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腐食の原因とメカニズムは、ほとんどすべての金属で同じです。主な原因と形成メカニズムは電気化学的な理由に基づいていますが、さまざまな金属に対する影響特性もパラメーターの変化によって異なります。
腐食の形成;錆びはさまざまな大気環境の結果として始まり、保護されていない表面では保護された表面よりも早く錆びが発生します。
大気条件の結果として発生する腐食は化学的劣化です。鉄鋼材料は、これらの異なる大気条件の影響を受け、その物理的、化学的、電気的およびその他の特性を失います。したがって、腐食によって発生する錆は、外観上の欠陥だけでなく、金属を腐食させて寿命を縮める化学反応でもあります。
溶融亜鉛めっき法により亜鉛をめっきした材料中のFe-Zn間の反応により、めっき中にFe-Zn相が形成されます。 (イータ、ゼータ、デルタ、ガンマ)。鋼の基部から始まり、各層に含まれる亜鉛の量は外表面に至るまで増加します。したがって、Fe-Zn 相への移行が徐々に起こり、母材金属とコーティングの間に強力な結合が形成されます。最上層は亜鉛層であり、輝きを与えます。時間の経過とともに、この層は大気条件下で自然に身を任せ、明るさが消えます。この段階の後、2 番目の層であるゼータ層が実際の保護を提供します。
この保護により、腐食が 15 年から 80 ～ 100 年に遅延します。このような保護は、生物学に基づいた保護 (ペイント) では利用できません。塗装やプラスチックのコーティングが損傷した箇所では、金属が錆びてコーティング層が剥がれてしまいます。したがって、このようなコーティングは溶融亜鉛コーティングに比べて安全性や耐久性が劣ります。また、長期間にわたる定期的なメンテナンスも必要です。素材の損傷を防ぐことができないのと同じです。損傷した領域での錆の形成を防ぐことはできず、錆は材料の中に進行します。その意味で、鉄鋼を錆から守る最も合理的かつ決定的な解決策は、金属表面に「溶融亜鉛めっき」という方法を施すことです。この方法では、金属表面と亜鉛の間の冶金学的結合の結果として材料表面に合金層が形成され、外部の影響に対してより耐性があり、最長の保護寿命を持つコーティングが得られます。
溶融亜鉛めっきプロセスでは、溶融亜鉛が鋼の端や角などの細部にまで到達し、全体的なコーティングを形成して、鉄鋼材料を大気、地下、水中の腐食から保護し、密閉性を確保します。したがって、塗料が届かない領域の鋼の腐食を防ぎます。金属表面に直接塗装した塗装では、亀裂から漏れた雨や空気中の湿気が鋼材に到達して錆が発生し、時間の経過とともに塗装が剥がれてしまいます。
コストで考えると塗料の方が手頃なように思えますが、亜鉛メッキ鋼板の耐腐食性や長寿命を考慮すると、溶融亜鉛メッキの方が経済的であることも分かります。
他の方法と比較した亜鉛めっき法の利点を列挙すると、
1. 長持ちします
溶融亜鉛めっきは、非常に長期にわたる腐食防止効果があります。通常の条件下では 40 年以上腐食から保護します。過酷な条件（産業条件や海洋環境など）下でも、保護期間は 25 年以上で、メンテナンスや修理は必要ありません。メンテナンスが必要な場合でも、他の保護方法の修理に比べて作業が非常に簡単です。コーティングの耐用年数は、コーティングの厚さとさまざまな雰囲気条件を評価することで決定できます。
2. 信頼できる
亜鉛コーティングは、TS 914 EN ISO 1461 に従って定義された規格および工業条件下で適用される信頼性の高い腐食保護を提供します。溶融亜鉛めっきの特性と信頼性に関する期待は、規格によって明確に決定されています。この方法により、膜厚を正確に測定し、規格への適合性を確認することができます。
3. 耐久性があります
溶融亜鉛めっきには独特の特徴があります。合金の助けを借りて鋼鉄と取り外し不可能に一体化された金属亜鉛コーティングは、他の方法では達成できない輸送、建設、サービス中の損傷に対するある程度の保護を提供します。硬く、衝撃や摩耗に強いです。輸送、保管、組み立て中に材料が受ける機械的損傷に対して最大の耐性を示します。これにより、海外を含む世界各国への亜鉛メッキ鋼板の出荷が可能となります。
