镀锌知识
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g 失。 e 2Al＋3ZnCl2→3Zn＋2AlCl3 R 2A1＋6NH4C1→2AlCl3+6NH3＋3H2 n 因此铝含量减少且破坏助镀剂而产生镀锌问题，故以湿式方式生产者，锌铁 U 合金属较厚，成形性及附着性较差。
干式助镀剂则在钢带进入镀锌时先浸入助镀剂溶液并烘干后再进入镀槽。干 式方式可在锌槽中加入铝以抑制合金层之形成，附着性及成形性优良，适用于扣 锁成形用(Lock Forming)与冲压用途(Drawing)。
年代初期开始可在连续式之产机组商业化生产，逐渐取代以往使用镀锌钢板之用
U 途，如屋顶、墙板、卷门等。因美观、经济、省工与耐用等因素，钢材之使用趋
势由冷轧钢板至镀锌钢板再至彩涂钢板，越来愈高级，故彩涂钢板之使用量可预 期的会日益增加。
参考:GI、PPGI、EG、HGl、CGl
l.GI
在早期以板片法制造之热浸镀锌板称为 Galvanized Iron Sheet(镀锌铁板， 简称 GI)，其实与连续镀锌法以后所用之 Galvanized Steel Sheet(镀锌钢 板),Hot-Dip Galvanized Steel Sheet(简称 HDG)或 Hot-Dip Zinc-Coated Steel Sheet 之意义均相同。但习惯上仍以 GI 或 HDG 之缩写表示热浸镀锌钢板。
1956 年 EFCO 公司开发非氧化直燃式炉(Non 一 oxidizing Direct—fired Furnace)成功，除以非氧化性气氛取代 S程度轻微，故后续还原之温度较低，可生产全硬板。不用助镀剂，且建 厂与操作成本较低，目前已成为世界镀锌设备之主流，称为 NOF 法。
2.PPGI
预涂覆镀锌钢板系在 GI 板上涂覆涂料再予烘烤，再加工成形组装，故称 Prepainted Galvanized Iron Sheet，简称 PPGI，也有人称为彩涂钢片(Color Sheet)。
3.EG
又在市面上所称之 EG 系指电镀镀锌钢板，即 Electro-galvanized Steel Sheet 之简称。请见 2.1.2 与 3.3 节之说明。
→(酸洗)
机组内或机组外退火方式 机组 外 机组 外 机组 外 机组 外 机组 内 机 组 内 机组 内
产 机组 方 式 板 片 式
(Cut Sheet Type) 经 济 型
(Economy Type) Wheeling Type (Cook-Noteman Type) Selas Type Sendzimir 氧化炉式 (Oxidizing Type) Sendzimir 氧化炉式(NonOxidizing Type) 美 钢 式 (US Steel type) 编号 1 2 3 4 5 6 7 1.2 镀锌防蚀原理 钢材虽然具有强度高，易于加工，而且经济之优点，但容易锈蚀为其最大缺
磷酸或铬酸处理等涂布于钢材表面造成隔绝作用以防生锈。
g 1.2.2 替代腐蚀原理(Galvanic or Sacrificial Protection) e 亦称「阴极保护」原理，此系因锌之活性较高(即氧化电位较高或较易释出
电子)，如锌层某处被刮伤而钢材露出，伤口周围之锌会先溶化变为铁之替身，
R 用以保护裸露之钢材不受腐蚀。此现象通常称为「阴极保护」或「牺牲阳极」保 n 护。吾人不必担心加工时镀锌钢板边缘剪断面或刮伤部位(均裸露于空气中)生锈 U 之问题，主要亦靠此种替代腐蚀保护之功能。
d 系锌浴表面融锌氧化形成之白粉物)反应形成下列化合物，浮在锌浴上方形成无
害物质。
re 2ZnO＋2(ZnCl2?NH4Cl) te →ZnCl2?ZnO＋2ZnCl2?NH3＋H2O↑ is 因湿式助镀剂浮在锌浴上故无法在锌槽中加铝(Al)以抑制锌铁合金之形成。
