مزایا و معایب آند روی

اگرچه آند روی (Zn) یک ماده فلز مانند است، اما می توان آن را در دمای بسیار پایین (120 درجه سانتیگراد) شکل داد. بنابراین از گذشته تا به امروز در بسیاری از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرارمی گیرد، هر چند که ساختار و خواص آن به طور کامل مشخص نیست. این نوع آند در بسیاری از زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرد، اما مهمترین زمینه استفاده از آن را می توان گالوانیزه کردن فلزات دیگر در نظر گرفت. میزان مصرف سالانه روی در صنعت در سراسر جهان آن را پس از آهن، آلومینیوم و مس در رتبه چهارم قرار می دهد.

مزایای استفاده از آند روی

به طور کلی روکش یا آند روی پوشش فلزات آهنی یا غیرآهنی با روی است. استفاده از قطعات آهنی با پوشش روی در مقایسه با سایر پوششها (نیکل، مس، قلع، کروم و غیره) اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. در حالی که 20 درصد محصولاتی که آبکاری می شدند قبل از دهه 1970 روی بودند، این میزان در سالهای اخیر از 50 درصد بیشتر کاربرد دارد. دلایل اصلی شیوع رو به افزایش استفاده از این ماده را می توان به شرح این موارد برشمرد: قیمت فلز روی همیشه ارزانتر از سایرین (نیکل، مس، قلع و غیره) است. با پولیشهای جدید توسعه یافته، درخشندگی پوششهای تزئینی روی افزایش می یابد و به آبکاری نیکل نزدیک شده است. پس از مدت زمان معینی، ممکن است ترکهایی در پوشش محصول پوشش داده شده با روی ایجاد شود.

با این حال، از آنجایی که فعالیت روی بسیار بیشتر از آهن یا فولادی است که روی آن پوشش داده شده است، بنابراین، روی ابتدا با جلوگیری از نفوذ اکسیژن به آهن اکسید می شود. محصولات اکسیداسیون همچنین ترک را مسدود می کنند و از تماس آهن با هوا جلوگیری می شود. بنابراین، تضمین می کنند که محصول برای سالهای طولانی بدون زنگ زدگی استفاده می شود. علاوه بر این، به لطف حمامهای آلیاژ روی- آهن و روی- کبالت و پوششهای روی- نیکل که در سالهای اخیر استفاده می شوند، می توان مقاومت در برابر خوردگی را بالاتر از میزانی که در بالا گفتیم ایجاد کرد. پوششهای روی دارای خواص فیزیکی مانند چسبندگی و شکل پذیری خوب هستند و تقریباً هیچ گونه تخریبی در خواص ساختاری و مکانیکی مواد پایه در طول پوشش‌دهی وجود ندارد.

خاصیت محافظتی آند روی

خاصیت محافظتی آند روی به این دلیل است که پوششهای چسبندگی بسیار خوبی را ارائه می دهد. مزیت دیگر آن این است که محصولات خوردگی که در نتیجه برهمکنش روی با اکسیژن موجود در اتمسفر ایجاد می شوند از لایه پوشش محافظت می کنند. فرآیند غیرفعال سازی بر روی پوشش روی، مقاومت به خوردگی پوشش را تا 25 درصد افزایش می دهد. گنجاندن فلزات خارجی در وان آبکاری روی، مشکلی در پوشش آبکاری ایجاد نمی کند. با توجه به انتظارات یا نیازهای تکنولوژیکی، چهار نوع روش پوشش با استفاده ازاین ماده وجود دارد: آبکاری، شیب داغ، پوشش مکانیکی، پوشش الکترولس

