热镀锌盐雾腐蚀的机理..
盐雾试验标准
盐雾试验标准对灯饰产品表面防腐能力的判定分析一、概论灯饰产品有一些材料的耐腐蚀性较差，尤其是室外灯具的工作环境比较差，灯具的装饰性使得其表面要求极其重要。
需要采用一定防腐保护措施才能满足顾客对产品质量的需要。
因此对灯具产品及其材料的耐大气和环境气候的抗腐蚀性试验或模拟试验成了是本行业关心的问题。
我在这方面作了一些工作和研究，在此将盐雾试验的方法或标准对灯装饰产品表面防腐蚀能力的判断分析作个总结，以供设计选材和表面防护处理作参考。
二、腐蚀机理灯饰产品的工作环境为大气和室内环境，条件恶劣的在海洋气候或海底。
大气腐蚀分干大气腐蚀；潮大气腐蚀；湿大气腐蚀三类。
1，大气腐蚀的特点大气腐蚀的特点是金属表面处于薄层电解液下的腐蚀过程，其腐蚀机理符合电化学腐蚀规律：当金属表面形成连续的电解液薄层时，大气腐蚀的阴极过程为：O2+2H2O+4e→4OH-阳极过程为：Me- ne→Me n+ ；当Fe、Zn全部浸入还原性酸液：阴极为氢去极化；在城市污染大气形成的酸性水膜下：阴极为氧去极化腐蚀.在薄层液膜下：氧易达到金属表面生成氧化膜，阳极钝态，阳极极化；液膜增厚（湿大气）氧达到金属表面要有个扩散过程，因此腐蚀受控减缓。
锈蚀机理：大气腐蚀之锈层处于潮湿条件下，锈层起强氧化剂作用，锈层内阳极发生在金属的Fe3O4界面上：Fe-2e→Fe2+；阴极发生在Fe3O4和FeOOH界面上：6FeOOH+2e→2Fe3O4+2H2O+2OH-，锈层参与了阴极过程。
在工业大气下，SO2、NO2、H2S和NH3等都增加大气腐蚀作用。
当湿度大于70%时，水膜形成，发生电化学腐蚀，腐蚀速度急剧增加；当湿度过小于70%湿度时，二氧化硫的电化学腐蚀速度很小。
尤其是铁、锌、镉、镍不耐硫酸的金属，在大气中极容易腐蚀。
一般认为SO2的腐蚀机理是硫酸盐穴自催化过程。
一旦锈层生成硫酸盐，锈层便无保护能力。
所以碳钢在室外大气条件下必须进行保护，方法有防锈漆、镀Zn、AI等或加入耐大气腐蚀之合金元素，如Cu、P等使锈层具有很好的保护作用。
电镀锌、热浸镀锌与热喷锌的原理与应用范围区别
电镀锌、热浸镀锌与热喷锌的原理与应用范围区别电镀锌钢铁在空气、水或土壤中很容易生锈，甚至完全损坏。
每年因腐蚀造成的钢铁损失约占整个钢铁产量的1/10，另一方面，为使钢铁制品与零件表面具有某种特殊功能，同时赋予其表面装饰性的外观，所以，一般采用电镀锌的方式对其处理。
一、原理：由于锌在干燥空气中不易变化，而在潮湿的空气中，表面能生成一种很致密的碱式碳酸锌薄膜，这种薄膜能有效保护内部不再受到腐蚀。
并且当某种原因，使镀层发生破坏而露出不太大的钢基时，锌与钢基体形成微电池，使钢基体成为阴极而受到保护。
二、性能特点：1、锌镀层较厚，结晶细致、均匀且无孔隙，抗腐蚀性良好；2、电镀所得锌层较纯，在酸、碱等雾气中腐蚀较慢，能有效保护钢基体；3、锌镀层经铬酸钝化后形成白色、彩色、军绿色等，美观大方，具有一定的装饰性；4、由于锌镀层具有良好的延展性，因此可进行冷冲、轧制、折弯等各种成型而不损坏镀层。
三、应用范围：随着科学技术生产的发展，电镀工业所涉及的领域越来越广泛。
目前，电镀锌的应用已遍及国民经济的各个生产和研究部门。
例如，机器制造、电子、精密仪器、化工、轻工、交通运输、兵器、航天、原子能等等，在国民经济中有重大意义。
