История цинкования и оцинкованной стали

Цинкование — это процесс покрытия стали или железа защитным слоем цинка. Таким образом, оцинкованная сталь — это сталь, которая была обработана для защиты от ржавчины и коррозии посредством цинкового покрытия.

В этой статье мы рассмотрим развитие оцинкованной стали от ее истоков до ее современного использования и потенциальных будущих применений.

Когда была изобретена оцинкованная сталь?

Первый оцинкованный стальной материал был создан в начале 19 века. В 1837 году французский инженер Станислас Сорель разработал процесс покрытия стали расплавленным цинком, что сделало ее устойчивой к ржавчине. Он заложил основу для современных методов гальванизации.

Однако концепция оцинкованной стали восходит к 1742 году. В этом году французский химик Поль Жак Малуэн представил метод покрытия железа расплавленным цинком Французской королевской академии. Это одна из самых ранних задокументированных идей, связанных с гальванизацией.

Происхождение гальванизации

Термин «гальванизация» происходит от имени итальянского ученого Луиджи Гальвани. В конце XVIII века Гальвани проводил эксперименты с электричеством и металлом, обнаружив, как электрические токи могут влиять на мышцы лягушачьих лапок.

Его исследования мотивировали дополнительные исследования воздействия электричества на металлы. Это название отражает как научное влияние работы Гальвани, так и защитный характер процесса покрытия.

История Хронология гальванизации

Использование цинка можно проследить примерно до 2000 г. до н.э. в цивилизации долины Инда. В то время цинковые руды плавили для получения латунь, сплав меди и цинка, используемый в различных артефактах и ремеслах. Он ознаменовал самое раннее применение цинка, заложив основу для будущих достижений в защите металлов.

XVIII век: Истоки теории оцинкованной стали

1742: французский химик Поль Жак Малуэн представил один из самых ранних методов гальванизации Французской королевской академии, продемонстрировав, как расплавленный цинк может покрывать железо, защищая его от ржавчины. Это ознаменовало собой первоначальный теоретический подход к защите от коррозии.

1780: Итальянский ученый Луиджи Гальвани проводил эксперименты с электрическими токами в металле. Хотя его работа по «животному электричеству» не была связана с цинковым покрытием, она косвенно вдохновила на создание термина «гальванизация», который позже будет описывать процесс защитного цинкового покрытия.

XIX век: Развитие катодной защиты и практического цинкования

1824, британский ученый Сэр Хэмфри Дэви заложил основу катодной защиты, разработав метод защиты медной обшивки на военных кораблях от коррозии. Дэви обнаружил, что прикрепление жертвенных анодов из более реактивного металла, например цинка, может предотвратить коррозию основного металла. Этот подход, известный как катодная защита, стал основополагающим принципом предотвращения коррозии.

1836: Французский инженер Станислас Сорель запатентовал метод покрытия железа расплавленным цинком, известный как горячее цинкование. Инновация Сореля включала очистку поверхности железа и последующее погружение ее в расплавленный цинк, что формировало прочное, липкое покрытие, обеспечивающее эффективную коррозионную стойкость. Этот процесс предлагает практичное и долговечное решение для защиты железа.

1837: В Британии, Уильям Кроуфорд получил аналогичный патент, что позволило распространить этот процесс в Великобритании, где он приобрел популярность.

1844: Британский Королевский флот начали использовать оцинкованное железо для судостроения в Верфь Пембрук в УэльсеЭто стало одним из первых крупных случаев использования оцинкованного гофрированного железа в крупномасштабном строительстве.

1850: К середине века британская промышленность потребляла 10 000 тонн цинка в год для оцинкования железа для зданий, водопроводов и других применений. Оцинкованное железо быстро стало предпочтительным материалом благодаря своей прочности и устойчивости к ржавчине.

20 век: Технологический прогресс и широкое использование гальванизации

1908: Изобретение непрерывный процесс горячего цинкования произвел революцию в отрасли, позволив непрерывное цинковое покрытие стальных листов. Это сделало оцинкованную сталь более доступной и широко используемой в инфраструктуре и строительстве.

1916: Майор Питер Норман Ниссен британской армии изобрели хижина Ниссена, полуцилиндрическая оцинкованная стальная конструкция, используемая в военных лагерях. Эта конструкция была позже принята в США как Хижина из конструкционного материала, что ускоряет использование оцинкованной стали как в военной, так и в гражданской инфраструктуре.

