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Zum gleichnamigen Bearbeitungsverfahren siehe Galvanisieren (Bearbeitung)
Verzinkung ist das Auftragen einer dünnen Schicht Zink auf einen Metall Objekt. Dies ist eine Möglichkeit, die Metalle vor . zu schützen Korrosion.
Operation
Zum Beispiel schützt das Verzinken Eisen gegen die Bildung von Rost. Dies geschieht auf drei Arten, nämlich;
- Da die Oberfläche des Zinks mit Luft- oder Wassersauerstoff reagiert, bildet sich eine Oxidschicht, die das Zink nach einiger Zeit vollständig für Sauerstoff verschließt, die sogenannte so Patinaschicht. Dadurch können die Sauerstoffmoleküle das Eisen nicht mehr erreichen und es kommt zu keiner Rost- oder Oxidbildung.
- Bei der Reaktion mit Sauerstoff entstehen Zinkoxide, die sich ausdehnen, so dass die Schutzschicht durch die kathodische Wirkung des Zinks gut abgedichtet bleibt.
- Die kathodische Wirkung bedeutet, dass es Zink opfert sich für das Eisen. Dieses Kathodenschutz funktioniert nur in wässrigen Umgebungen und beruht darauf, dass Zink in der galvanischen Reihe ein geringeres Potenzial hat als Eisen. Dadurch sind auch Schadstellen und Bohrlöcher für Bolzen und Schrauben noch vor Rost geschützt.
Wenn Eisen (oder ein anderes Metall) Wasser ausgesetzt wird, lösen sich einige Ionen auf. Sie hinterlassen einen Überschuss an Elektronen, sodass sich diese Stelle negativ auflädt, eine sogenannte Anode. Da andere Stellen ein höheres Potenzial haben, sind sie die Kathoden, sie leiden nicht unter Korrosion, da ständig Elektronen zugeführt werden. Die gelösten Ionen bilden mit Oxidationsmitteln im Wasser Salze, beispielsweise Sauerstoff. Da die Salze oft schlecht löslich sind, bildet sich auf dem Metall ein Niederschlag, so dass in diesem Fall mit Eisen Rostbildung auftritt.
Zink kann davor schützen, wenn es mit Eisen in Kontakt gebracht wird, da es ein geringeres Potential hat als Eisen selbst. Das Zink geht in Lösung und wird zur Anode, so dass das Eisen mit Elektronen versorgt wird und die Ionen nicht in Lösung gehen. Eine Beschichtung ist umso effektiver, je mehr Zinkpartikel sie enthält.
Eigenschaften und Anwendungsgebiete
Feuerverzinkter Stahl hat ein charakteristisches, leicht meliertes Aussehen. Es ist ideal für den Außeneinsatz geeignet. Die schützende Zink-(Legierungs-)Schicht verbindet sich chemisch mit der Stahloberfläche und verhindert ein Ablösen. Zink-Eisen-Legierungen sind sehr hart und verschleißfest.
Feuerverzinkter Stahl wird beispielsweise verwendet für:
- Zaunrohre, Zierzäune
- Luftkühler für Kühl- und Gefrieranwendungen
- Konstruktionen für Hallen und Schuppen
- Treppen, z. B. Feuerleitern an der Außenseite eines Gebäudes
- Geländer, z.B. für Stadien, Brücken etc.
- Fahrradständer
- Leitplanken
- Anhänger, Bootsanhänger, Wohnwagenchassis/Untergestell
Die Beschichtungsschicht
Die sich bildenden Legierungsschichten sind von innen nach außen die Gamma-Doppelschicht, die Delta-Schicht und die Zeta-Schicht:
- Die Gamma-Doppelschicht besteht, wie der Name schon sagt, eigentlich aus zwei Schichten. Beide sind jedoch so dünn, dass sie sogar unter dem Rasterelektronenmikroskop (REM) aber kaum voneinander zu unterscheiden. Die Schichten enthalten 23 bis 28% Eisen, halten Sie a kubischKristallstruktur und habe ein Potenzial von -450mV.
- Die Delta-Schicht, auch Pallisade-Schicht genannt, ist im Rasterelektronenmikroskop als breites, dunkles Band zu erkennen. Es enthält 3 bis 18% Eisen, hat a hexagonale Struktur und hat ein Potential von -500mV.
- Schließlich besteht die Zeta-Schicht, auch Floating-Layer genannt, aus langen, aufrecht stehenden Kristallen. Es besteht aus 6% bis 7,5% Eisen, ist monoklin aufgebaut und hat ein Potential von -600mV.
- Die Zinkschicht selbst, auch Eta-Schicht oder Erstarrungsschicht genannt, ist glänzend und hell, hat eine hexagonale Struktur und hat ein Potential von -760mV.
Das Potenzial der Schichten nimmt ab, wenn Sie sich der äußeren Oberfläche nähern, wodurch der kathodische Effekt erhöht wird und die äußeren Schichten den meisten Schutz bieten
Methoden
Es gibt verschiedene Methoden zum Verzinken:
- Feuerverzinkung, durch Eintauchen in ein Bad aus geschmolzenem Zink.
- galvanisieren, ist ein Verfahren, bei dem ein Gegenstand mit Hilfe von Elektrizität mit einer Metallschicht (zB Zink) beschichtet wird.
- trete, bei dem Zinkdraht oder Zinkpulver durch eine Spritzpistole gefördert und mit einer Flamme erhitzt wird.
- sherardisieren oder Diffusionsverzinkung, das Aufbringen einer Zinkschicht durch Erhitzen von Produkten und Zinkpulver in einem Ofen.