此因铝比锌活泼，在锌槽中会与助镀剂作用产生低熔点之氯化铝(AlCl3)白烟消
g 与新设备之开发使高速、大型、且省能源之镀锌产机组陆续发展中。 e (3)预涂覆镀锌钢板(亦称彩涂钢板或彩色钢片) R 预涂覆镀锌钢板(Prepainted Galvanized Iron Sheet)系在镀锌钢板上先涂 n 装彩涂再成形组合之产品，以别于先施工组装再涂漆之方式，故称预涂覆。1950
d c.镀锌机组之比较 e 依制程处理方式之不同可分成 7 类，如表 1.1 所示 r d.相关设备 te 除以上由板片镀锌法发展至目前之 NOF 法，其它相关设备亦有 is 相当之发展，如镀锌量控制由辊轮改为气刷(Gas Wiper)或称气刀(Gas
Knife)，加上缝焊机(Seam Welder)、机组上调质机与整平机之装设，操作技术
镀锌知识
1.1 热浸镀锌之历史
1.1.1 镀锌(Galvanizing)之字源
(1)以热浸方式将锌镀在钢品表面以便防蚀之方法吾人称为"镀锌 (Galvanizing)"，或称为"热浸镀锌(Hot-dip Galvanizing)"。"Galvanizing" 一字起源于意大利科学家 Luigi Galvani(公元 1737－1798 年)之姓氏。Galvani 于 1791 年发现以两只脚分别用铁与铜制成之夹子，夹住一块已死去的青蛙腿时， 青蛙腿会抽动。Galvani 误认为系青蛙腿本身存有电流使之抽动。
但是即使镀锌量相同之钢板，在不同之环境或区域、寿命也会大幅地变化。 例如，在都市，工业地区，空气中含有二氧化硫(SO2)气体，可使落在锌层上之 雨水或露水呈酸性，因此寿命会缩短。另在沿海地带因有盐份(NaCl)，腐蚀速率 更快，寿命更受影响。又在雨季镀层长期被雨水浸湿，或日夜间温差太大易结露 之场所也会较快地受到腐蚀，使用寿命均会相对地降低。
is Action"用以纪念 Luigi Galvani。将锌热浸镀在钢品表面而防钢品腐蚀之方法，
即利用锌与铁(不同金属)之电位差，锌之电子流向铁而保护铁之方法称为
g Galvanizing，并专用为镀锌之称呼。 e 1.1.2 镀锌方式之演进 R (1)板片镀锌 n 1786 年在英国发明以氯化铵(NH4C1)作为助镀剂(Flux)镀锌之方法。 U 1800 年在德国将上述之方法工业化，此后镀锌制程主要在欧洲发展。
(2)过了几年，另一位意大利科学家，Alessando Volta(1745-1827)解释青 蛙腿系一导体，并指出 Galvani 发现了另一个新的可产生电(流)的方法，即以不 同的金属相接或直放于酸液槽内，则其中一金属会得一正电压，而另一个得一负
d 电压(即电位差)。如再以一条电线连接两金属则可发现电线有电流通过。Galvani
(2)彩涂钢板
另一方面，在此种特殊或恶劣环境使用彩涂钢板，则钢板除有锌之保护外， 涂覆在锌层上之有机涂料亦提供覆盖阻绝作用防止钢板生锈，因此使用寿命更加 延长。
d 彩涂钢板之涂料可依使用环境之需要选择适当之树脂，如聚酯、硅改性聚酯，
聚氯乙烯可塑溶胶，聚二氟乙烯，.......等，则需在花费与使用年限两者间取
d 憾，而最有效且最经济之防蚀方法即在钢材表面镀锌。镀锌防蚀之原理有二，一 e 为「覆盖隔绝」原理，二为「替代腐蚀」原理。 r 1.2.1 覆盖隔绝原理(Barrier Protection) te 使钢材不与空气及水直接接触，即可防止生锈。镀锌亦利用此原理制成。吾 is 人亦可使用镍、铬....等金属或以油漆、油脂(Grease)等有机物或使用无机物如
特 性 适合浪板产品 进料为钢卷，出料可为钢卷或切成板片。 适用于各种
te 钢材：热轧酸洗、全硬、退火调质及深冲用钢板 适合全硬板。 容许省略退火程
序，较经济。可快速加热。
is 锌
槽铅→锌 铅→锌 陶瓷槽。Zn(A1)* 铁槽或陶瓷槽。Zn(A1) 铁
