沿岸の塩水飛沫と工業用酸性雨の複合攻撃の下で、従来の亜鉛メッキ鋼線は通常3〜5年で錆びて失敗しますが、亜鉛-アルミニウム合金コーティング(Zn-5%Al)鋼線の耐用年数は8〜15年に延長できます。その革命的な利点は、3つのコア技術原則に起因しています:
"デュアルプロテクション" メカニズム
従来の亜鉛メッキは、亜鉛の犠牲陽極保護のみに依存しています。亜鉛層が消耗すると、鉄基材は急速に腐食します。
亜鉛-アルミニウム合金コーティングでは、5%のアルミニウムが亜鉛と共に密なAl-Zn-Si三元共晶相を形成し(顕微鏡的には層状構造を示す)、同時に以下を達成します:
物理的障壁: アルミニウム酸化によって形成された Al₂O₃ 膜は、腐食性媒体の浸透を阻止します。
電気化学的保護:亜鉛は常に犠牲アノードとして機能し、基材の腐食を遅らせます。
自己修復能力
コーティング表面が傷ついた場合:
伝統的な亜鉛メッキコーティングの傷は、爆発的な錆びが発生します(露出したカソードのため)。
亜鉛-アルミニウムコーティングでは、亜鉛に富んだ相が損傷した領域に迅速に移動し、酸化して新しい保護膜を形成し、腐食経路を遮断します。
抗局所腐食特性
沿岸環境で塩化物イオン濃度が500ppmを超える場合:
亜鉛メッキ層は深いピッティング腐食を受けやすく(腐食速度は最大0.5mm/年)。
アルミニウムが腐食生成物を安定化させるため、亜鉛-アルミニウムコーティングは基本亜鉛塩化物 (Zn₅(OH)₈Cl₂) の密な保護層を形成し、ピッティング速度を0.05mm/年に抑えます (ASTM G46に基づいて測定)。
エンジニアリング価値の検証:
福建の港のガードレール:従来の亜鉛メッキ鋼線は4年間の使用後に広範囲にわたる錆と破損が発生しました;亜鉛-アルミニウム合金コーティングされたワイヤーに交換した後、8年後にはわずかな表面の斑点のみが現れました。
ライフサイクルコストの40%削減:20年間のサービスサイクルにおいて、亜鉛アルミニウム合金コーティングの総合メンテナンスコストは、亜鉛メッキよりも低いです。
亜鉛-アルミニウム合金コーティングは、腐食制御におけるパラダイムシフトを表しており、材料科学を通じてエンジニアリングに「長寿遺伝子」を注入しています。
アレン