
Rys. 1. Widok powierzchni powłoki cynkowej na konstrukcji nośnej przyczepy narażonej na oddziaływanie wody morskiej [materiały własne]
Mechanizm ochrony stali w efekcie zastosowania powłoki cynkowej
Powłoka cynkowa, niezależnie od metody wytwarzania, chroni powierzchnię stali na dwa zasadnicze sposoby. W sposób naturalny stanowi barierę na powierzchni wyrobu stalowego, uniemożliwiając dostęp czynników środowiska korozyjnego do rdzenia stalowego chronionego elementu. Metaliczny cynk jest bardzo aktywny chemicznie i bez warstewki nierozpuszczalnych w wodzie soli na powierzchni jest bardzo podatny na procesy korozji elektrochemicznej, w takim samym stopniu jak np. żelazo w stali. Jednak reakcje elektrochemiczne na powierzchni cynku i wytworzenie soli cynku prowadzi w sposób naturalny do powstania skutecznej ochronnej warstwy barierowej. Ważne jest przy tym, aby powstałe produkty reakcji były zwarte i nierozpuszczalne w wodzie.
Drugim mechanizmem ochrony korozyjnej stali przez powłokę cynkową jest mechanizm ochrony protektorowej, typowy dla ochrony metalami o niższym potencjale elektrochemicznym od żelaza będącego podstawowym składnikiem stali. Cynk posiada potencjał elektrochemiczny (standardowy) na poziomie -0,76V, a żelazo będące podstawowym składnikiem stali konstrukcyjnych -0,44V [1]. Gdy anoda cynkowa i katoda stalowa są w stałym kontakcie ze sobą w obecności elektrolitu, różnica potencjałów powoduje powstawanie ogniwa korozyjnego i w konsekwencji kosztem roztwarzania się cynku stal jest chroniona. Proces ten jednak przebiega na tyle wolno, że uzyskujemy ochronę podłoża stalowego na długi czas.
Opisane powyżej właściwości cynku dają w efekcie bardzo trwały system ochrony korozyjnej zabezpieczanego elementu, jednak nie jest on uniwersalny. Powłoka cynkowa jest najbardziej trwała w środowisku korozyjnym o odczynie pH w granicach 5-12,5 [3], co przedstawiono na rys. 2. Poza tym zakresem pH środowiska korozyjnego ulega korozji i nie stanowi zabezpieczenia korozyjnego.






