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Erstellt 08.18
Zink-Aluminium-Legierungsbeschichteter Stahldraht: Der wissenschaftliche Schlüssel zur Lösung von Korrosionsdilemmata in extremen Umgebungen
Unter dem kombinierten Angriff von Küstensalzsprühen und industriellem saurem Regen rosten traditionelle verzinkte Stahldrähte typischerweise und versagen innerhalb von 3-5 Jahren, während die Lebensdauer von zink-aluminiumlegierten (Zn-5%Al) Stahldrähten auf 8-15 Jahre verlängert werden kann. Seine revolutionären Vorteile ergeben sich aus drei grundlegenden technischen Prinzipien:
"Dual-Protection" Mechanismus
Die traditionelle Verzinkung beruht ausschließlich auf dem opferanodischen Schutz von Zink; sobald die Zinkschicht erschöpft ist, korrodiert das Eisensubstrat schnell.
In Zink-Aluminium-Legierungsbeschichtungen bildet 5% Aluminium eine dichte Al-Zn-Si ternäre eutektische Phase (mikroskopisch zeigt sie eine lamellenartige Struktur) mit Zink und erreicht gleichzeitig:
Physikalische Barriere: Der durch Aluminiumoxidation gebildete Al₂O₃-Film blockiert das Eindringen von korrosiven Medien.
Elektrochemischer Schutz: Zink wirkt kontinuierlich als Opferanode und verzögert die Korrosion des Substrats.
Selbstheilungsfähigkeit
Wenn die Beschichtungsoberfläche zerkratzt ist:
Kratzer auf traditionellen verzinkten Beschichtungen unterliegen explosivem Rost (aufgrund freiliegender Kathoden).
In Zink-Aluminium-Beschichtungen wandern zinkreiche Phasen schnell in den beschädigten Bereich, oxidieren und bilden einen neuen Schutzfilm, der den Korrosionsweg blockiert.
Anti-lokalisierte Korrosions Eigenschaften
In Küstenumgebungen mit Chloridionenkonzentrationen über 500ppm:
Verzinkte Schichten sind anfällig für tiefe Lochfraßkorrosion (mit einer Korrosionsrate von bis zu 0,5 mm/Jahr).
Aufgrund der Aluminiumstabilisierung von Korrosionsprodukten bilden Zink-Aluminium-Beschichtungen eine dichte Schutzschicht aus basischem Zinkchlorid (Zn₅(OH)₈Cl₂), die die Lochfraßrate auf 0,05 mm/Jahr (gemessen nach ASTM G46) unterdrückt.
Überprüfung des Ingenieurwerts:
Ein Hafen-Schutzgeländer in Fujian: Traditionelle verzinkte Stahldrähte litten nach 4 Jahren Nutzung unter umfangreicher Rostbildung und Bruch; nach dem Austausch gegen mit Zink-Aluminium-Legierung beschichtete Drähte traten nach 8 Jahren nur geringfügige Oberflächenflecken auf.
40% Reduzierung der Lebenszykluskosten: Über einen 20-jährigen Servicezyklus sind die umfassenden Wartungskosten von Zink-Aluminium-Legierungsbeschichtungen niedriger als die von Verzinkungen.
Zink-Aluminium-Legierungsbeschichtung stellt einen Paradigmenwechsel im Korrosionsschutz dar – sie durchdringt das Ingenieurwesen mit "Langlebigkeitsgenen" durch Materialwissenschaft.
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