Back
Next
ХОЛОДНЕ ЦИНКУВАННЯ МЕТАЛУ
Добре відомо, що найбільш тривалу (до 20-25 років) захист стали від корозії забезпечують цинкові покриття.  Однак, нанесення їх традиційними методами, такими, наприклад, як гаряче цинкування або електрохімічне осадження, на великогабаритні металоконструкції технічно трудноосуществимо і на практиці не використовується. 

У порівнянні з традиційним методом найбільш доступним, дешевим, а іноді і єдино можливим, виявляється метод холодного цинкування металу. 

Холодне цинкування - це нанесення на підготовлену поверхню прийомами, використовуваними в роботі зі звичайними фарбами, спеціального цінксодержащіх складу, в результаті чого утворюється покриття, що володіє тими ж антикорозійними властивостями, що і отримане методом гарячого цинкування. 

Цинк і його основні властивості.
Перш, ніж перейти до опису наявних сьогодні на українському ринку складів для холодного цинкування, необхідно розглянути деякі теоретичні основи самого методу, і зокрема, ті властивості цинку, які визначають ефективність його застосування для антикорозійного захисту стали. 

Цинк - сріблясто-білий, в нормальних умовах досить крихкий метал щільністю ~ 7.1 г / см3 і температурою плавлення близько 420 ° C.  Так само, як і залізо, цинк відноситься до групи металів підвищеної термодинамічної нестабільності, що має значення електродного потенціалу менше, ніж потенціал водневого електрода при pH = 7 (-0.413 В).  Однак вода майже не діє на цинк.  Це пояснюється тим, що при взаємодії цинку з водою на його поверхні утворюється гідроксид, який практично не розчинний і перешкоджає подальшому перебігу реакції.  Навіть в слабокислою середовищі корозія чистого цинку уповільнена, що пов'язано з досить високим значенням перенапруги виділення водню на цинку (~ 1 В).
При вмісті в цинку сотих часток відсотка домішок таких металів, як, наприклад, мідь і залізо, мають менше значення перенапруги виділення водню (відповідно 0.6 і 0.5 В), швидкість взаємодії цинку з кислотами збільшується в сотні разів.  На повітрі цинк окислюється, покриваючись тонкою, але міцною плівкою оксиду або основного карбонату цинку.  Ця плівка надійно захищає його від подальшого окислення і обумовлює високу корозійну стійкість.  На противагу цьому іржа, наприклад, не утворює суцільний плівки на поверхні заліза і між окремими кристалами гідратованого оксиду тривалентного заліза, є великі просвіти, наявністю яких і пояснюється схильність заліза до прогресуючої корозії. 

Високі антикорозійні властивості цинку при нанесенні його на залізо (сталь) обумовлені ще і тим, що цинк має електрохімічний потенціал нижче, ніж залізо (-760 і -440 мВ, відповідно), тому в електрохімічної парі цинк-залізо, що виникає в присутності води (  вологи), цинк виконує роль анода і розчиняється, а металева підкладка (залізо) роль катода:

Zn - 2e
Zn2 + H2O + ½O2 + 2e 2OH¯

В результаті чого, має місце пассивация стали за рахунок підлуження.  Іони цинку реагують з діоксидом вуглецю, що знаходяться в повітрі.  Це супроводжується утворенням щільних шарів нерозчинних карбонатів цинку, що гальмують подальший розвиток корозійного процесу.
Два типу захисту.
З перерахованих вище властивостей цинку слід, що при нанесенні на залізо (сталь) цинк захищає його як по бар'єрного (ізоляційному) типу, (що більш характерно для гарячого цинкування, де цинк відразу утворює суцільне вологонепроникне покриття), так і з електрохімічного  (протекторному) типу, де цинк, в присутності вологи виконуючи роль анода по відношенню до заліза, витрачається для його захисту, а утворюються при цьому з'єднання цинку «заліковують» дефекти покриття, запобігаючи корозії заліза. 

Протекторний тип захисту більш характерний для холодного цинкування, особливо в стадії початкового формування покриття, коли воно ще має певну пористу структуру, через яку можливий доступ вологи до поверхні стали, що приводить до утворення електрохімічної пари «цинк-залізо».  В процесі подальшої експлуатації відбувається ущільнення структури покриття і перехід його захисної дії від протекторного до бар'єрного. 

Таким чином, покриття, отримане методом холодного цинкування, після закінчення певного часу, що залежить від умов експлуатації (в основному вологості), захищає сталь за тим же механізмом, що і покриття, нанесене гарячим способом.  Подальша дія цинку з електрохімічного типу захисту (також як і для гарячеоцинкованим поверхонь) відбувається тільки тоді, коли з тих чи інших, в т.ч.  механічним причин порушується цілісність нанесеного покриття і волога проникає до поверхні стали. 

Використання методу холодного цинкування ефективно, як для отримання самостійного покриття і попереднього грунтування, так і для межопераційного захисту стали і ремонту раніше оцинкованих поверхонь.
Застосування методу має ряд незаперечних переваг у порівнянні з гарячим цинкуванням - це:
Відсутність обмежень за розмірами поверхонь, що цинкуються; 
Можливість виробляти підготовку поверхні на місці; 
Легка зварюємість конструкцій, покритих складом для холодного цинкування; 
Можливість на місці оцинковувати зварні шви; 
Простота ремонту пошкоджених (в т.ч. при транспортуванні і монтажі) ділянок цинкового покриття;
Можливість оцинковувати в широкому діапазоні температур від -20 до +40 ° С; 
Отримання еластичного покриття, що витримує як механічну деформацію, так і термічне розширення і стиснення в широкому діапазоні температур; 
Висока адгезія цинкового покриття з ЛФМ, в т. ч. з порошковими фарбами; 
Можливість оцинковувати власними силами і будь-яким способом (зануренням, пензлем, валиком, розпилювачем). 

Уже сьогодні перераховані склади для холодного цинкування металу, як самостійно, так і в системах покриттів, успішно використовуються на практиці в Україні і за її межами.  Вони служать для захисту від корозії мостових споруд, тунелів, будівельних металоконструкцій, міських стовпів освітлення, опор ЛЕП, металевих покрівель, резервуарів, трубопроводів, арматури будівель, для антикорозійної обробки агрегатів і деталей кузовів автомобілів і мн.  ін. Користувачі відзначають ефективність методу, його простоту, відносно невисоку вартість і вельми швидку експлуатаційну окупність.  І на завершення необхідно ще раз сказати, що більш широке впровадження в практику сучасних і перспективних методів антикорозійного захисту, зокрема таких, як - холодне цинкування, дозволить різко скоротити збиток, принесений в результаті корозії металів, який в промислово розвинених країнах досягає 5% національного  доходу. 

Наша компанія пропонує два види покриття для холодного цинкування металу: Емаль АК-100 «Рідкий цинк» і композиція марки «ЦИНОТЕРМ».