การชุบสังกะสี ( หรือเขียนว่าgalvanisation ) ^{[ 1 ]}คือกระบวนการเคลือบสังกะสีป้องกันสนิมให้กับเหล็กหรือเหล็กกล้าวิธีที่พบมากที่สุดคือการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนซึ่งชิ้นส่วนจะถูกเคลือบโดยการจุ่มลงในอ่างสังกะสีหลอมเหลวร้อน^{[ 2 ]}

เหล็กชุบสังกะสีใช้กันอย่างแพร่หลายในงานที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อน โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายสูงเท่า เหล็กสแตนเลสและถือว่าเหนือกว่าในแง่ของต้นทุนและอายุการใช้งาน สามารถระบุได้จาก รูปแบบ การตกผลึกบนพื้นผิว (มักเรียกว่า "spangle") ^{[ 3 ]}

เหล็กชุบสังกะสีสามารถเชื่อมได้อย่างไรก็ตาม การเชื่อมจะปล่อยควันสังกะสีที่เป็นพิษออกมา ควันสังกะสีจะถูกปล่อยออกมาเมื่อโลหะชุบสังกะสีมีอุณหภูมิถึงระดับหนึ่ง อุณหภูมินี้จะแตกต่างกันไปตามกระบวนการชุบสังกะสีที่ใช้ ในการสัมผัสอย่างต่อเนื่องในระยะยาว อุณหภูมิสูงสุดที่แนะนำสำหรับเหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนคือ 200 °C (392 °F) ตามที่สมาคมผู้ชุบสังกะสีแห่งอเมริกากำหนด การใช้เหล็กชุบสังกะสีที่อุณหภูมิสูงกว่านี้จะทำให้สังกะสีหลุดลอกที่ชั้นระหว่างโลหะ^{[ 4 ]}

เช่นเดียวกับระบบป้องกันการกัดกร่อนอื่นๆ การชุบสังกะสีช่วยปกป้องเหล็กโดยทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันระหว่างเหล็กกับบรรยากาศ อย่างไรก็ตาม สังกะสีเป็นโลหะที่มีประจุบวก (แอคทีฟ) มากกว่าเหล็ก นี่เป็นคุณลักษณะเฉพาะของการชุบสังกะสี ซึ่งหมายความว่าเมื่อชั้นเคลือบสังกะสีเสียหายและเหล็กสัมผัสกับบรรยากาศ สังกะสียังคงสามารถปกป้องเหล็กได้ต่อไปผ่านการกัดกร่อนแบบกัลวานิก (มักเกิดขึ้นภายในวงแหวนขนาด 5 มม. ซึ่งหากเกินกว่านั้นอัตราการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจะลดลง)

กระบวนการนี้ตั้งชื่อตามแพทย์ นักฟิสิกส์ นักชีววิทยา และนักปรัชญาชาวอิตาลีLuigi Galvani (9 กันยายน 1737 – 4 ธันวาคม 1798) ตัวอย่างเหล็กชุบสังกะสีที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่ทราบถูกค้นพบในชุดเกราะอินเดียใน คอลเลกชันพิพิธภัณฑ์ Royal Armouriesในสหราชอาณาจักร ซึ่งทราบจากจารึกว่ามีอายุเก่าแก่กว่าช่วงปี 1680 ^{[ 5 ]}

คำว่า "กระตุ้น" ยังสามารถใช้เป็นคำอุปมาสำหรับสิ่งกระตุ้นใดๆ ที่ส่งผลให้เกิดกิจกรรมโดยบุคคลหรือกลุ่มคนได้อีกด้วย^{[ 6 ]}

ในการใช้งานสมัยใหม่ คำว่า "การชุบสังกะสี" ส่วนใหญ่มักเกี่ยวข้องกับการเคลือบสังกะสี โดยไม่รวมถึงโลหะอื่นๆ สีชุบสังกะสี ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนได้รับการจดสิทธิบัตรโดยStanislas Sorelแห่งปารีส เมื่อวันที่ 10 มิถุนายน พ.ศ. 2380 โดยเป็นการนำคำศัพท์จากสาขาวิทยาศาสตร์ร่วมสมัยที่ได้รับความนิยมอย่างมากมาใช้ แม้ว่าจะไม่มีความเกี่ยวข้องที่ชัดเจนกับสาขานั้นก็ตาม^{[ 7 ]}

เมื่อการเคลือบสังกะสีสมบูรณ์ จะช่วยป้องกันสารกัดกร่อนไม่ให้เข้าถึงเหล็กที่อยู่ด้านล่าง^{[ 8 ]} หน้าที่หลักคือการทำหน้าที่เป็นขั้วบวกเสียสละเพื่อป้องกันไม่ให้เหล็กเป็นสนิมด้วยการป้องกันแบบแคโทดิกสังกะสีมีปฏิกิริยามากกว่าเหล็ก ดังนั้นการเคลือบสังกะสีจึงออกซิไดซ์เป็นสังกะสีคาร์บอเนตได้ง่ายกว่า ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้เหล็กเกิดการกัดกร่อน แม้ว่าจะมีช่องว่างในการเคลือบสังกะสีก็ตามอาจใช้การชุบด้วยไฟฟ้า เพิ่มเติม เช่นการเคลือบแปลงสภาพโครเมต เพื่อให้ พื้นผิวของวัสดุรองรับ มีการป้องกันเพิ่มเติม ^{[ 9 ]}

