都用铬酸盐钝化，如Na2Cr2O7 80～100g/L，硫酸3～4ml/L，但这种钝化液严重影响环境，最好采用无铬钝化。
(8)冷却
一般用水冷，但温度不可过低也不可过高，一般不低于30℃不高于70℃，
(9)检验
镀层外观光亮、细致、无流挂、皱皮现象。厚度检验可采用涂层测厚仪，方法比较简便。也可通过锌附着量进行换算得到镀层厚度。结合强度可采用弯曲压力机，将样件作90～180°弯曲，应无裂纹及镀层脱落。也可用重锤敲击检验，并且分批的做盐雾试验和硫酸铜浸蚀试验。
5 锌灰、锌渣的形成及控制
5.1 锌灰、锌渣的形成
锌灰锌渣不仅严重影响到浸锌层质量，造成镀层粗糙，产生锌瘤。而且使热镀锌成本大大升高。通常每镀1t工件耗锌40～80kg，如果锌灰锌渣严重，其耗锌量会高达100～140kg。控制锌渣主要是控制好温度，减少锌液表面氧化而产生的浮渣，所以更要采用有除铁功能和抗氧化功能的合金并且用热传导率小、熔点高、比重小、与锌液不发生反应，既可减少热量失散又可防止氧化的陶瓷珠或玻璃球覆盖，这种球状物易被工件推开，又对工件无粘附作用。
对于锌液中锌渣的形成主要是溶解在锌液中的铁含量超过该温度下的溶解度时所形成的流动性极差的锌铁合金，锌渣中锌含量可高达94%，这是热镀锌成本高的关键所在。
从铁在锌液中的溶解度曲线可以看出：不同的温度及不同的保温时间，其溶铁量即铁损量是不一样的。在500℃附近时，铁损量随着加温及保温时间急剧增加，几乎成直线关系。低于或高于480～510℃范围，随时间延长铁损提高缓慢。因此，人们将480～510℃称为恶性溶解区。在此温度范围内锌液对工件及锌锅浸蚀最为严重，超过560℃铁损又明显增加，达到660℃以上锌对铁基体是破坏性浸蚀，锌渣会急剧增加，施镀无法进行。因此，施镀目前多在430～450℃及540～600℃两个区域内进行。
5.2 锌渣量的控制
要减少锌渣就要减少锌液中铁的含量，就是要从减少铁溶解的诸因素着手：
⑴施镀及保温要避开铁的溶解高峰区，即不要在480～510℃时进行作业。
⑵锌锅材料尽可能选用含碳、含硅量低的钢板焊接。含碳量高，锌液对铁锅浸蚀会加快，硅含量高也能促使锌液对铁的腐蚀。目前多采用08F/XG08/WKS优质钢板。，并含有能抑制铁被浸蚀的元素镍、铬等。不可用普通碳素钢，否则耗锌量大，锌锅寿命短。也有人提出用碳化硅制作熔锌槽，虽然可解决铁损量，但造型工艺是一个难题，目前工业陶瓷所制作的锌锅仅能做成圆柱型且体积很小，虽然可以满足小件镀锌的要求但无法保证大型工件的镀锌。
⑶要经常捞渣。先将温度升高至工艺温度上限以便锌渣与锌液分离，使锌渣沉于槽底后用捞锌勺或专用捞渣机捞取。落入锌液中镀件更要及时打捞。
⑷要防止助镀剂中铁随工件带入锌槽，助镀剂要进行在线再生循环处理，严格控制亚铁含量，不允许高于4g/l，PH值始终保持在4.5-5.5。
⑹加热、升温要均匀，防止局部过热。

B. 热镀锌的好处

随着工业的发展，热镀锌产品已经运用到很多领域，热镀锌的优点在于防腐年限长久，适应环境广泛一直是很受欢迎的防腐处理方法。被广泛运用与电力铁塔、通信铁塔、铁路、公路防护、路灯杆、船用构件、建筑钢结构构件、变电站附属设施、轻工业等。
热镀锌的防腐年限久远，但是在不同的环境中防腐年限不一样：重工业区13年，海洋50年，郊外104年，城市30年。
热镀锌原理：将铁件清洗干净，然后溶剂处理，烘干后浸入锌液中，铁与熔融锌反应生成一合金化的锌层，其流程为：脱脂--水洗--酸洗--助镀--烘干--热浸镀锌--分离--冷却钝化。
热镀锌的合金层的厚度主要取决于钢材的硅含量等化学成份，钢材的横截面积大小，钢材表面的粗糙程度，锌锅温度，浸锌时间，冷却快慢，冷轧变形等。
热镀锌的优点
优点主要有：处理费用低：热浸镀锌防锈的费用要比其他漆料涂层的费用低；持久耐用：在郊区环境下，标准的热镀锌防锈厚度可保持50年以上而不必修补；在市区或近海区域，标准的热镀锌防锈层则可保持20年而不必修补；可靠性好：镀锌层与钢材间是冶金结合，成为钢表面的一部份，因此镀层的持久性较为可靠；镀层的韧性强：镀锌层形成一种特别的冶金结构，这种结构能承受在运送及使用时受到机械损伤；全面性保护：镀件的每一部分都能镀上锌，即使在凹陷处、尖角及隐藏处都能受到全面保护；省时省力：镀锌过程要比其他的涂层施工法更快捷，并且可避免安装后在工地上涂刷所需的时间。初期成本低：一般情况下，热浸锌的成本比施加其他保护涂层要低，原因很简单，其他保护涂层如打砂油漆是劳力密集的工序，反之热浸锌的工序为高机械化，紧密控制的厂内施工。检验简单方便：热浸锌层可以目视及简单的非破坏性涂层厚度表作测试。

C. 热镀锌的原理

热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程，工件表面在热浸专镀时形成铁-锌合金层属，才使得铁与纯锌层之间很好结合，其过程可简单地叙述为：当铁工件浸入熔融的锌液时，首先在界面上形成锌与α铁(体心)固熔体。这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体，两种金属原子之间是融合，原子之间引力比较小。因此，当锌在固熔体中达到饱和后，锌铁两种元素原子相互扩散，扩散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移，逐渐与铁形成合金，而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13，沉入热镀锌锅底，即为锌渣。当工件从浸锌液中移出时表面形成纯锌层，为六方晶体。其含铁量不大于0.003%。

D. 什么是热镀锌,什么是冷镀锌

1、热镀锌作为金属防腐方式，它通常是将要进行除锈处理的钢结构放入500℃左右的锌液中，让锌层在钢结构表面附着。冷镀锌则通过电解作用让金属等材料表面附着一层金属膜，使得材料表层质地均匀、防腐耐磨、外观更为美观。

2、热镀锌的镀层较厚，一般为30-60微米，镀层防腐能力较高。适合于户外工作的钢铁制件，如高速公路围栏、电力铁塔、大尺寸紧固件等较为“粗糙”的工件的长期防锈。冷镀锌，工件表面光滑平整，但是因为镀层比较薄，一般在5-30微米以内，所以防腐蚀的时间会比较短。都用在室内使用制件的防锈，如机壳底、面板，小规格紧固件等。

3、热镀锌通过锌抗大气腐蚀的原理，来对钢铁等材料进行电化学保护，表面的碳酸锌保护膜可以减缓锌腐蚀的速度，即使被破坏，也会再形成锌的膜层。冷镀锌是使用化学的方式，将锌合金分离成锌离子，已附着在钢铁表面，这种方式形成的新层一般较薄，钢铁在一般情况下，容易产生锈蚀。

4、冷镀锌外表面比较光滑、明亮，进行彩色钝化工艺的电镀层会呈现黄绿色，进行白色钝化工艺的电镀层会呈现青白色，一般冷镀锌钢管两端只有少量的锌层，再往里则没有镀锌层。热镀锌外表面较为粗糙、颜色较暗、一般呈现银白色，因为制作工序导致表面产生了一些水纹和滴瘤，表面不发光，也不会反光。热镀锌钢管内部和外部皆有完整的镀锌层。

(4)热镀锌的原理是什么扩展阅读

在盛有镀锌液的镀槽中，经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极，用镀覆金属制成阳极，两极分别与直流电源的正极和负极联接。镀锌液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后，镀锌液中的金属离子，在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入镀锌液，以保持被镀覆的金属离子的浓度。

在有些情况下，如镀铬，是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极，它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度，需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。镀锌时，阳极材料的质量、镀锌液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量，需要适时进行控制。

E. 热镀锌槽钢的工艺原理

热镀锌层是锌在高温液态下，分三个步骤形成的：
1、铁基表面被锌液溶解形成锌—铁合金相层；
2、合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌铁互溶层；
3、合金层表面包络着锌层。 原料检验→酸洗→清洗→助锌→烘干→镀锌→冷却→钝化→清洗→成品检验→检验打包等， 按照习惯往往根据镀前处理方法的不同把热镀锌工艺分为线外退火和线内退火两大类。

F. 热镀锌与冷镀锌有什么区别

一、原理不同

热镀锌：原理是将钢铁器件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层。

冷镀锌：原理是将加工好的钢铁器件经过除油、酸洗后放入锌盐的溶液里，连接电解设备后，在利用电化学原理在钢铁器件上沉积一层锌。

二、所需设备不同

热镀锌：酸洗设备、抽底式退火炉或罩式退火炉。

冷镀锌：电解设备。

三、性能及优点不同

热镀锌：持久耐用防腐，标准质量的热镀锌防锈厚度使得其具有极佳的耐用性；镀层的韧性强，热镀锌的镀锌层形成一种独特的冶炼金属结构，这种金属结构能承受在运送及使用时受到的机械损伤。

冷镀锌：具有优异的环保性能。绝大多数冷镀锌的溶剂和稀释剂内不含毒性大的有机溶剂，而且冷镀锌的工艺也减少了有机溶剂的挥发量，降低干燥能耗，有利于环境保护。

四、应用不同

热镀锌：由于具有良好的防腐性能，热镀锌被广泛运用于电力铁塔、通信铁塔、铁路、公路防护、路灯杆、船用构件、建筑钢结构构件、变电站附属设施、轻工业等。

冷镀锌：冷镀锌是重防腐涂料的环境保护的主要发展方向。

(6)热镀锌的原理是什么扩展阅读

热镀锌的工艺方法

1、惠林热法

惠林热法包括碱液脱脂、盐酸酸洗、水冲洗、涂溶剂、烘干等处理工序，镀锌前需要进行罩式炉退火。此法生产工艺复杂，生产成本高，而且影响镀层的耐蚀性，所以此法并未得到发展。

2、森吉米尔法

森吉米尔法联合了退火工艺和热镀锌工艺，产量高、镀锌质量较好，此法得到广泛应用。

3、美钢联法

美钢联法是利用碱性电解脱脂槽取代氧化炉的脱脂作用，其余工序与森吉米尔法基本相同。此法对炉安全和降低生产成本有利，但是影响了炉子的寿命，因此这种方法并未得广泛应用。

4、赛拉斯法

赛拉斯法是将带钢进行碱洗脱脂后，用盐酸清除带钢表面的氧化表皮，再经水洗、烘干后再放入立式线内退火炉中进行不完全焰烧，从而使炉内造成还原气氛，使带钢快速加热达到再结晶温度，然后在低氢气氛下冷却带钢，最后浸入锌液中进行热镀锌。但生产工艺复杂，此法采用很少。

5、莎伦法

莎伦法是将氯化氢气体喷向退火炉内的带钢，使带钢达到再结晶温度。但是由于氯化氢气体会严重腐蚀设备，造成很高的设备维修和更新费用，因而此种方法使用较少。

6、改良森吉米

改良森吉米是用一个截面积较小的过道将森吉米尔法中各自独立的氧化炉和还原炉连接起来，与预热炉、还原炉和整个退火炉构成一个有机整体。改良森吉米法具有优质、高产、低耗、安全等优点。

G. 热镀锌线管是什么原理

原理：复热镀锌层是制锌在高温液态下，分三个步骤形成的：
1、 铁基表面被锌液溶解形成锌—铁合金相层；
2、 合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌铁互溶层；
3、 合金层表面包络着锌层。
热镀锌钢管具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上，它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触，保护钢基体免受腐蚀。在一般大气中，锌层表面形成一层很薄而密实的氧化锌层表面，它很难溶于水，故对钢基体起着一定保护作用。如果氧化锌与大气中其它成分生成不溶性锌盐后，则防蚀作用更理想。

H. 什么是热镀锌和电镀区别是什么热镀锌电镀哪个好

你好，抄简单来说。热镀锌和袭冷镀锌大致有一下几点区别。第一，热镀锌锌层较厚，防锈，防腐蚀性较高。电镀锌锌层薄，相对来说防锈能力没有热镀锌强。第二，热镀锌表面较暗，颜色发灰，没有光泽。电镀锌表面光亮，颜色比热镀锌的更好看。