槽或陶瓷槽。Zn(A1) 铁槽或陶瓷槽。Zn(A1) 铁槽或陶瓷槽。Zn(A1)
b.其它连续镀法
自 Sendzimir 法开发成功后，很多公司即研究尝试开发新的方法，下列依年 代加以说明。
1939 年 Sharon 公司以气体盐酸去除板面残油。
1944 年 美国 Selas 公司开发无退火炉之直燃式炉、以生产全硬锌板为主， 不需助镀剂。加热及还原之温度均较 Sendzimir 法低，故较经济。
eg 助镀剂
R 种 类 湿 式 湿 式 干式 HNXgas Ax gas HNX 或 HN gas HNX 或 HN gas
n 前 处 理 方 式 脱脂→酸洗→Fluxing 脱脂→酸洗→Fluxing 脱脂→酸洗 U →Fluxing
→干燥 脱脂→酸洗→Selas 加热炉 氧化炉式 非氧化炉式(NOF) 电解清洗 (NaOH 法)
参考:助镀剂(Flux)
钢带表面必须清净才能促使锌与铁反应而得良好之镀层。助镀剂之目的即在 于防止杂质与铁锈之生成。最常用之助镀剂为氯化锌(ZnCl2)与氯化铵(NH4Cl) 或两者混合使用。可分湿式(Wet Flux)与干式(Dry Flux)两种。
湿式助镀剂系直接浮在锌浴之上，除提供上述之功能外，更可与氧化锌(ZnO，
与 Volta 系人类首次发现可产生稳定电流之科学家。从此很多科学家投入研究，
e 而成为一门新的领域称为"电化学(Electrochemistry)"。如电池与电解均利用此 r 原理制成。 te (3)吾人为纪念 Volta 之发现而将电压称为"Voltage"，其单位则称伏特
(Volt)。另将不同金属之间因电位差(电化学)产生电的流动现象称为"Galvanic
1837 年，切板之镀锌技术取得英国之专利。
1846 年在镀锌槽出口侧装设一对辊轮以控制镀锌量之方法开发成功。但此 后约一百年间镀锌制程并无多大改善。
(2)连续镀锌
a.Sendzimir 制程
1931 年波兰人 Tardenz Sendzimir 发现一套足以改变镀锌工业之制程，其 方法为：冷轧后之钢带先在氧化气氛中预热，以去除在板面上之轧延残油，但也
干式助镀剂则在钢带进入镀锌时先浸入助镀剂溶液并烘干后再进入镀槽。干 式方式可在锌槽中加入铝以抑制合金层之形成，附着性及成形性优良，适用于扣 锁成形用(Lock Forming)与冲压用途(Drawing)。
年代初期开始可在连续式之产机组商业化生产，逐渐取代以往使用镀锌钢板之用
U 途，如屋顶、墙板、卷门等。因美观、经济、省工与耐用等因素，钢材之使用趋
势由冷轧钢板至镀锌钢板再至彩涂钢板，越来愈高级，故彩涂钢板之使用量可预 期的会日益增加。
参考:GI、PPGI、EG、HGl、CGl
l.GI
在早期以板片法制造之热浸镀锌板称为 Galvanized Iron Sheet(镀锌铁板， 简称 GI)，其实与连续镀锌法以后所用之 Galvanized Steel Sheet(镀锌钢 板),Hot-Dip Galvanized Steel Sheet(简称 HDG)或 Hot-Dip Zinc-Coated Steel Sheet 之意义均相同。但习惯上仍以 GI 或 HDG 之缩写表示热浸镀锌钢板。
1956 年 EFCO 公司开发非氧化直燃式炉(Non 一 oxidizing Direct—fired Furnace)成功，除以非氧化性气氛取代 S程度轻微，故后续还原之温度较低，可生产全硬板。不用助镀剂，且建 厂与操作成本较低，目前已成为世界镀锌设备之主流，称为 NOF 法。
2.PPGI
预涂覆镀锌钢板系在 GI 板上涂覆涂料再予烘烤，再加工成形组装，故称 Prepainted Galvanized Iron Sheet，简称 PPGI，也有人称为彩涂钢片(Color Sheet)。
3.EG