خوردگی آند روی به عنوان آند فدا شونده

خوردگی، آسیب فلزات در نتیجه واکنشهای شیمیایی و یا الکتروشیمیایی با تأثیر محیط است. در خوردگی شیمیایی محیطی که فلز در آن قرار دارد خشک است. گاز حاصل باعث ایجاد یک لایه اکسید در فلز می شود و این لایه جریان الکتریسیته را هدایت نمی کند. در خوردگی الکتروشیمیایی محیط مرطوب است و باعث تشکیل زنگ می شود. برای خوردگی الکتروشیمیایی، دو الکترود متشکل از آند و کاتد، یک محیط رسانا و مایع الکترولیت لازم است و جریان الکتریکی باید بین آند و کاتد ایجاد شود. سلولی که تشکیل می شود در اینجا سلول خوردگی (سلول گالوانیکی) نام دارد. برای جلوگیری از خوردگی، حداقل یکی از عناصر تشکیل دهنده سلول خوردگی باید غیرفعال شود. بنابراین عواملی مانند انتخاب مواد، روش پوشش، طراحی، حفاظت کاتدی و آندی و کنترل محیطی اهمیت پیدا می کنند.

سیستمهای حفاظت کاتدی برای جلوگیری از خوردگی خود به دو نوع تقسیم می شوند. سیستمهای تزریق جریان و سیستمهای آند فداشونده این دو نوع سیستم حفاظت کاتدی هستند. این ماده در این روش به عنوان آند فداشونده استفاده می شود. مکانیسم عمل به این صورت است که هنگام اتصال مدار و برقراری جریان بین آند و کاتد در داخل الکترولیت، آند روی به عنوان آند فداشونده با خوردگی خود از کاتد محافظت می کند. در حقیقت آند فدا می شود تا کاتد در سیستم مربوط حفظ گردد.

معایب آند روی

نسبت به سایر فلزات، آند روی به عنوان یک ماده کارآمد و دارای مزایای فراوان در اغلب صنایع استفاده می شود، اما این آند نیز معایب خاص خود را دارد. برخی از معایب آن را می توان شامل این موارد دانست: داشتن وزن بالا، داشتن ظرفیت محدود الکتروشیمیایی، افت مقاومت در دماهای بالای 313 درجه کلوین یا 40 درجه سانتیگراد، عدم مقاومت کافی در محیط های دارای مقاومت بالا

سوالات متداول مزایا و معایب آند روی

1- آند روی چه ویژگیهای فیزیکی دارد؟

آند روی در دسته فلزات جدول تناوبی (با عدد اتمی 30) قرار می گیرد. رنگ سفید متمایل به آبی، ایجاد شعله سبز رنگ براق به هنگام سوختن و کدر شدن ظاهر فلز در تماس با رطوبت هوا را می توان از جمله ویژگیهای فیزیکی این ماده در نظر گرفت.

2- محدوده استفاده از فلز روی به عنوان آند شامل به کارگیری آن در چه مواردی است؟

آند روی را می توان برای مقاوم سازی انواع اشیا از کوچک ترین ابزارها بکار برد. ابزارهایی همچون میخ و پیچ تا آبکاری میلگردها، ریلهای اطراف بزرگراه ها و …

3- از آند روی در تولید لوازم خانگی چه استفاده هایی می کنند؟

آند روی در تولید لوازم خانگی برای تهیه بدنه انواع یخچالها، ماشینهای لباسشویی، ظرفشویی و … به کار می رود. این فلز مقاومت بدنه این وسایل را در حد قابل توجهی بالا می برد.

4- در صنعت ساخت و ساز از آند فلزی روی چه استفاده هایی می کنند؟

در صنعت ساخت و ساز نیز از این ماده به منظور افزایش مقاومت سازه ها استفاده می شود. با اعمال محافظت کاتدی با استفاده از این آند فلزی می توان مقاومت پلها را به طور قابل توجهی افزایش داد.

5- اثر محافظت از راه دور آند روی چیست؟

یکی دیگر از ویژگیهای پوشش روی، اثر محافظت از راه دور است. بدین معنا که حتی اگر ترکهایی در پوشش ایجاد شود، محصولاتی که در اثر برهمکنش فلز روی با هوا ایجاد می شوند، اجازه می دهند این ترکها بسته شوند و از خوردگی جلوگیی کنند.