เหล็กชุบสังกะสีสามารถใช้งานได้นานหลายทศวรรษหากมีการบำรุงรักษามาตรการเสริมอื่นๆ เช่น การเคลือบ สีและขั้วบวกเสียสละ เพิ่มเติม การกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีเกลือเกิดจากระดับของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในอากาศ เป็นหลัก ^{[ 10 ]}

การ ชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนจะสร้างชั้นโลหะผสมสังกะสีเหล็กที่หนาและแข็งแรงบนพื้นผิวของชิ้นส่วนเหล็ก โดยทั่วไปแล้วกระบวนการจุ่มร้อนจะไม่ลดความแข็งแรงลงในระดับที่วัดได้ ยกเว้นเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงที่การเปราะตัวเนื่องจากไฮโดรเจนอาจกลายเป็นปัญหาได้^{[ 11 ]}

การชุบสังกะสีสามารถทำได้โดยใช้ไฟฟ้าในกระบวนการชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า

การเคลือบแบบเชอราไดซ์เป็นการเคลือบสังกะสีแบบแพร่กระจายบนวัสดุที่ทำจากเหล็กหรือทองแดง^{[ 12 ] [ 13 ]}

นี่เป็นการใช้งานที่พบได้บ่อยที่สุดสำหรับโลหะชุบสังกะสี โดยมีการชุบสังกะสีผลิตภัณฑ์เหล็กหลายแสนตันทั่วโลกในแต่ละปี ในประเทศที่พัฒนาแล้ว เมืองใหญ่ส่วนใหญ่มีโรงงานชุบสังกะสีหลายแห่ง และผลิตภัณฑ์เหล็กหลายรายการจะถูกชุบสังกะสีเพื่อป้องกัน โดยทั่วไปแล้วสิ่งเหล่านี้ได้แก่ เฟอร์นิเจอร์ริมถนน โครงสร้างอาคาร ระเบียง เฉลียง บันได ทางเดิน และอื่นๆ เหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนยังใช้ในการทำโครงเหล็กเป็นวัสดุก่อสร้างพื้นฐานสำหรับอาคารโครงเหล็กอีกด้วย^{[ 14 ]}

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ท่อเหล็กชุบสังกะสีได้เข้ามาแทนที่ท่อเหล็กหล่อและตะกั่ว ที่เคยใช้ ในระบบประปาน้ำเย็น อย่างรวดเร็ว ท่อเหล็กชุบสังกะสีจะขึ้นสนิมจากภายในสู่ภายนอก ทำให้เกิดคราบสะสมเป็นชั้นๆ อยู่ภายในท่อ ส่งผลให้เกิดปัญหาแรงดันน้ำและท่อชำรุดในที่สุด คราบเหล่านี้อาจหลุดลอกออกมา ทำให้เกิดสิ่งเจือปนที่มองเห็นได้ในน้ำและมีรสชาติโลหะเล็กน้อย อายุการใช้งานของท่อเหล็กชุบสังกะสีอยู่ที่ประมาณ 40-50 ปี^{[ 15 ]}แต่ก็อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับคุณภาพการผลิตและการติดตั้งท่อ อายุการใช้งานของท่อยังขึ้นอยู่กับความหนาของสังกะสีในการชุบสังกะสีครั้งแรก ซึ่งมีตั้งแต่ระดับ G01 ถึง G360 ^{[ 16 ]}

ในกรณีของ ตัวถัง รถยนต์ที่ต้องการเคลือบสีตกแต่งเพิ่มเติม จะใช้วิธีการชุบสังกะสีแบบบางกว่า โดยใช้วิธีการชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้าเหล็กแผ่นชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้ามักใช้ในการผลิตรถยนต์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดกร่อนของแผงตัวถังภายนอก ซึ่งมักจะได้ความหนาของชั้นสังกะสีที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน

• Pchelintseva, Irina Yu.; Pchelintsev, Alexander N.; Litovka, Yuriy V. (มีนาคม 2021). "การจำลองการกระจายตัวของโลหะเมื่อเคลือบแผ่นโลหะเรียบในอ่างชุบด้วยไฟฟ้า". วารสารนานาชาติว่าด้วยการสร้างแบบจำลองเชิงตัวเลข: เครือข่ายอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ และสนาม . 34 (2). doi : 10.1002/jnm.2830 .

ลองค้นหาคำว่า galvanizeใน Wiktionary ซึ่งเป็นพจนานุกรมเสรี

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับการชุบสังกะสี