机械镀锌是能环保的新型钢材防腐蚀方法

据统计，世界上每年因腐蚀而报废的金属材料大约为金属年产量的50%，因此，解决金属材料，特别是钢铁材料的防腐蚀问题，是事关可持续发展战略的大问题。目前钢铁材料防腐蚀的有效方法为两大类：一种是合金化，如不锈钢，这种方法要消耗大量贵重合金元素，工艺成本很高；另一种是利用镀层防腐，主要是镀锌。第二种方法在历史上曾有渗镀法和热喷涂法，但渗镀法生产周期长，表面质量低，容易造成漏镀；而热喷涂法孔隙率高且锌的利用率低，故已少用。目前，主要采用热镀法，电镀法以及近年来发展起来的机械镀锌法。

热镀法是将钢铁材料经预处理后浸入液态金属锌中，经过铁与锌形成铁锌化合物，然后在铁锌合金层表面生成纯锌层。电镀法是在直流电流作用下，让电解液中的锌离子还原并沉积在工件表面上形成镀锌层。这两种方法在生产过程中都不可避免地涉及废液处理、排放以及金属蒸汽与金属沉渣等导致环境污染的严重问题。特别是电镀过程会产生大量的含有金属铬及氢氰根等剧毒物质的废液废渣，对环境造成严重威胁，同时又会对钢铁材料本身引起氢脆。

机械镀锌是20世纪50年代发明，80年代进入工业应用的一种新型表面处理防腐技术。其典型工艺是把经过表面预处理的工件放入转动的滚筒中，加入水和冲击介质（如玻璃丸）；在转动滚筒内形成一个具有碰撞和搓碾作用的流态环境。根据预定的镀层厚度加入锌粉和活化剂，在化学药剂和机械碰撞的共同作用下形成镀层。由此可见，机械镀锌既没有高温下的化学冶金反应，也没有外电场作用下的电解沉积效应，仅仅靠运动介质使锌粉与钢材表面“冷焊”在一起，是一种完全不同于传统工艺的全新工作原理。基于这种工作原理，机械镀锌具有以下优点：（1）清洁生产，符合环保要求。所用原料无毒，全过程在室温下操作，工艺用水可全部循环使用，无溅洒溢漏，不产生燃烧烟尘、有害气体、金属蒸汽。（2）生产成本低，符合节能要求。除动力电源外，不需要调控电源，也不需要加热装置，设备简单，能耗低。（3）镀层厚度及种类容易控制。镀层厚度可根据需要通过控制加料量来进行控制。（4）无氢脆和退火软化问题。避免了热浸镀和电镀法的缺点。

因此，可以预见，机械镀锌必将发展为钢铁材料表面处理的一种重要技术，应该引起业界高度重视。