1936: Немецкие инженеры представили электрогальванизация процесс, который наносил точное и равномерное цинковое покрытие посредством электрического тока. В отличие от традиционного горячего цинкования, электрогальванизация позволяла получать более тонкие и гладкие покрытия, что делало ее идеальной для автомобильной промышленности.

1940-е годы: В течение Вторая мировая войнаоцинкованная сталь широко использовалась в военной технике, судостроении и инфраструктуре благодаря своей стойкости к ржавчине в тяжелых условиях.

1972: Покрытия из цинково-алюминиевого сплава, такие как Galvalume. Эти покрытия сочетают в себе коррозионную стойкость цинка и стабильность алюминия, обеспечивая превосходные эксплуатационные характеристики в суровых условиях, например, в прибрежных зонах.

1984: Введение цинкование без свинца повышение экологической безопасности, что приводит к более устойчивым производственным процессам.

1994: Американское общество по испытаниям и материалам (ASTM) установил стандарты для оцинкованной стали, включая рекомендации по толщине покрытия и адгезии. Эти стандарты гарантировали надежность и постоянство, сделав оцинкованную сталь надежным материалом во всех отраслях промышленности.

Середина 20-го века и далее: По 1970-е, возросшее экологическое сознание способствовало систематической переработке металлов, включая оцинкованную сталь. 1980-е и 1990-е годы, Электродуговая печь (ЭДП) Этот процесс стал центральным в переработке оцинкованной стали, позволяя эффективно разделять и извлекать цинк и сталь.

21 век: Устойчивость и улучшенная защита

2010: Дуплексные покрытия—сочетание горячего цинкования с верхним слоем краски или порошка — стало мощным решением для продления срока службы оцинкованной стали в экстремальных условиях. Это делает ее идеальной для конструкций в суровых климатических условиях, таких как мосты и морская инфраструктура.

2016:  покрытия ZAM—сплав цинка, алюминия и магнияНезий — стал прорывом в защите от коррозии. С добавлением магния эти покрытия достигли в четыре раза большей прочности, чем традиционный цинк, что сделало их популярными в инфраструктуре возобновляемой энергии, сельском хозяйстве и строительстве.

Оцинкованная сталь в современной промышленности

Сегодня оцинкованная сталь является важнейшим материалом во многих отраслях промышленности благодаря своей исключительной коррозионной стойкости, долговечности и экономической эффективности.

В строительстве он широко используется для изготовления каркасов зданий, кровель и наружных конструкций, обеспечивая прочный барьер от ржавчины в условиях воздействия окружающей среды.

Автомобильная промышленность использует оцинкованную сталь для изготовления кузовных панелей и конструктивных элементов, которые защищают транспортные средства от коррозии в различных климатических условиях и продлевают срок службы автомобилей.

В энергетике и коммунальном хозяйстве оцинкованная сталь служит опорой для опор линий электропередач, ветряных турбин и конструкций солнечных панелей, выдерживая суровые погодные условия и гарантируя надежную работу в течение длительного времени.

Тенденции будущего развития оцинкованной стали

Будущее оцинкованной стали движется в сторону большей экологичности процессов и интеллектуального производства.

Ожидается, что зеленые процессы, такие как технология непрерывного PVD (физического осаждения из паровой фазы), решат проблемы высокопрочной стали и позволят наносить индивидуальные покрытия с высокой коррозионной стойкостью без традиционных загрязнителей окружающей среды. Между тем, системы автоматизации и интеллектуального управления в гальванической промышленности оптимизируют производство, обеспечивают стабильное качество и позволяют проводить точную диагностику и предиктивное обслуживание, повышая эффективность и надежность.

Найдите силу, которая не исчезнет

Выбирать Группа компаний Steel Pro для высококачественных решений из оцинкованной стали. Независимо от того, строите ли вы устойчивую инфраструктуру, изготавливаете ли высокопрочные автомобильные компоненты или создаете энергоэффективные установки, наши передовые, экологически чистые процессы оцинкования гарантируют, что ваш проект выдержит испытание временем. Найдите нужный продукт по правильной цене — запросите предложение здесь.