4. 経済的です
溶融亜鉛めっきは、他の従来の鋼材保護システムと比べてそれほど高価ではありません。信頼性が高いため、経済的に適用できます。溶融亜鉛めっきは塗装に比べてコストが安く済みます。溶融亜鉛めっき法は、少ない労力で短時間に多くの部品を大量に塗装できるためです。
5. メンテナンス不要
溶融亜鉛めっきを施した鋼材は、環境条件にもよりますが、メンテナンス不要で少なくとも 20 年間使用でき、保守コストも削減できます。したがって、これは最も手頃な長期保護システムの 1 つです。しかし、塗装などその他のコーティングは長期間使用すると何度も塗り替えたり補修したりする必要があります。メンテナンス作業は、特にアクセスが難しい場所や生産を停止できない施設では、追加コストと問題の両方を引き起こすことを忘れてはなりません。この点で、メンテナンスフリーの防食である溶融亜鉛めっきが好ましい。
6. 隙間やエッジに最適で、全体的なカバー力を提供します
従来の腐食保護システムでは、保護層が薄すぎることが多いため、特にエッジやコーナーで問題が発生します。しかし、溶融亜鉛めっきではそのような問題はありません。亜鉛層は、コーナーやエッジだけでなく、内側のコーナーやギャップでも常に同じ高品質です。溶融亜鉛に鋼を浸漬する工法のため、表面の内側、外側、隅、狭い箇所など、素材の重要な箇所すべてに亜鉛がコーティングされます。
7. 陰極防食機能があり、三方向保護を提供します
輸送、設置、サービス中にコーティングに不連続性がある場合、陰極防食が機能し、電気化学的手段によって保護バリアを形成します。つまり、自己防衛機能が備わっているのです。そのため、傷や擦れた箇所でも腐食する可能性はわずかでもありません。 この方法では、3 つの異なる方法で鋼を保護します。まず、摩耗速度が遅いため、コーティングに長期にわたる予測可能な耐久性が与えられます。第二に、材料が損傷した場合、表面に生じる傷は亜鉛によって生成される腐食生成物によって保護されます。第三に、損傷領域が大きい場合、亜鉛コーティングは鋼よりも電気陰性が高いため、鋼よりも先に腐食し、鋼を保護し続けます。
8. 簡単に制御できる
誰でも簡単に亜鉛層を確認できます。視覚的に間違いを犯すことは不可能であり、間違いはすぐに気づくことができますが、それを隠すこともできません。
9. 時間を節約する
工業的な方法である溶融亜鉛めっきでは数分で完全な保護が完了しますが、塗装工程には約1週間かかります。この方法は、気候条件とはまったく関係なく、最適な方法で短時間で実行できます。溶融亜鉛メッキ表面は施工後すぐに使用できます。素早く簡単に取り付けられます。
10. 美的です
金属亜鉛コーティングは鋼の特徴と特性を強調します。類似のものと混同することのできないスチールの独特の金属的な外観は、表面構造とまったく同じように保存されています。最初は光沢のある結晶質の外観を持ったコーティング表面は、時間の経過とともに鈍くなり、均一なマットなグレーの表面に変化します。亜鉛金属層は、その下の地面との目に見える一体性を生み出します。お客様のご要望に応じて、クロメート、塗装、研磨などの後処理に適した表面処理を行います。
溶融亜鉛メッキ＋塗装＝二相方式
11. 環境に優しい
溶融亜鉛めっきは2つの面で環境に優しいです。有毒な化学物質を使用する必要がなく、環境に優しいプロセスです。一方で、溶融亜鉛めっき工場のマテリアルフローの生産条件下では、廃空気、廃水、廃棄物、廃熱が削減され、浄化され、リサイクルされ、回収されます。一方、溶融亜鉛メッキ鋼板は、容易にリサイクルして再利用することができます。
12. 国の発展に効果的
鉄鋼の使用、つまり亜鉛メッキの使用は、世界中の国々の発展の指標です。亜鉛めっきが施されていないために経済的価値を失い廃棄される材料が毎年損失していることを考えると、これは国の経済にとって非常に重要なプロセスでもあります。