又在市面上所称之 EG 系指电镀镀锌钢板，即 Electro-galvanized Steel Sheet 之简称。请见 2.1.2 与 3.3 节之说明。
→(酸洗)
机组内或机组外退火方式 机组 外 机组 外 机组 外 机组 外 机组 内 机 组 内 机组 内
产 机组 方 式 板 片 式
(Cut Sheet Type) 经 济 型
(Economy Type) Wheeling Type (Cook-Noteman Type) Selas Type Sendzimir 氧化炉式 (Oxidizing Type) Sendzimir 氧化炉式(NonOxidizing Type) 美 钢 式 (US Steel type) 编号 1 2 3 4 5 6 7 1.2 镀锌防蚀原理 钢材虽然具有强度高，易于加工，而且经济之优点，但容易锈蚀为其最大缺
磷酸或铬酸处理等涂布于钢材表面造成隔绝作用以防生锈。
g 1.2.2 替代腐蚀原理(Galvanic or Sacrificial Protection) e 亦称「阴极保护」原理，此系因锌之活性较高(即氧化电位较高或较易释出
电子)，如锌层某处被刮伤而钢材露出，伤口周围之锌会先溶化变为铁之替身，
R 用以保护裸露之钢材不受腐蚀。此现象通常称为「阴极保护」或「牺牲阳极」保 n 护。吾人不必担心加工时镀锌钢板边缘剪断面或刮伤部位(均裸露于空气中)生锈 U 之问题，主要亦靠此种替代腐蚀保护之功能。
d 系锌浴表面融锌氧化形成之白粉物)反应形成下列化合物，浮在锌浴上方形成无
害物质。
re 2ZnO＋2(ZnCl2?NH4Cl) te →ZnCl2?ZnO＋2ZnCl2?NH3＋H2O↑ is 因湿式助镀剂浮在锌浴上故无法在锌槽中加铝(Al)以抑制锌铁合金之形成。
此因铝比锌活泼，在锌槽中会与助镀剂作用产生低熔点之氯化铝(AlCl3)白烟消
g 与新设备之开发使高速、大型、且省能源之镀锌产机组陆续发展中。 e (3)预涂覆镀锌钢板(亦称彩涂钢板或彩色钢片) R 预涂覆镀锌钢板(Prepainted Galvanized Iron Sheet)系在镀锌钢板上先涂 n 装彩涂再成形组合之产品，以别于先施工组装再涂漆之方式，故称预涂覆。1950
d c.镀锌机组之比较 e 依制程处理方式之不同可分成 7 类，如表 1.1 所示 r d.相关设备 te 除以上由板片镀锌法发展至目前之 NOF 法，其它相关设备亦有 is 相当之发展，如镀锌量控制由辊轮改为气刷(Gas Wiper)或称气刀(Gas
Knife)，加上缝焊机(Seam Welder)、机组上调质机与整平机之装设，操作技术
镀锌知识
1.1 热浸镀锌之历史
1.1.1 镀锌(Galvanizing)之字源
(1)以热浸方式将锌镀在钢品表面以便防蚀之方法吾人称为"镀锌 (Galvanizing)"，或称为"热浸镀锌(Hot-dip Galvanizing)"。"Galvanizing" 一字起源于意大利科学家 Luigi Galvani(公元 1737－1798 年)之姓氏。Galvani 于 1791 年发现以两只脚分别用铁与铜制成之夹子，夹住一块已死去的青蛙腿时， 青蛙腿会抽动。Galvani 误认为系青蛙腿本身存有电流使之抽动。
但是即使镀锌量相同之钢板，在不同之环境或区域、寿命也会大幅地变化。 例如，在都市，工业地区，空气中含有二氧化硫(SO2)气体，可使落在锌层上之 雨水或露水呈酸性，因此寿命会缩短。另在沿海地带因有盐份(NaCl)，腐蚀速率 更快，寿命更受影响。又在雨季镀层长期被雨水浸湿，或日夜间温差太大易结露 之场所也会较快地受到腐蚀，使用寿命均会相对地降低。
is Action"用以纪念 Luigi Galvani。将锌热浸镀在钢品表面而防钢品腐蚀之方法，
即利用锌与铁(不同金属)之电位差，锌之电子流向铁而保护铁之方法称为