热浸镀锌：一、概述：在各种保护钢基体的涂镀方法中，热浸锌是非常优良的一种。
它是在锌呈液体的状态下，经过了相当复杂的物理、化学作用之后，在钢铁上不仅镀上较厚的纯锌层，而且还生成一种锌一铁合金层。
这种镀法，不仅具备了电镀锌的耐腐蚀特点，而且由于具有锌铁合金层。
还具有电镀锌所无法相比拟的强耐蚀性。
因此这种镀法特别适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。
二、原理：热镀锌层是锌在高温液态下，分三个步骤形成的：1、铁基表面被锌液溶解形成锌—铁合金相层；2、合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌铁互溶层；3、合金层表面包络着锌层。
三、性能特点：（1）具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上，它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触，保护钢基体免受腐蚀。
211175758_汽车整车路试镀锌卡钳生锈及盐雾问题的解决方案
图 3 卡钳电镀酸锌的工艺流程
这种腐蚀长时间作用下，局部电镀锌层腐蚀殆尽，然后就会 腐蚀局部铁基材，形成铁氧化物，腐蚀面积也越来越大。所以最 终卡钳表面会呈现出大面积铁基材生锈的状态。陈敏娟等人在论 文《锌及锌合金镀层盐雾试验腐蚀形态研究》中也阐述了类似的 镀锌层生锈的观点 [3]。 3.2 镀锌层在高湿度以及受到磕碰划伤后的腐蚀机理分析
图 1 路试车辆生锈制动卡钳
图 2 中性盐雾试验后卡钳状态
和环境状态等都有影响。笔者试着运用 5M1E 分析方法，对卡钳 生锈因素进行分析确认。5M1E 是指引起产品质量波动的六大主 要因素人、机、料、法、环、测的简称 [2]。 2.1 操作人员的技术水平
目前外协厂的相关技术人员工作年限基本在 10 年以上，实 际操作水平达到技能的相关要求，工作经验丰富，现场解决问题
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学术 | 的电镀零件目前未出现卡钳生锈问 题。因此，可以排除技术操作人员技能水平导致的卡钳质量问题。 2.2 电镀线体及周边设备
此批问题所装配车辆已在终端用户中，经过售后调查，未出 现卡钳生锈问题。经分析，终端用户车辆一般为车库或露天状态， 而且很少长时间出现在高盐雾、高低温的沿海环境中行驶，故较 少出现相关问题。所以判定，在高盐雾、高低温的环境长时间测试， 也是导致该车制动卡钳出现腐蚀问题的原因。 4.2 通过特殊包装防护防磕碰及受潮腐蚀
镀锌钢板测试技术：盐雾试验
镀锌钢板测试技术：盐雾试验盐雾试验腐蚀是材料或其性能在环境的作用下引起的破坏或变质。
大多数的腐蚀发生在大气环境中，大气中含有氧气、湿度、温度变化和污染物等腐蚀成分和腐蚀因素。
盐雾腐蚀就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀。
盐雾对金属材料表面的腐蚀是由于含有的氯离子穿透金属表面的氧化层和防护层与内部金属发生电化学反应引起的。
同时，氯离子含有一定的水合能，易被吸附在金属表面的孔隙、裂缝排挤并取代氧化层中的氧，把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物，使钝化态表面变成活泼表面。
盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。
它分为二大类，一类为天然环境暴露试验，另一类为人工加速模拟盐雾环境试验。
人工模拟盐雾环境试验是利用一种具有一定容积空间的试验设备——盐雾试验箱（如图），在其容积空间内用人工的方法，造成盐雾环境来对产品的耐盐雾腐蚀性能质量进行考核。
它与天然环境相比，其盐雾环境的氯化物的盐浓度，可以是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍，使腐蚀速度大大提高，对产品进行盐雾试验，得出结果的时间也大大缩短。
如在天然暴露环境下对某产品样品进行试验，待其腐蚀可能要1年，而在人工模拟盐雾环境条件下试验，只要24小时，即可得到相似的结果。
实验室模拟盐雾可以分为四类：⑴中性盐雾试验（NSS试验）是出现最早目前应用领域最广的一种加速腐蚀试验方法。
它采用5%的氯化钠盐水溶液，溶液PH值调在中性范围（6.5～7.2）作为喷雾用的溶液。
试验温度均取35℃，要求盐雾的沉降率在1～2ml/80cm/h。
⑵醋酸盐雾试验（ASS试验）是在中性盐雾试验的基础上发展起来的。
它是在5%氯化钠溶液中加入一些冰醋酸，使溶液的PH值降为3左右，溶液变成酸性，最后形成的盐雾也由中性盐雾变成酸性。
它的腐蚀速度要比NSS试验快3倍左右。
⑶铜盐加速醋酸盐雾试验（CASS试验）是国外新近发展起来的一种快速盐雾腐蚀试验，试验温度为50℃，盐溶液中加入少量铜盐-氯化铜，强烈诱发腐蚀。
热镀锌盐雾试验
热镀锌盐雾试验热镀锌盐雾试验是常见的测试方法，用于评估锌层在腐蚀环境下的抗腐蚀性能。
在这个试验中，试样会暴露在盐雾环境中，并且在规定的时间内进行观察和记录。
这个测试是非常重要的，因为它可以帮助工程师和设计师确定热镀锌的应用范围，并且在确定材料的最终选择方案时提供有用的信息。
热镀锌的腐蚀性能是由一层锌涂层提供的。
热镀锌涂层不仅可以提供对腐蚀的防护，而且还可以增加材料的美观度和表面硬度。
在盐雾试验中，试样暴露在盐雾环境中，这通常通过在测试区域中产生一定程度的湿度并喷洒盐水来实现。
试样会被置于试验箱中，然后在特定的时间间隔内进行观察和记录，这通常是在数小时或数天内完成。
在这段时间内，试样会暴露在持续的湿度和盐雾环境中。
通过观测试样的表面是否发生氧化或腐蚀，可以评估锌层提供的抗腐蚀性能。
热镀锌的抗腐蚀性能是非常高的。
这种老化试验的期限是按照ISO 1461所规定的，长达96小时的盐雾雾化实验期是为最基本要求的，但可以延长到更长的时间，以测试材料的异常耐腐蚀性能。
然而，正如所有的耐腐蚀涂层一样，它们的腐蚀性能仍然受到外部环境的影响。
例如，如果材料被暴露在高湿度，高盐度或高温环境下，锌层的腐蚀性能会降低。
因此，当计划对材料进行实际应用时，在进行盐雾试验时应该考虑多种因素和环境因素。
总之，热镀锌盐雾试验是一种有效的测试方法，可以帮助工程师和设计师确定材料的最终选择方案。
这个测试不仅可以评估热镀锌涂层的耐腐蚀性能，而且可以提供有用的数据，并为计划进行实际应用的过程提供必要的信息。
但我们需要注意，外部环境的多种因素和条件会影响材料表面的腐蚀性能，因此需要综合多种因素考虑材料的实际应用情况。
