1. Miks tsingitud poolid "vananevad" kõrgel temperatuuril kiiresti? Mis on ebaõnnestumise mehhanism?
Tsingitud poolide "vananemine" kõrgetel temperatuuridel ei ole pinna oksüdatsioon ja kollaseks muutumine, mida inimesed tavaliselt ette kujutavad, vaid põhjalikum struktuurne hävitamine, mida juhivad peamiselt kaks mehhanismi:
Kiirendatud oksüdatsioon ja kineetiline difusioon: kõrgetel temperatuuridel (eriti üle 200 kraadi) tsingitud kiht mitte ainult ei oksüdeeru kahekordse kiirusega, vaid ka selle sisemine sulamikihi struktuur muutub põhjalikult. Tsingi aatomid difundeeruvad ühesuunaliselt välisest vabast kihist sisemisse raua-tsingisulamikihti, moodustades nende vahele arvukalt pisikesi tühikuid.
"Kirkendalli efekt" viib füüsilise koorumiseni: see "territooriumi{0}}haarav" aatomi difusioon põhjustab tühimike pidevat laienemist, mis lõpuks "lükkab" sulamikihilt välimise puhta tsingi katte nagu noaga läbilõikamine, mille tulemuseks on suur-ala füüsiline koorumine. See on tsingitud kihi purunemise põhiprotsess kõrgel temperatuuril, mitte lihtne oksüdatsioon.
2. Millised on tsingitud poolide peamised temperatuuripunktid kõrgel temperatuuril{1}}? Millised konkreetsed muutused toimuvad igas temperatuuripunktis?
Pikaajaline-ohutuslävi (vähem kui 200 kraadi või sellega võrdne): see on kõrgeim temperatuur, mille juures saab tsingitud pooli stabiilselt pikka aega kasutada. Sellel temperatuuril on selle keemilised omadused ja füüsikaline morfoloogia põhimõtteliselt stabiilsed, ainult väga väikese pingega, mis ei mõjuta üldist jõudlust ega esteetikat.
Suurenev riskilävi (200 kraadi - 419.5 kraadi): tsingikiht hakkab kiiremini oksüdeeruma ja värvi muutma, muutudes hõbedaselt-valgest hallikas-valgeks või tumehalliks. Sel hetkel hakkab toimuma aatomite difusioon ja tühimike teke, mis vähendab oluliselt korrosioonikindlust ja adhesiooni.
Täieliku rikke lävi (suurem kui 419,5 kraadi või sellega võrdne): see on tsingi sulamistemperatuur. Tsingikiht sulab ja jookseb ära, paljastades täielikult aluspinna terase. Üle 900 kraadi lendub tsink ägedalt ja kahjustab aluspinda veelgi, mille tulemuseks on tsingitud pooli täielik lammutamine.
3. Milline on tsingitud poolide toetatud kasutusiga kõrgel temperatuuril{1}}?
Tsingitud poolide kasutusea andmed kõrgel{0}}temperatuuril on väga selged, mitte ebamäärane mõiste. Tööstus ja akadeemiline ringkond on teinud järgmised peamised järeldused:
200 kraadi on "päästerõngas": rahvusvahelised professionaalsed organisatsioonid (nagu American Galvanized Association, AGA) soovitavad, et korrosioonikaitse maksimeerimiseks ei tohiks maksimaalne pidev töötemperatuur ületada 200 kraadi.
Pikaajaline-kasutusea hinnang: kui temperatuur on vahemikus 200 kuni 250 kraadi, kuigi tsingikihi anoodiline kaitse nõrgeneb, võib kattekihist difundeeruv raua-tsingisulami kiht siiski pakkuda korrosioonikaitset paljudeks aastateks. Konkreetne aastate arv sõltub järelejäänud paksusest.
250 kraadi on "punane joon": pikaajaline kokkupuude üle 250 kraadi on äärmiselt ohtlik. See kiirendab tsingi-rauasulami kihi pragunemist ja koorumist. See tähendab, et nendes tingimustes ei saa tsingitud poolide kasutusiga vaevalt hinnata "aastates", vaid pigem "kuudes" või isegi "päevades".
4. Kui kõrge -temperatuuriga keskkondades kasutamine on vältimatu, siis millised lahendused võivad parandada tsingitud poolide vastupidavust kõrgele{2}}temperatuurile?
Muidugi on. Kui kõrge temperatuuriga keskkondades kasutamine on vältimatu, peetakse praegu tõhusaks järgmisi lahendusi:
Põhilahendus: materjali asendamine: kui pikaajaline töötemperatuur{0}} ületab 300 kraadi, on kõige põhilisem ja püsivam lahendus loobuda tsingitud rullidest ja valida otse kõrgema kuumakindlusega materjalid. Näiteks aluminiseeritud tsinkleht talub keskkonda ligikaudu 315 kraadi juures, samas kui aluminiseeritud leht talub pikka aega temperatuuri kuni 650 kraadi.
Kasutusaja pikendamine: Katte paksuse suurendamine: Riskivahemikus 200-300 kraadi moodustab paksem kate tihedama füüsilise barjääri. Täpsemalt tuleks valida tooted, mille katte mass on Z275 või suurem; see paksem "kilp" võib aeglustada kulumist kõrgel temperatuuril.
Abimeetmed: kõrge{0}}temperatuurikindlate katete kasutamine: spetsiaalselt kujundatud kõrge-temperatuurikindla pealiskihi kandmine tsingitud kihile võib tõhusalt soojust ja hapnikku isoleerida, pakkudes tsingikihile täiendavat "soojusisolatsiooni", näiteks fluorosüsinikkatted või silikoonkatted.
5. Kui tsingitud poolidel on lühikest aega olnud kõrge temperatuur, kas nakkuvust saab pärast jahutamist taastada?
Ei, seda ei saa taastada ja kahju on pöördumatu.
Tsingitud poolidele kõrgete temperatuuride põhjustatud "tühjad" ja "koorumine" on metalli füüsilised konstruktsioonikahjustused. Pärast jahutamist ei kleepu kooritud tsingikiht automaatselt uuesti- ja nakkuvuse vähenemine on püsiv. Kuid pärast lühiajalist kõrge temperatuuri, näiteks tulekahju, saab olukorda lahendada etapiviisiliselt:
Lühiajaline kokkupuutu
Täielik rike (äärmiselt kõrge temperatuur): kui pärast tulekahju on täheldatud terasest aluspinna märkimisväärset tsingikihi koorumist või värvimuutust, tuleb enne parandamist läbi viia teraskonstruktsiooni tugevuse professionaalne hindamine. Selle põhjuseks on asjaolu, et see võis põhjustada pöördumatuid kahjustusi, nagu "sinine rabedus", mis on põhjustatud terasest aluspinna pikaajalisest kõrgest temperatuurist üle 400 kraadi, mis kujutab endast olulist ohutusriski.