I. 热镀锌和冷镀锌有什么区别，哪个更好

在金属设施的制造中，热镀锌和冷镀锌是常用的两种制作工艺。热镀锌作为金属防腐方式，它通常是将要进行除锈处理的钢结构放入500℃左右的锌液中，让锌层在钢结构表面附着。冷镀锌则通过电解作用让金属等材料表面附着一层金属膜，使得材料表层质地均匀、防腐耐磨、外观更为美观。在上面的初步了解之后，下面土巴兔小编就来详细介绍一下热镀锌和冷镀锌的区别。

热镀锌也称热浸锌。热镀锌是一种提高钢铁制件防锈能力的表面处理方法。热镀锌是将钢铁制件在碱液中除油，再在酸液(一定成分的盐酸或硫酸)中除锈，暴露出洁净的金属表面，然后浸入熔融的镀锌锅内，从而在制件上覆上一层均匀完整的锌层，这层镀锌层使钢铁件的防锈蚀能力大大提高，延长其使用寿命。如常见到的高速公路护栏，输电铁塔等都是经过热镀锌处理的，这些设备使用可区十年甚至二十、三十年都不会生锈。

冷镀锌则是将同样经过了除油、除锈，呈现出无污、浸润的工件挂入专门配制了电解液的电镀槽里的阴极上，阳极用锌。接通直流电源，阳极上的锌离子向阴极迁移，并在阴极上放电，使工件镀上一层锌层的方法。

热镀锌的镀层较厚，一般为30-60微米，镀层防腐能力较高。适合于户外工作的钢铁制件，如高速公路围栏、电力铁塔、大尺寸紧固件等较为“粗糙”的工件的长期防锈。较早的铁质自来水管也是热镀锌的。

电镀锌，工件表面光滑平整，但是因为镀层比较薄，一般在5-30微米以内，所以防腐蚀的时间会比较短。都用在室内使用制件的防锈，如机壳底、面板，小规格紧固件等。

热镀锌和冷镀锌的原理区别

热镀锌通过锌抗大气腐蚀的原理，来对钢铁等材料进行电化学保护，表面的碳酸锌保护膜可以减缓锌腐蚀的速度，即使被破坏，也会再形成锌的膜层。

冷镀锌是使用化学的方式，将锌合金分离成锌离子，已附着在钢铁表面，这种方式形成的新层一般较薄，钢铁在一般情况下，容易产生锈蚀。

热镀锌和冷镀锌的外观区别

冷镀锌外表面比较光滑、明亮，进行彩色钝化工艺的电镀层会呈现黄绿色，进行白色钝化工艺的电镀层会呈现青白色，一般冷镀锌钢管两端只有少量的锌层，再往里则没有镀锌层。

热镀锌外表面较为粗糙、颜色较暗、一般呈现银白色，因为制作工序导致表面产生了一些水纹和滴瘤，表面不发光，也不会反光。热镀锌钢管内部和外部皆有完整的镀锌层。

冷镀锌和热镀锌的来源及作用区别

热镀锌起源于一百多年前的冷轧带钢工业中，是一种比较古老的热镀方法，主要应用于各行业的金属结构设施中。

冷镀锌作为一种新型的电镀方式，是替代热镀锌的最好材料，大部分的冷镀锌溶剂中不含有甲苯、酮类等有毒性溶剂和重金属。冷镀锌作为厚膜型材料，具有较好的触变性，经过充分的搅拌之后，加入少量的稀释剂，即可进行涂装施工，一般在常温环境下进行作业。冷镀锌施工工程可以减少废水、废气等的排放，降低能源消耗，对施工人员的人身安全有更大的保障，有利于环境保护，具有较高的社会效益。

价格

以宝钢1.0厚度的热镀锌和电镀锌为例

热镀锌5650/吨

电镀锌6200左右

总之，热镀锌和冷镀锌的制作工艺完全不同，热镀锌的厚度和价格远远超过于冷镀锌，冷镀锌的附着力比不上热镀锌，因此，热镀锌的防腐蚀性是冷镀锌的几十倍。冷镀锌可以只镀一面，而热镀锌必须全镀。