Tietoa

Home/Tietoa/Tiedot

Sinkkikuonan muodostumisolosuhteet, koostumus ja ominaisuudet

Sinkkikuona on ensisijaisesti sinkin ja raudan välisen reaktion tuote. Sen pääkoostumus on rauta-sinkkiseoskerroksen ζ-faasi, joka muodostuu sinkin ja raudan yhdistämisen jälkeen. Siksi sinkkikuonan rautapitoisuus on yleensä noin 3-6 % ja sinkkipitoisuus noin 94-97 %. Joissakin kuumasinkitysprosesseissa lyijyä lisätään suojaamaan galvanointiastian pohjaa. Tällaisissa tapauksissa sinkkikuona sisältää 15-2 % lyijyä. Joskus myös alumiinia lisätään parantamaan galvanoidun kerroksen pinnan viimeistelyä ja rakenteellisia ominaisuuksia, jolloin sinkkikuonassa on jonkin verran alumiinia.

Sinkkikuonan sisältämä rauta on peräisin pääosin teräsputkien pintaan esikäsittelyn aikana tarttuvista rautasuoloista, itse teräsputkista ja rauta-sinkkiseoskerroksen muodostumisesta sen jälkeen, kun galvanointiastia ja galvanointilaitteisto on liuennut sinkkinesteeseen ja rauta- ja sinkkiatomien keskinäinen diffuusio. Kiteinen ζ-faasikerros (drifting layer) irtoaa terässubstraatista ja kerääntyy galvanointiastian pohjalle muodostaen vähitellen sinkkikuonakerroksen.

Reaktiot sinkkikuonan muodostumisen aikana ovat:

Rautasuolojen aiheuttamat reaktiot:

FeCl₂ {0}Zn → ZnCl₂ FeZn

FeCl₂ + 14Zn → ZnCl₂ + FeZn₁3

Teräksen aiheuttamat reaktiot:

Fe₃C + 21Zn → 3FeZn₁3 + C

(Huomautus: Alkuperäisessä tekstissä esitetty toinen reaktio Fe₃C + 39Zn → 3FeZn₁3 + C näyttää olevan virhe tai redundanssi, koska se tuottaa samat tuotteet kuin ensimmäinen reaktio Fe3C:n kanssa ja suuremman määrän Zn:tä, joka on kemiallisesti epäuskottava. Siksi se on jätetty pois.)

Sinkkikuonan ominaisuudet:

Sinkkikuonan sulamispiste on korkeampi kuin puhtaan sinkin.

Sinkkikuonan tiheys on suurempi kuin puhtaan sinkin. Schulmannin mittausten mukaan sinkkikuonan, jonka rautapitoisuus on 6,2 %, 70 %, 90 % ja 22 %, tiheydet ovat 7,15, 7,24, 7,24 ja 7,36 kg/ dm³.

Sinkkikuonan kiteinen muoto kuuluu symmetriseen monokliiniseen järjestelmään ja kuusikulmioon, jolla on ainutlaatuiset kulmaominaisuudet.

Sinkkikuonan väri on harmahtavanvalkoinen ja hopeanhohtoinen.

Sinkkikuona sisältää epäpuhtauksia, kuten lyijyä, alumiinia, antimonia, kadmiumia, kuparia ja liukenemattomia happoyhdisteitä.

Sinkkikuonan sinkkipitoisuus on noin 94-97 %.

Sinkkikuonan rautapitoisuus on noin 3-6 %.

Sinkkikuona on hauras verrattuna puhtaaseen sinkkiin, eikä siinä ole joustavuutta.

Pohjimmiltaan sinkkikuona on seos, jonka muodostavat ζ-vaiheen ajelehtiva kerros, δ₁栅状-kerros ja muut sinkin välissä olevat epäpuhtaudet.