안녕하세요! 아연 도금 앵글철 공급업체로서 저는 앵글철의 아연 도금 층의 화학적 조성에 대한 질문을 자주 받습니다. 그래서 시간을 내어 이 블로그 게시물에서 여러분을 위해 분석해 볼까 생각했습니다.
먼저 아연 도금이 무엇인지부터 알아보겠습니다. 아연 도금은 녹이 슬지 않도록 강철이나 철에 보호용 아연 코팅을 적용하는 과정입니다. 앵글철의 경우 앵글철은 건축 및 기타 외부 환경에 노출되는 용도로 자주 사용되기 때문에 이 과정이 매우 중요합니다.
앵글철의 아연도금층은 주로 아연으로 구성되어 있지만 순수한 아연만은 아닙니다. 실제로 이 층을 구성하는 여러 가지 상과 화합물이 있으며, 이를 이해하면 코팅이 앵글철을 어떻게 보호하는지 더 잘 이해할 수 있습니다.
아연 - 철 합금층
용융 아연 도금 공정 중에 앵글철을 용융 아연 욕조에 담그면 앵글철의 철과 욕조의 아연 사이의 경계면에서 일련의 화학 반응이 발생합니다. 이러한 반응으로 여러 개의 아연-철 합금층이 형성됩니다.
형성되는 첫 번째 층은 Γ 층입니다. 이 층은 철분이 풍부하고 아연-철 비율이 높습니다. 이는 매우 단단하고 부서지기 쉬운 층이며, 앵글철의 기본 철과 다른 아연-철 합금 층 사이의 경계면에서 바로 형성됩니다. Γ 층은 주로 Fe₃Zn₁₀로 구성됩니다.
Γ 층 위에는 δ₁ 층이 있습니다. 이 층은 Γ 층에 비해 철 함량이 낮습니다. 이는 Γ 층보다 연성이 더 높으며, 이는 아연 도금 코팅이 균열 없이 일부 변형을 견딜 수 있도록 돕기 때문에 중요합니다. δ₁ 층은 FeZn₇로 구성됩니다.
다음은 ζ 레이어입니다. ζ 층은 δ₁ 층보다 철 함량이 훨씬 낮습니다. 또한 매우 연성이며 기둥 구조를 가지고 있습니다. ζ 층의 화학식은 FeZn₁₃입니다.
외부 순수 아연층
아연-철 합금 층 위에는 순수 아연의 외부 층이 있습니다. 이 순수한 아연 층은 아연 도금 앵글철의 표면에서 볼 수 있는 것입니다. 이는 부식에 대한 초기 장벽을 제공합니다. 앵글철이 환경에 노출되면 이 외층의 아연이 공기 중의 산소 및 수분과 반응하여 산화아연(ZnO) 및 수산화아연(Zn(OH)2)의 얇은 보호막을 형성합니다.
시간이 지남에 따라 이러한 화합물은 공기 중의 이산화탄소와 추가로 반응하여 보다 안정적이고 보호적인 탄산아연(ZnCO₃) 층을 형성할 수 있습니다. 이 탄산 아연 층은 아연의 추가 부식을 늦추는 장벽 역할을 하며, 더 중요하게는 앵글철의 밑에 있는 철을 보호합니다.
화학 성분이 왜 중요한가요?
아연도금 층의 화학적 조성은 아연도금 앵글철의 성능에 매우 중요합니다. 아연-철 합금층은 아연 코팅과 기본 철 사이에 강력한 결합을 제공합니다. 이 결합은 설치 중에 앵글철이 구부러지거나 모양이 바뀌더라도 코팅이 쉽게 벗겨지거나 벗겨지지 않도록 보장합니다.
반면 외부 순수 아연층은 즉각적인 부식 방지 기능을 제공합니다. 그 아래에 있는 철을 보호하기 위해 자신을 희생합니다. 이를 희생적 보호라고 합니다. 스크래치가 있거나 코팅이 손상된 작은 부위가 있으면 주변의 아연이 철보다 우선적으로 부식되어 앵글 철에 녹이 생기는 것을 방지합니다.
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참고자료
- JH Westbrook의 "아연 및 아연 합금의 야금학"
- GP Bierwagen과 RG Buchheit의 "아연 부식"
