گالوانیزه چیست و چه کاربردی دارد؟

خواندن این مطلب 3 دقیقه زمان میبرد

گالوانیزه (Galvanize) یک فرآیند تولیدی است که در آن روکش روی از فولاد یا آهن محافظت کرده و از زنگ زدگی جلوگیری می کند. گالوانیزه به روش های متعددی انجام می شود اما متداول ترین آنها گالوانیزه گرم است.

نخستین نمونه شناخته شده آهن گالوانیزه توسط اروپایی ها در زره های هندی قرن هفدهم در مجموعه موزه سلطنتی آرمورس مشاهده شده است. اصول شناسی گالوانیزاسیون به دانشمند ایتالیایی لوئیجی گالوانی نسبت داده می شود ولی وی هیچ دخالتی در ایجاد پوشش روی نداشته است. برای کسب اطلاعات بیشتر در این رابطه با ما در نشریه جهان شیمی فیزیک همراه باشید.

از طریق گالوانیزاسیون آهن و فولاد در خارج با یک لایه روی محافظ پوشیده می شوند. آهن خود در معرض تخریب ناشی از آب و هوا است. به عنوان مثال ، در معرض رطوبت و اکسیژن ، آهن زنگ زده و دچار خوردگی می شود. با گذشت زمان ، وجود زنگ زدگی و خوردگی می تواند بطور اساسی تمامیت ساختاری آهن را به خطر بیاندازد. خوشبختانه ، گالوانیزه روشی ساده و مؤثر برای محافظت از آهن در برابر تخریب ناشی از آب و هوا است.

فهرست مطالب

تاریخچه کشف گالوانیزه

اولین استفاده از این اصطلاح در اواخر قرن ۱۸ میلادی در تحقیقات علمی و پزشکی توسط گالوانی صورت گرفته و به معنای تحریک عضله با استفاده از جریان الکتریکی بوده است. اگرچه گالوانی اولین کسی بود که این موضوع را مورد مطالعه قرار داد اما آلساندرو ولتا بود که پس از آن درک بهتری از علت و معلول در این واکنش ایجاد کرد.

تا سالیان دراز اصطلاح Galvanize همچنان به صورت استعاری برای هرگونه محرک که منجر به فعالیت توسط شخص یا گروهی از افراد شود استفاده می شد.

در کاربردهای مدرن این اصطلاح تا حد زیادی با پوشش های روی در ارتباط است. رنگ گالوانیک توسط استانیسلاس سورل از پاریس در دسامبر ۱۸۳۷ به عنوان اصطلاح از یک حوزه بسیار شیک از علم معاصر اختراع شد هرچند هیچ ارتباطی با روش روکش کردن نداشت.

کاربردهای گالوانیزه

فرآیند گالوانیزاسیون به منظور جلوگیری از زنگ زدگی و خوردگی زودرس فلزات با استفاده از یک پوشش روی محافظ بر روی فولاد یا آهن صورت می گیرد. فولاد روکش شده با روی که در ساخت یا تعمیر سازه های فلزی استفاده می شود به دلیل ویژگیهای خاص آن از جمله هزینه های تعمیر و نگهداری کمتر طرفداران زیادی دارد.

بدون محافظت، فولاد در شرایط جوی با گذشت زمان زنگ می زند و درجه زنگ زدگی آن به رطوبت محیط بستگی دارد. زنگ ، اکسید آهن است که با واکنش احیاء یا اکسیداسیون آهن در حضور آب یا رطوبت هوا تشکیل می شود.

روش های محافظتی دیگری مانند رنگ زدن یا استفاده از روکش پلاستیکی نیز وجود دارد اما این روش ها دارای اشکالاتی هستند به عنوان مثال در صورت آسیب دیدگی ، بخش هایی از فولاد زنگ زده و پوشش محافظ از بین می رود و این نوع محافظ ها ماندگاری کمی دارند و غیرقابل اطمینان هستند.

یكی از بهترین روشهای محافظت از مواد فولادی در برابر خوردگی گالوانیزاسیون است. با استفاده از از این روش تمام سطوح آهن توسط روی کاملاً پوشانده می شوند.

خوردگی روی بسیار کند است و می تواند از فلز پایه استفاده کند. ایجاد آلیاژ روی – آهن محافظت کاتدی ایجاد می کند و تضمین می کند که نواحی کوچک آهن که ممکن است در معرض آسیب دیدگی قرار بگیرد و دچار زنگ زدگی نشود. برخلاف پوشش ارگانیک مناطق آسیب دیده کوچک در این روش نیازی به ترمیم و تعمیر ندارد.

بهتر است بدانید:

اگرچه گالوانیزاسیون حمله به فلز زیرین را مهار می کند اما زنگ زدگی پس از قرار گرفتن در معرض هوا در طی چند دهه اجتناب ناپذیر خواهد بود ، به خصوص اگر فلز در معرض شرایط اسیدی باشد. به عنوان مثال ، بام های ساخته شده از ورق آهنی نیز با وجود عمل محافظتی پوشش روی پس از چند سال شروع به تخریب خواهند کرد.

محیط های دریایی و شور نیز باعث کاهش عمر آهن گالوانیزه می شوند زیرا هدایت الکتریکی بالای آب دریا سرعت خوردگی را افزایش می دهد . این وضعیت در درجه اول از طریق تبدیل روی جامد به کلرید روی رخ می دهد که به راحتی شسته شده و از بین می رود. اسکلت گالوانیزه اتومبیل ها نمونه ای از این موارد است که به دلیل نمک جاده در محیط های سرد بسیار سریعتر دچار خوردگی می شود. اگرچه ماندگاری بیشتری نسبت به فولاد محافظت نشده دارند.

البته در صورت حفظ سایر اقدامات اضافی مانند پوشش های رنگی و آندهای قربانی اضافی ، فولاد گالوانیزه می تواند چندین دهه باقی بماند. میزان خوردگی در محیط های غیر شور عمدتاً از طریق دی اکسید گوگرد موجود در هوا ایجاد می شود. در بهترین محیط های طبیعی مانند مناطق کم جمعیت داخل کشور ، فولاد گالوانیزه می تواند بدون زنگ زدگی برای بیش از ۱۰۰ سال دوام داشته باشد.