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镀锌层为什么能很好的防锈呢?怎么保护钢铁不生锈?(镀锌能防锈的原因)

发布:2025-01-23 浏览:238

核心提示:为什么镀锌层的防锈效果这么好? 首先,我们来认识一下锌元素本身。 锌是一种蓝白色金属,密度7.14g/cm3,相对原子质量65.37,原子序数30,熔点419.58℃。 在907°C时会变成蒸汽,这是锌的硬度。 常温下较脆,但在100-150℃时具有良好的延展性。 锌在空气中会形成很薄的氧化膜或很薄的碱式碳酸锌膜。 这层薄膜可以防止锌层进一步氧化。 锌是一种非常活泼的两性金属,可溶于酸和碱。 它的标准电极电位为-0.76V,电化学当量为1.22g(Ah),价数为2。既然锌是两性金属,那么它是如何保护钢铁不

为什么镀锌层的防锈效果这么好? 首先,我们来认识一下锌元素本身。
锌是一种蓝白色金属,密度7.14g/cm3,相对原子质量65.37,原子序数30,熔点419.58℃。
在907°C时会变成蒸汽,这是锌的硬度。
常温下较脆,但在100-150℃时具有良好的延展性。
锌在空气中会形成很薄的氧化膜或很薄的碱式碳酸锌膜。
这层薄膜可以防止锌层进一步氧化。
锌是一种非常活泼的两性金属,可溶于酸和碱。
它的标准电极电位为-0.76V,电化学当量为1.22g(Ah),价数为2。
既然锌是两性金属,那么它是如何保护钢铁不生锈的呢? 我们怎样才能防止它自己生锈呢? 事实证明,这种防锈的秘诀在于钢件和镀锌层之间形成微电池。
首先,在钢材表面镀上镀锌层。
此时,大气中的腐蚀性气体形成的液体(亚硫酸或碳酸等)仅与锌接触并与锌发生电反应。
发生电化学反应的锌被腐蚀。
当锌层被完全腐蚀后,就开始腐蚀铁的表面。
这时,镀锌层的保护作用就结束了。
因此,镀锌层的厚度是一个重要的参数。
当镀锌层存在气孔或缺陷时,大气中的酸性水溶液就会沿着气孔或缺陷进入钢与锌层的界面。
此时,锌铁酸溶液就形成了完整的电池。
在该微电池中,铁的电位比锌的电位更正,因此成为该微电池的负极。
锌的负电势比铁更大,因此它构成了这种微型电池的正极。
因此,在酸性溶液环境中,会发生电化学反应。
锌层表面发生阳极溶解现象:锌失去2个电子,变成锌离子。
失去的两个电子跑到铁表面,被铁表面电解质中的氢离子获得,氢离子变成氢气。
在这个过程中,锌溶解成锌离子,铁表面除氢离子外不发生其他反应。
这种氧化还原反应一直持续到铁表面的锌层溶解为止。
在此期间,铁并未被腐蚀。
这种方法称为阳极保护。
请注意,当铁工件的面积达到几平方毫米而没有锌层时,这种阳极保护此时就会失去效力。
当锌层在某一点完全溶解时,金属表面的酸性物质会与裸露的铁和碳形成新的微电池,开始铁的腐蚀过程。
从上面的解释可以看出,镀锌主要是通过牺牲自身来保护基材。

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