热镀锌厚度和盐雾时间对应_概述说明以及解释
热镀锌厚度和盐雾时间对应概述说明以及解释1. 引言1.1 概述热镀锌作为一种常用的防腐蚀技术，在许多工业领域都有广泛应用。
热镀锌处理可以有效地增加金属表面的耐腐蚀性能，并延长其使用寿命。
然而，热镀锌的厚度与材料的耐腐蚀性能之间存在一定的关联，特别是在充满盐分和潮湿环境中。
因此，我们有必要了解热镀锌厚度与盐雾时间之间的对应关系，以更好地评估材料在恶劣环境中的稳定性。
1.2 文章结构本文将按照以下结构组织内容：首先，在第二部分将介绍热镀锌工艺，并探讨热镀锌厚度与耐腐蚀性能之间的关联。
随后，在第三部分将详细介绍我们进行的实验研究，包括实验设计、材料准备以及实验过程。
在第四部分，我们将解释和讨论实验结果，并探讨可能影响热镀锌厚度与盐雾时间对应关系的因素。
最后，在第五部分，我们将总结结果并提出对未来进一步研究方向的建议和展望。
1.3 目的本文旨在通过实验研究，探讨热镀锌厚度与盐雾时间之间的对应关系，并解释其中的机理。
通过了解这一关联性，我们可以更好地评估热镀锌材料在恶劣环境中的耐久性，并为相关工业应用提供指导和建议。
同时，本文还将提供一些可能存在的误差和限制条件分析，以及对未来进一步研究方向的展望。
2. 热镀锌厚度和盐雾时间的相关性：2.1 热镀锌工艺简介：热镀锌是一种常用的金属防腐方法，通过将基材浸入熔融的锌中，形成一层锌铁合金覆盖在基材表面。
这种覆盖层能够有效地保护基材免受腐蚀和氧化。
2.2 热镀锌厚度与耐腐蚀性能的关系：热镀锌厚度是决定其耐腐蚀性能的重要因素之一。
通常情况下，较厚的热镀锌层会提供更好的保护效果，并能延长基材的寿命。
这是因为厚度较大的热镀锌层具有更高的耐侵蚀和阻挡湿气渗透的能力。
2.3 盐雾测试方法简介：盐雾测试是评估金属表面耐腐蚀性能常用的实验方法之一。
该方法通过在特定条件下制造含有各种浓度盐水喷雾环境，模拟真实环境下金属遭受海洋或工业大气环境腐蚀的情况。
在盐雾测试中，将样品暴露在盐雾环境中一定的时间，然后观察和记录其表面的腐蚀情况。
盐雾试验原理及应用_2022年学习资料
阳极反应放出的电子被阴极反应所吸收，因盐水膜中已存有钠离子和氯离-子，阴极产物是氢氧化钠，阳极产物是氯化铜 两者都能大量溶入水中，因此腐-蚀的以不断进行.-铜锈-氯化钠溶液形成水膜-氧化层阴极-铜在盐雾中的腐蚀-1
3.5案例二：-除了氧化物膜与金属接触可产生腐蚀外，还可能以其它方式产生腐-蚀，如不同金属电接触，金属表面 电化学不均匀等等.-不同金属接触，势必会产生一个电位差，当氯化钠微粒与水份所形成-的盐雾做为电解溶液将这两 不同金属接连起来时，即形成了一个腐-蚀电池，-镀锌板的腐蚀过程：-Zn→Zn2++2e阳极反应-Fe2++ e→Fe阴极反应-11
3.6总结：-金属在盐雾中的腐蚀过程，我们不难看到，整个腐蚀过程是在电解溶液中产-生的电化学腐蚀过程，由阴 反应和阳极反应两部分组成！-1.阳极反应中，作为阳极的金属表面的电子离开金属进入溶液，使阳-极的金属受到腐 .M-代表某一金属-MM+ne-2.阴极反应中，是接收来自阳极的电子，有金属还原或氢等元素-的析出，-氢析 ：2H++2e-H,↑-氧还原（酸性O,+4H++4e→2HO-氧还原（碱性）02+2H,0+4e→40H 金属离子还原Fe3++e+Fe2+-金属沉淀Cu2++2e→Cu-13
3.3氯化钠盐雾腐蚀机理。-氯化钠是一种强的电介质，极易吸潮，在水中完全电离，-电解后成为氯离子和钠离子， 电解方程为-NaCl Na++Cl-盐雾对金属材料表面的腐蚀，是由于氯离子所造成的，它有强-烈的穿透本领。 容易穿透金属表面的氧化层和防护层与内部-金属发生电化学反应，引起腐蚀。-7
当盐雾沉降到金属表面时，由于其含有水气作用，首先形成一层-盐水膜将整个金属表面罩住，这时，金属面相当于浸在 有氧的氯化-钠溶液中，金属的表面会构成原电池的二个极，产生腐蚀。-铜块-含氧空气-阴极区-液面-阳极区-P
镀锌盐雾试验时间和自然腐蚀时间标准
镀锌盐雾试验时间和自然腐蚀时间标准镀锌盐雾试验时间和自然腐蚀时间标准一、简介在工业生产和日常生活中，金属制品常常需要进行镀锌处理以增加其抗腐蚀性能。
然而，镀锌后的金属制品在不同环境条件下的腐蚀表现会有所不同，因此需要进行盐雾试验和自然腐蚀时间标准的评估，以确定其耐腐蚀性能和使用寿命。
二、盐雾试验时间标准1. 盐雾试验介绍盐雾试验是通过模拟海洋环境的盐雾腐蚀作用，来评估金属制品的耐腐蚀性能。
在盐雾试验中，金属制品暴露在含有一定浓度的盐水雾气中，通过观察其腐蚀情况来判断其抗腐蚀能力。
2. 盐雾试验时间标准盐雾试验时间一般分为短期盐雾试验和长期盐雾试验。
短期盐雾试验一般为24小时，用于初步评估金属制品的耐腐蚀性能；长期盐雾试验则通常为480小时，用于评估金属制品在长期使用中的腐蚀情况。
3. 盐雾试验的意义盐雾试验时间标准的确定对于制定金属制品的质量标准和使用要求具有重要意义。
通过对盐雾试验时间的合理设定，可以更准确地评估金属制品的耐腐蚀能力，从而保证其在不同环境条件下的可靠性和持久性。
三、自然腐蚀时间标准1. 自然腐蚀介绍自然腐蚀是金属制品在自然环境中受到大气、水、土壤等介质的腐蚀作用，是其长期使用过程中不可避免的问题。
对金属制品进行自然腐蚀时间的评估，可以有效地预测其使用寿命和性能变化。
2. 自然腐蚀时间标准自然腐蚀时间标准一般以年为单位进行评估，根据金属材料的种类、加工工艺和环境条件的不同，自然腐蚀时间标准也有所差异。
一般而言，常见的自然腐蚀时间标准为5年、10年和20年。
3. 自然腐蚀时间的意义自然腐蚀时间标准的确定对于制定金属制品的设计寿命和维护周期具有重要意义。
通过对自然腐蚀时间的评估，可以更好地了解金属制品在不同环境条件下的腐蚀速度和变化规律，为其设计、生产和使用提供科学依据。
四、个人观点和理解盐雾试验时间和自然腐蚀时间标准的确定对于金属制品的质量和可靠性具有重要意义。
在实际生产和使用过程中，应结合金属材料的特性、工艺条件和使用环境，合理确定盐雾试验时间和自然腐蚀时间标准，以保证金属制品的耐腐蚀性能和使用寿命。
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随着汽车工业的发展，汽车用热镀锌钢板的国产化程度不断提高，轿车的发展对热镀锌板的质量、品种和规格提出了更高的要求。
热镀锌板由于使用需要，长期以及Cl-等的腐蚀，影响产品质量，暴露于大气中，易于受到大气中潮湿气、SO2、固缩短产品的使用寿命。
在沿海城市及重工业地区，由于同时受到ph值、NO3体颗粒等影响，热镀锌板的腐蚀速率也会加快，对其耐腐蚀性能提出了更高的要求。
热镀锌板在盐雾实验中，表面锌层首先被腐蚀，腐蚀产物比较疏松，呈白色絮状覆盖在钢板表面，称之为“白锈”。
随着盐雾喷淋时间的延长，镀层逐渐被腐蚀殆尽，随后基板开始腐蚀，腐蚀产物为红色，称之为“红锈”。
由此可见，镀层的厚度与组成是决定红锈产生时间，即镀层腐蚀完毕、基板开始腐蚀所需时间的决定因素。
本章通过盐雾腐蚀实验和电化学实验比较稀土含量对镀锌板耐腐蚀性能的影响，并运用XRD分析腐蚀产物，对实际生产提出指导性意见。
1 镀层厚度的测量结果在镀前处理工艺及冷却方式相同的情况下，镀层厚度与热浸镀时间和锌液成分有关。
图4-1所示为采用传统镀锌液成分(Zn-0.177Al)浸镀时间与钢板表面镀层厚度之间的关系。
浸镀时间增加，镀层也逐渐增厚。
当浸镀时间较短(＜2min)时，镀层的连续性较差，容易产生漏镀。
浸镀时间超过120s后，镀层已完全覆盖钢板。
把钢板表面划分为9个区域，用测厚仪在每个区域内取10个测量点进行测量，计算平均值作为此区域的平均厚度值，得到镀层厚度曲线(图4-2)。
结合钢板表面宏观形貌来看，传统镀锌液流动性较差，钢板出锌锅后表面锌液向下流动速率较慢，凝固后表面锌层存在波浪状起伏，两侧厚度差较大，厚度明显不均。
由于钢板出锌锅后采用竖直流平冷却的方式，因此靠近钢板底部的7、8、9三个点的平均厚度要高于其他各点。
整体上看，随着浸镀时间的延长，镀层厚度也呈增加的趋势。
图1 镀层平均厚度与浸镀时间的关系(不含稀土)图2 镀层不同区域内厚度曲线图(不含稀土)(a)厚度曲线；(b)测量区域由3.1.2及3.3.1的计算可知，镀锌液中添加稀土元素后，锌液流动性增加，表面张力降低，锌液与基板间的润湿角减小，因而在样板竖直凝固及冷却过程中，锌液不断向下流动，甚至滴落，最终样板表面的粘锌量较少。
因此，添加稀土元素后，样板表面镀锌层厚度普遍小于未添加稀土的样板，对四种不同成分镀锌液钢板的镀层厚度测量结果如图4-3所示。
比较四种钢板的镀层厚度曲线(图4-3a)，可以看出，样板A表面镀层最不均匀，厚度值相差最大；添加稀土后，镀层均匀性较好，镀层厚度曲线比较平缓。
随着镀锌液中稀土含量的增加，在相同浸镀时间(2min)下，镀层的平均厚度逐渐降低，同时镀层也更为平整均匀，钢板各测量区域内厚度相差不大，具有比较好的表面效果。
进一步实验表明，当稀土含量大于0.1%时，钢板表面镀层很薄，易于出现漏镀现象，影响热浸镀效果。
图3 镀层厚度与镀锌液成分的关系(浸镀120s)(a)各测量点厚度；(b)平均厚度2 含稀土热镀锌板的耐腐蚀性能研究2.1 热镀锌板的盐雾腐蚀行为热镀锌板在盐雾腐蚀实验中，镀层和基板先后发生氧化腐蚀，参照美国ASTMB-8腐蚀实验方法，记录初次出现红锈的时间，同时根据热镀锌板红色锈点的面积(锈点周围锈迹的面积不计)来计算样板表面红锈的面积百分比。
一般来说，当镀层成分相同时，镀层全部腐蚀所需的时间与镀层的厚度有关。
镀层越厚，全部腐蚀所需的时间越长，基板越难被腐蚀，出红锈时间也越久。
表4-1所示为未添加稀土的热镀锌板镀层厚度与出红锈时间的关系。
表1 镀层厚度与出红锈时间的关系(不含稀土)四种不同镀层成分钢板的盐雾实验照片如图4所示：图4 红锈(a)11天；(b)30天当盐雾实验进行到第11天时，镀层成分为Zn-0.177Al的钢板表面出现红色锈点，约占样板面积的4%，而C、E、G表面均无红锈产生。
最后一块出现红锈的样板E成分为Zn-0.177Al-0.069Re，时间为30天，红锈百分比约为1%。
根据镀层中稀土含量的不同，适当调整浸镀时间，使得七种样板的镀层厚度相近，尽量消除厚度不同对腐蚀时间的影响，进行盐雾实验，此时，镀层表面的成分、结构以及化学活性是钢板出红锈时间和百分比的决定性因素。
其结果如表2所示。
表2 盐雾腐蚀实验结果从实验结果来看，样板D、E的盐雾腐蚀实验结果最好，初出锈时间普遍长于其他样板，红锈百分比也最低；未添加稀土的样板A初出锈时间最短，且红锈百分比最高，表明稀土对镀层的耐盐雾腐蚀性能有显著的提高作用。
而稀土含量在0.045wt%～0.069wt%区间范围内时，样板耐腐蚀能力优于其他成分区间内的样板。
2.2 盐雾腐蚀产物分析热镀锌板在盐雾实验机内，长期处于高Cl-浓度的湿热环境中，镀层表面纯锌层首先发生腐蚀，产生白色锈迹，称为“白锈”。
镀锌层作为热镀锌板防腐牺牲阳极，在大气环境下容易发生均匀腐蚀，形成致密的碱式碳酸锌(2ZnCO3·3Zn(OH)2)，这种碱式碳酸锌比较致密，覆盖在镀层表面起到阻止进一步发生腐蚀的作用。
而在盐雾实验中，在NaCl溶液的浸蚀，局部Cl-逐渐积累并在潮湿气氛共同作用下，难溶、密集的2ZnCO3·3Zn(OH)2被疏松、易于溶解的氯盐化合物所取代，腐蚀产物进一步发生反应，生成ZnCl2·4Zn(OH)2，表面形成的腐蚀产物比较疏松，对镀层的保护作用有限，镀层表面腐蚀和溶解的过程反复交替进行，镀层逐渐被腐蚀。
对A、C、E、G四种样板的腐蚀产物进行XRD分析，结果表明四种样板表面所产生的白锈主要成分均为Zn5(CO3)2(OH)6和ZnCl2·4Zn(OH)2。
当镀层局部腐蚀殆尽后，基板在Cl-和潮湿气氛作用下发生腐蚀，腐蚀产物为红色锈点，周围伴随有黄褐色锈迹。
经实验测定，四种样板红锈的主要成分均为FeCl3、Fe(OH)3等。
2.3 极化曲线的测量与计算分析盐雾实验以红锈的出现时间和百分比为评价标准，只有当部分区域内的镀层腐蚀殆尽时，基板才开始发生腐蚀，产生红锈，是对整个样板表面宏观上耐腐蚀性能的考察，且其腐蚀条件较为苛刻，腐蚀速率比采用NaCl溶液恒温浸泡等实验方法高。
若以出白锈时间和百分比为依据，根据观察，A、C、E、G四种样板表面在1小时内均被白锈全部覆盖。
因此，盐雾实验不能从微观上体现出这四种样板表层耐腐蚀性能的差异。
极化曲线测定的是镀层表面纯锌层在5%NaCl溶液中的极化行为，结合盐雾实验结果，取A、C、E、G四块样板，用电化学方法测定四种样板极化曲线(图5)。
图5 四种样板的极化曲线同样采用5%NaCl溶液作为腐蚀介质，溶液中阳极及阴极反应如下：阳极：Zn-2e→Zn2+阴极：O2+2H2O+4e→4OH-其中O2来自于溶解在NaCl溶液中的氧气，镀层表面Zn层在溶液中的腐蚀为吸氧腐蚀，腐蚀速度受到阴极反应中O2的扩散过程控制，图4-6为这种腐蚀速度受到阴极反应扩散控制的典型极化曲线，可以看出，图4-5中四种样板的极化曲线均属于此种类型。
将阳极和阴极曲线延长，根据其延长线交点计算得出该极化反应的自腐蚀电位Ecorr和腐蚀电流Icorr。
结果表明，样板E的自腐蚀电位Ecorr最高，达到-0.9938V，而未添加稀土的样板A自腐蚀电位最低，仅为-0.9997V，四种样板的自腐蚀电位依次为EE＞EC＞EG＞EA(表4-3)。
