Độ dày lớp mạ kẽm là gì?

Độ dày lớp mạ kẽm đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chống ăn mòn và tuổi thọ của công trình. Vậy độ dày lớp mạ kẽm là gì? Cách tính và tiêu chuẩn trong xây dựng như thế nào? Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những thông tin chi tiết về vấn đề này.

1. Độ dày lớp mạ kẽm là gì?

Độ dày lớp mạ kẽm là một yếu tố quan trọng trong quy trình bảo vệ bề mặt thép và kim loại khỏi sự ăn mòn. Đây là lớp phủ kẽm được áp dụng lên bề mặt kim loại, thường là thép, để tạo ra một rào cản chống lại các yếu tố môi trường có thể gây ra ăn mòn và hư hỏng. Lớp mạ kẽm không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ của sản phẩm mà còn đảm bảo tính thẩm mỹ và tăng cường khả năng chịu đựng trong các điều kiện khắc nghiệt.

Cấu trúc lớp mạ kẽm trên bề mặt kim loại

2. Tiêu Chuẩn Độ Dày Lớp Mạ Kẽm

Có nhiều tiêu chuẩn quốc tế quy định về độ dày lớp mạ kẽm nhằm đảm bảo chất lượng và tuổi thọ của sản phẩm. Dưới đây là một số tiêu chuẩn phổ biến:

2.1. Tiêu Chuẩn TCVN 5408:2007

Tiêu chuẩn TCVN 5408:2007 là tiêu chuẩn Việt Nam quy định về độ dày lớp mạ kẽm nhúng nóng. Theo tiêu chuẩn này, độ dày lớp mạ kẽm phụ thuộc vào loại sản phẩm và môi trường sử dụng:

- Sản phẩm kết cấu thép thông thường: Yêu cầu lớp mạ kẽm có độ dày từ 85 µm đến 100 µm.

- Sản phẩm sử dụng trong môi trường ăn mòn cao: Độ dày lớp mạ kẽm cần đạt từ 120 µm đến 150 µm để đảm bảo khả năng chống ăn mòn tốt.

2.2. Tiêu Chuẩn ASTM A123/A123M

Tiêu chuẩn ASTM A123/A123M của Hoa Kỳ quy định về yêu cầu lớp mạ kẽm nhúng nóng cho các sản phẩm thép và sắt. Theo tiêu chuẩn này, độ dày lớp mạ kẽm phải đạt các mức tối thiểu tùy thuộc vào độ dày của nền thép:

- Thép dày dưới 1.5 mm: Lớp mạ kẽm phải có độ dày tối thiểu 45 µm.

- Thép dày từ 1.5 mm đến 3 mm: Lớp mạ kẽm cần đạt tối thiểu 70 µm.

- Thép dày trên 3 mm: Lớp mạ kẽm tối thiểu phải đạt 85 µm.

2.3. Tiêu Chuẩn ISO 1461

Tiêu chuẩn ISO 1461 là tiêu chuẩn quốc tế về lớp mạ kẽm nhúng nóng cho các sản phẩm kim loại. Theo tiêu chuẩn này, độ dày lớp mạ kẽm được quy định như sau:

- Sản phẩm kim loại mỏng (dưới 1.5 mm): Độ dày lớp mạ kẽm phải đạt ít nhất 40 µm.

- Sản phẩm kim loại dày từ 1.5 mm đến 3 mm: Lớp mạ kẽm phải có độ dày tối thiểu 55 µm.

- Sản phẩm kim loại dày trên 3 mm: Yêu cầu lớp mạ kẽm phải đạt tối thiểu 70 µm.

3. Cách tính độ dày lớp mạ kẽm

Công thức tính toán độ dày lớp mạ kẽm dựa trên trọng lượng lớp kẽm và diện tích bề mặt kim loại được mạ. Công thức phổ biến được sử dụng là:

Độ dày lớp mạ kẽm = Khối lượng trung bình lớp phủ / Đơn vị diện tích lớp mạ

Ví dụ: Nếu trọng lượng lớp mạ là 600 g/m², mật độ của kẽm thường là 7.14 g/cm³. Độ dày lớp mạ kẽm sẽ được tính như sau:

Độ dày lớp mạ kẽm = 600 / (7.14 x 10) = 8.14µm

Cách tính độ dày lớp mạ kẽm

4. Phương pháp đo đạc độ dày lớp mạ kẽm

Kiểm tra độ dày lớp mạ kẽm là một quy trình quan trọng để đảm bảo chất lượng và hiệu quả của lớp phủ. Có nhiều phương pháp để thực hiện việc này, bao gồm các phương pháp hóa học và vật lý, mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Dưới đây là cách thực hiện và đặc điểm của từng phương pháp.

4.1 Kiểm tra bằng phương pháp vật lý

Sơ đồ quy trình phương pháp đo độ dày lớp mạ kẽm bằng dòng điện xoáy

4.2 Kiểm tra bằng phương pháp hóa học

Các phương pháp hóa học thường sử dụng phản ứng giữa lớp mạ kẽm và các dung dịch hoá học để xác định độ dày lớp phủ. Ba phương pháp chính bao gồm:

- Phun Tia: Phương pháp này sẽ dùng một dung dịch hóa học để hòa tan lớp mạ kẽm tại một điểm cụ thể trên bề mặt sản phẩm. Dung dịch này được phun lên bề mặt và thời gian cần để hòa tan lớp mạ kẽm được quan sát bằng mắt thường. Độ dày lớp mạ được tính dựa trên thời gian cần thiết để dung dịch hòa tan lớp kẽm.

- Nhỏ Giọt: Bạn sẽ sử dụng một dung dịch hóa học nhỏ giọt lên bề mặt lớp mạ kẽm và chờ đợi trong một khoảng thời gian cố định để dung dịch hòa tan lớp mạ. Độ dày lớp mạ được xác định bằng số lượng giọt dung dịch cần thiết để hòa tan lớp kẽm tại điểm nhỏ giọt.

- Hòa Tan: Phương pháp này dùng một dung dịch hóa học không tác dụng với kim loại nền để hòa tan lớp mạ kẽm. Lớp mạ sẽ được hòa tan vào dung dịch, và độ dày được xác định dựa trên khối lượng kim loại đã hòa tan. Có hai cách để xác định độ dày lớp mạ là so sánh khối lượng trước và sau khi lớp mạ kẽm bị hòa tan hoặc đo nồng độ kẽm trong dung dịch sau khi hòa tan để tính toán độ dày lớp mạ.

Sơ đồ quy trình đo độ dày lớp mạ kẽm của bề mặt kim loại bằng phương pháp hoá học

Kết Luận

Độ dày lớp mạ kẽm là một yếu tố quan trọng để đảm bảo khả năng chống ăn mòn và kéo dài tuổi thọ của sản phẩm kim loại. Việc đo đạc và tính toán độ dày lớp mạ kẽm cần được thực hiện chính xác và tuân thủ các tiêu chuẩn quy định để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Hiểu rõ về độ dày lớp mạ kẽm và các phương pháp đo đạc, tính toán sẽ giúp bạn lựa chọn sản phẩm phù hợp và đảm bảo tính bền vững trong quá trình sử dụng. Tìm hiểu thêm nhiều thông tin mới về ngành mạ kẽm, đúc gang thép với Lương Sơn Bạc tại các thông tin tại website ducgangthepmientrung.com