g Galvanizing，并专用为镀锌之称呼。 e 1.1.2 镀锌方式之演进 R (1)板片镀锌 n 1786 年在英国发明以氯化铵(NH4C1)作为助镀剂(Flux)镀锌之方法。 U 1800 年在德国将上述之方法工业化，此后镀锌制程主要在欧洲发展。
(2)过了几年，另一位意大利科学家，Alessando Volta(1745-1827)解释青 蛙腿系一导体，并指出 Galvani 发现了另一个新的可产生电(流)的方法，即以不 同的金属相接或直放于酸液槽内，则其中一金属会得一正电压，而另一个得一负
d 电压(即电位差)。如再以一条电线连接两金属则可发现电线有电流通过。Galvani
(2)彩涂钢板
另一方面，在此种特殊或恶劣环境使用彩涂钢板，则钢板除有锌之保护外， 涂覆在锌层上之有机涂料亦提供覆盖阻绝作用防止钢板生锈，因此使用寿命更加 延长。
d 彩涂钢板之涂料可依使用环境之需要选择适当之树脂，如聚酯、硅改性聚酯，
聚氯乙烯可塑溶胶，聚二氟乙烯，.......等，则需在花费与使用年限两者间取
d 憾，而最有效且最经济之防蚀方法即在钢材表面镀锌。镀锌防蚀之原理有二，一 e 为「覆盖隔绝」原理，二为「替代腐蚀」原理。 r 1.2.1 覆盖隔绝原理(Barrier Protection) te 使钢材不与空气及水直接接触，即可防止生锈。镀锌亦利用此原理制成。吾 is 人亦可使用镍、铬....等金属或以油漆、油脂(Grease)等有机物或使用无机物如
特 性 适合浪板产品 进料为钢卷，出料可为钢卷或切成板片。 适用于各种
te 钢材：热轧酸洗、全硬、退火调质及深冲用钢板 适合全硬板。 容许省略退火程
序，较经济。可快速加热。
is 锌
槽铅→锌 铅→锌 陶瓷槽。Zn(A1)* 铁槽或陶瓷槽。Zn(A1) 铁
槽或陶瓷槽。Zn(A1) 铁槽或陶瓷槽。Zn(A1) 铁槽或陶瓷槽。Zn(A1)
b.其它连续镀法
自 Sendzimir 法开发成功后，很多公司即研究尝试开发新的方法，下列依年 代加以说明。
1939 年 Sharon 公司以气体盐酸去除板面残油。
1944 年 美国 Selas 公司开发无退火炉之直燃式炉、以生产全硬锌板为主， 不需助镀剂。加热及还原之温度均较 Sendzimir 法低，故较经济。
eg 助镀剂
R 种 类 湿 式 湿 式 干式 HNXgas Ax gas HNX 或 HN gas HNX 或 HN gas
n 前 处 理 方 式 脱脂→酸洗→Fluxing 脱脂→酸洗→Fluxing 脱脂→酸洗 U →Fluxing
→干燥 脱脂→酸洗→Selas 加热炉 氧化炉式 非氧化炉式(NOF) 电解清洗 (NaOH 法)
参考:助镀剂(Flux)
钢带表面必须清净才能促使锌与铁反应而得良好之镀层。助镀剂之目的即在 于防止杂质与铁锈之生成。最常用之助镀剂为氯化锌(ZnCl2)与氯化铵(NH4Cl) 或两者混合使用。可分湿式(Wet Flux)与干式(Dry Flux)两种。
湿式助镀剂系直接浮在锌浴之上，除提供上述之功能外，更可与氧化锌(ZnO，
与 Volta 系人类首次发现可产生稳定电流之科学家。从此很多科学家投入研究，
e 而成为一门新的领域称为"电化学(Electrochemistry)"。如电池与电解均利用此 r 原理制成。 te (3)吾人为纪念 Volta 之发现而将电压称为"Voltage"，其单位则称伏特
(Volt)。另将不同金属之间因电位差(电化学)产生电的流动现象称为"Galvanic
1837 年，切板之镀锌技术取得英国之专利。
1846 年在镀锌槽出口侧装设一对辊轮以控制镀锌量之方法开发成功。但此 后约一百年间镀锌制程并无多大改善。
(2)连续镀锌
a.Sendzimir 制程
1931 年波兰人 Tardenz Sendzimir 发现一套足以改变镀锌工业之制程，其 方法为：冷轧后之钢带先在氧化气氛中预热，以去除在板面上之轧延残油，但也
