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上游电镀有限公司 电镀锌基础知识培训以及注意事项 化学元素周期表 锌概述 锌是一种化学元素，它的化学符号是Zn，它的原子序数是30，是一种浅灰色的过渡金属。外观呈现银白色，是现代工业生产中相当重要的一个金属。 锌易溶于酸，也能溶于碱，故称它为两性金属。 为什么钢材表面要镀锌？ （1）防止基材金属腐蚀 （2）增加金属外表美观 金属的腐蚀及危害 1）金属腐蚀的定义 当金属和周围介质接触时，由于发生化学和电化学作用而引起的破坏叫做金属的腐蚀。 （2）金属腐蚀的危害 金属腐蚀后失去了金属的特性，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费，使国民经济受到巨大的损失。 钢铁产品的1/10消耗于腐蚀。被腐蚀报废的金属制品的制造价值往往要比金属本身的价值高很多。 为什么会腐蚀？ 其根本原因还是金属自身的原因，任何金属最稳定的状态就是它原来在自然界中所处的状况，所以一旦条件适合，它们便恢复到原先的矿物状态，生成氧化物、硫化物、碳酸盐等，这就是金属的腐蚀现象。 金属的腐蚀机理 金属的腐蚀按反应机理的不同分为： （1）物理腐蚀：单纯的物理溶解所引起的破坏 （2）化学腐蚀 （3）电化学腐蚀 镀锌层的化学腐蚀 2Zn+O2=2ZnO Zn+H2O=ZnO+H2↑ Zn+CO2=ZnO+CO↑ 上述三式在高温下反应剧烈，会生成致密的氧化锌薄膜，而在室温下进行的非常缓慢。ZnO膜每100小时增加厚度约1埃。膜厚在200埃以下时肉眼是察觉不到的。它的生长起始于锌的结晶体，而且和它下面金属结合很牢固。随着ZnO薄膜的增加，达到300-400埃时，人们肉眼才看到。由于ZnO比锌的体积大44-59％。特别在膜厚度较大时，在内部或外部应力的作用下容易产生破裂，这时保护作用也即失去。 镀锌层的电化学腐蚀 镀锌板表面有水存积的时候，由于水中溶解一定量的氧，二氧化碳及二氧化硫等腐蚀性介质，便形成了电解液。其化学反应不可避免的发生了。其反应式如下： 阳极反应：Zn-2e→Zn2+ 阴极反应：O2+2H2O+4e→4OH－ 在阳极反应过程中，锌被溶解。在阴极发生的反应称为氧的去极化反应。因在电解液中溶解有一定量的氧，特别在电解液和空气接触的界面处，此反应进行得更为激烈，常称为界面腐蚀，反应结果产生的锈蚀产物为： Zn2++OH－→Zn(OH)2→ZnO·H2O 化学腐蚀与电化学腐蚀的区别 （1）化学腐蚀是一种单纯的化学反应，反应过程无电流产生；电化学腐蚀反应过程有电流产生。 （2）化学腐蚀在表面进行，对钢铁内部影响不大；电化学腐蚀在钢铁表面和内部都能进行，是导致钢铁被透彻腐蚀的主要原因。 （3）电化学腐蚀与化学腐蚀在机理上的主要区别在于电化学腐蚀时，金属与介质的相互作用被分为两个独立的共轭反应：阳极（放出电子的电极）过程是金属原子以离子形式进入溶液；阴极（得到电子的电极）过程是从阳极过来的电子，被电解质溶液中能够吸收电子的氧化性物质接受而发生还原反应。 锌的防腐蚀原理概述 锌为两性金属。其标准电位为-0.76V。比铁的电位（+0.77V）负，因此形成铁-锌原电池时，锌层为阳极，它会自身溶解，对保护钢铁基体。所以锌镀层对钢铁即有机械保护作用，也有电化学保护作用。但锌在海洋性气候下为阴极性镀层，会加速基体的腐蚀。 锌是一种活泼金属,锌在空气中暴露的最初同氧气发生反应,生成氧化锌.同时,同二氧化碳反应生成薄的碳酸锌薄膜,这种薄膜致密性很好,把内部组织同外部环境隔离开来。 2Zn+O2+CO2+H2O=Zn(OH)2CO3 大气对锌腐蚀情况的影响 在干燥状态时，由于锌的性能较活泼，也能生成ZnO，在潮湿的大气中，镀锌层表面存在水膜，也会发生有氧参与的电化学腐蚀。于是锌的表面会生成由ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3组成的锈层（白锈）。 由于ZnO的体积比金属锌的体积大0.44倍，所以锈层的初期比较致密，而且在潮湿情况下生成的Zn(OH)2、ZnCO3组成的锈层粘附性较好，所以锌比钢铁的耐大气腐蚀性能好。 在空气受到污染且锌在露天的情况下，由于空气中SO2、NO2以及Cl-的存在都会加剧锌的腐蚀。所以镀锌板在不同环境中使用时，其使用寿命和耐蚀性有较大的差别。 环境差异对锌腐蚀情况的影响 海洋