化学組成: 決定的な違い
アルミニウム - 亜鉛コーティングされたコイル (一般にガルバリウムとして知られている) と亜鉛メッキされたコイルの基本的な違いは、コーティングの組成にあります。亜鉛めっきコーティングは、ほぼ純粋な亜鉛 (通常、亜鉛含有量が 99% 以上) で構成されており、鋼板を溶融亜鉛に浸して耐久性のある冶金的結合を形成する溶融めっきプロセスを通じて適用されます。対照的に、アルミニウム - 亜鉛コーティングされたコイルは、重量で約 55% のアルミニウム、43.4% の亜鉛、1.6% のシリコンで構成される特殊な合金コーティングを特徴としています。この正確な配合は約 600°C で固化し、アルミニウム - 鉄 - シリコン - 亜鉛の緻密な四次結晶構造を形成します。シリコンの添加は重要な冶金学的機能を果たします。コーティングプロセス中の厚くて脆いアルミニウムと鉄の金属間化合物層の形成を抑制し、それによって接着力と成形性を高めます。この組成の違いは、アメリカ市場向けの ASTM A792 やヨーロッパ用途向けの EN 10346 などの国際規格によって規定されています。
微細構造と保護メカニズム
各コーティングタイプの性能上の利点は、それぞれの異なる微細構造と保護メカニズムに根ざしています。亜鉛めっきコーティングは、鋼基材に隣接する亜鉛と鉄の合金層からなり、その上にほぼ純粋な亜鉛の外層が置かれた多層構造を形成します。この構造は犠牲的な陰極防食を提供します。亜鉛は下にある鋼を優先的に腐食し、表面に傷がついたり磨耗したりしてもコーティングが母材金属を確実に保護します。亜鉛は、この電気化学メカニズムを通じて犠牲バリアを提供します。
対照的に、アルミニウム - 亜鉛コーティングは、独特の二相微細構造を示します。コーティングはアルミニウムが豊富な樹枝状領域と亜鉛が豊富な樹枝状領域で構成され、ハニカム状のネットワークを形成しています。アルミニウムが豊富な相は腐食の広がりを防ぐ固有の物理的バリアを提供し、一方、亜鉛が豊富な領域は犠牲的な保護を提供します。この二重のメカニズムにより、優先腐食と腐食の広がりの遅延という利点が組み合わされます。アルミニウム成分は緻密で付着性の高い酸化物層を形成し、さらなる内部腐食を効果的に防ぎ、亜鉛は電気化学的保護を提供します。この洗練された微細構造アーキテクチャにより、アルミニウム - 亜鉛コーティングは、亜鉛の電気化学的保護に加えて、アルミニウムの物理的保護と耐久性を実現します。
耐食性能
アルミニウム亜鉛メッキ鋼の耐食性は、従来の亜鉛メッキ鋼を大幅に上回ります。 AZ50 ガルバリウムは、G90 亜鉛メッキ鋼板よりも 2 ～ 4 倍長持ちすることが証明されています。広範な現場テストにより、ガルバリウムは亜鉛メッキ材料よりも数倍長持ちすることが実証されており、最新のテストでは未塗装の用途で 60 年の耐用年数が見積もられています。ある研究では、ガルバリウムは同じ厚さの亜鉛めっき鋼板の 3 ～ 6 倍の耐食性を提供できることがわかりました。
比較研究では、亜鉛メッキコーティングは故障までの時間が最も短いのに対し、アルミニウム - 亜鉛コーティングはかなり長い浸漬期間にわたってシステムの保護を維持します。アルミニウムを添加したコーティングは、純粋に亜鉛メッキされた層よりもフィルムの破壊に時間がかかります。中性塩水噴霧試験により、アルミニウム - 亜鉛コーティングの優れた性能が確認されました。7 日間の試験後、亜鉛メッキ鋼板には約 1% の赤錆が見られましたが、55% の Al-Zn コーティング鋼板には赤錆は見られませんでした。優れたパフォーマンスは、海洋および産業環境で特に顕著です。未塗装の場合、最初のメンテナンス（5% 赤錆として定義）までの時間は、アルミニウム - 亜鉛コーティングの方が大幅に長くなります。
寿命と耐久性
2 つのコーティング システムの耐用年数には大きな違いがあります。亜鉛メッキ鋼板屋根の耐久年数は、環境に応じて通常 20 ～ 50 年です。未塗装の亜鉛メッキ屋根の寿命は 15 ～ 25 年ですが、海洋塩噴霧が一般的である場合は寿命が短くなります。亜鉛メッキ製品には腐食保証がありませんが、ガルバリウム鋼板およびライセンス製品には通常 20 ～ 25 年の腐食保証が付いています。
アルミニウム亜鉛コーティング鋼は耐用年数を大幅に延長します。ガルバリウム屋根の一般的な耐用年数は、環境に応じて 40 ～ 70 年です。適切な条件下では、高品質のガルバリウム鋼板屋根は 40 ～ 60 年間使用できます。内陸部や田舎では、ガルバリウム屋根は従来の亜鉛メッキシステムよりも長持ちすることがよくあります。この長寿命は、メンテナンス頻度の低下と、30 年間の設計期間にわたる総所有コストの削減に直接つながります。
アプリケーションドメインとパフォーマンスの考慮事項
各コーティングタイプの異なる性能特性により、コーティングはさまざまな用途に向けられます。 亜鉛メッキ鋼板は 、コスト、強度、適度な気候耐性が主な考慮事項となる、信頼され実績のある材料であり続けています。住宅、農業、軽商業建築、フェンス、一般製造などに広く使用されています。金属の保護特性を損なうことなく、耐紫外線性を高め、美的選択肢を広げるために、亜鉛層の上に塗装仕上げが施されることがよくあります。
アルミニウム - 亜鉛コーティングされた鋼は 、長期にわたる優れた腐食保護を必要とする要求の厳しい用途に最適です。建物のサイロ、窓、構造プロファイル、パネル、屋根、金属棚での使用に最適です。この材料は、商業、工業、施設、農業、住宅の建設に広く使用されています。具体的な用途には、低傾斜および高傾斜の建築屋根、外装材および外壁、プレエンジニアリング鋼製建物、および建築付属品が含まれます。自動車産業では、アルミニウム - 亜鉛コーティングは、マフラー、排気管、遮熱板、車体下部部品に使用されています。家電業界では、洗濯機の外装、冷蔵庫のパネル、エアコンの部品、換気システムなどにこれらの製品が使用されています。
実践的な選択ガイドライン
亜鉛メッキコイルとアルミニウム亜鉛メッキコイルのどちらを選択する場合は、いくつかの要素を考慮する必要があります。過酷な環境でののために 腐食防止 、アルミニウム - 亜鉛コーティングは亜鉛メッキコーティングの 2 ～ 4 倍の耐食性を備えています。に関しては 耐用年数要件 、亜鉛メッキコーティングの 20 ～ 50 年と比較して、アルミニウム - 亜鉛コーティングは通常 40 ～ 70 年の保護を提供します。ただし、 アルカリ環境では、アルミニウム - 亜鉛コーティングはアルカリ性条件ではそれほど耐久性がないため、亜鉛メッキ鋼の方が優れた性能を発揮する可能性があります。中程度の環境でのでは コスト重視の用途 、亜鉛メッキ鋼板が依然としてコスト効率の高いソリューションとなります。の場合 高温用途、アルミニウム - 亜鉛コーティングは優れた耐熱性を備え、最大 315°C の温度に耐えます。塩分に大量にさらされるでは 沿岸環境 、亜鉛メッキ屋根の劣化が加速する可能性がありますが、ガルバリウムは優れた長期保護を提供します。コーティングの重量も性能に影響します。亜鉛めっき材料の一般的な厚さは G60 と G90 で、G90 は G60 の 1.5 倍の耐食性を備えています。ガルバリウムの場合、AZ50 はさまざまな建築用途に最も一般的で適切なコーティング重量です。これらの組成と性能の違いを理解することで、特定のアプリケーション要件に合わせた情報に基づいた材料の選択が可能になります。