表3 四种样板的自腐蚀电位计算值图6 腐蚀速度受阴极反应扩散控制的典型极化曲线[58]与盐雾实验生成白锈的机理相似，在5%NaCl溶液中，镀层表面致密的碱式碳酸锌(2ZnCO3·3Zn(OH)2)保护膜受到破坏，发生腐蚀。
在Zn-0.177Al热浸镀液中，不可避免地存在着细微的锌渣和锌灰颗粒，以及一些锌的氧化物、硫化物等。
钢板出锌锅后至镀层完全凝固时，由于不加稀土的热浸镀液黏度较高，流动性较差，部分杂质颗粒被黏附在镀层中，有些甚至存在于镀层表面。
这些杂质破坏了2ZnCO3·3Zn(OH)2保护膜的完整性和致密性，周围还可能伴随着许多微孔，在Cl-的作用下，容易发生点蚀，在杂质区域内产生蚀坑。
添加稀土元素，利用其强脱氧、脱硫作用下反应生成稀土氧化物、硫化物以及硫氧化物，使热浸镀液中的杂质大大减少。
此外，由于稀土提高了热浸镀液的流动性，钢板出锌锅竖直冷却时，锌液能够流过整个钢板表面，在底部富集滴落的同时带走一部分杂质颗粒，进一步减少了镀层中杂质的含量，由图3-1可知，镀层表面光洁平整，其2ZnCO3·3Zn(OH)2保护膜也较为完整致密，因而在5%NaCl溶液中腐蚀速率较慢。
2.4 Kelvin探针微区电位分析为进一步研究稀土元素对镀层表面耐腐蚀性能的影响，运用Kelvin探针对未添加稀土以及添加稀土的两块样板进行微区电位的测量，结果如图7所示。
图7 微区电位分布图(a)Zn-0.177Al；(b)Zn-0.177Al-0.069ReKelvin探针所反映的是样板表面微小区域(6×4.5mm)内电位的分布情况，具体表现为探针与腐蚀金属电极表面上的薄水膜之间的伏打电位差。
因此，镀层表面的高度差异、晶粒与晶界的区别、杂质微粒的分布等等都会影响Kelvin探针所测得的功函数值。
图7a中，功函数的值较低，且变化幅度较大(-906meV～-998meV)。
在样板表面测量区域内，微区电位存在严重的分布不均匀性。
而在图4-7b中，功函数的值较高，且变化幅度较小(-803meV～-844meV)，样板表面的电位分布较为弥散，没有一定的规律可循。
由此可见，稀土元素的添加，可以提高样板表面的平均电位值，使样板表面电位分布更均匀，极差更小。
从理论上来说，电位较高、分布较均匀的样板，其耐腐蚀性能更好。
3 稀土对耐腐蚀性能的影响机理结合第三章中对含稀土热镀锌层的组织结构观察与分析，在热浸镀液中添加稀土元素，能够显著提高热镀锌钢板的耐腐蚀性能，主要有以下一些原因：3.1 添加稀土元素提高了热浸镀液的流动性，使镀层表面更为平整光洁(图3-1)，在大气条件下，镀层所形成的2ZnCO3·3Zn(OH)2保护膜更为致密完整，虽然在高Cl-环境中发生反应生成ZnCl2·4Zn(OH)2，但一定程度上仍起到了延缓腐蚀的作用；3.2 稀土元素易于与O、S等结合，生成的稀土氧化物与硫化物在凝固过程中一部分作为晶核继续生长，一部分表层的颗粒则随着锌液的滴落而除去，同时抑制了热浸镀液中锌渣和锌灰的形成。
未添加稀土的热浸镀液中，则存在着大量锌渣、锌灰以及锌或铝的氧化物、硫化物颗粒，根据晶间区杂质或第二相选择性溶解理论[59]，镀层中的夹杂物易于在晶界上偏析，形成表面活性区域，造成表面能的不均匀性，在表层形成很多微孔，且腐蚀产物不能在表面形成连续而均匀的覆盖层，反而容易产生蚀坑，加速了腐蚀的进行；3.3 稀土元素抑制了镀层表面胞状组织的生长，镀层平整性、均匀性较好。