Comment la technologie d’électrozingage empêche-t-elle la corrosion des métaux ?

La corrosion des métaux a toujours été un problème courant dans le secteur des matériaux métalliques. Le recyclage des métaux peut réduire certaines pertes dues à la corrosion, mais environ 10% de matériaux métalliques sont encore mis au rebut chaque année. La corrosion peut entraîner leur altération et des pertes économiques considérables. En 2023, les pertes économiques causées par la corrosion des métaux en Chine ont atteint 500 milliards de RMB. À l'échelle mondiale, les pertes économiques causées par la corrosion dépassent l'imagination. Les pertes dues à la corrosion ne doivent pas être calculées uniquement en fonction de la masse de métal perdue, mais doivent inclure l'énergie consommée lors de la fusion et de la récupération. Parallèlement, la corrosion peut également entraîner une pollution environnementale, notamment des terres et des ressources en eau. Elle peut également endommager les équipements, les bâtiments et autres installations, allant des pertes économiques à la mise en danger de la sécurité des personnes. De nombreux accidents sont directement ou indirectement causés par la corrosion. C'est pourquoi la recherche sur la prévention de la corrosion des métaux revêt une importance capitale.

Actuellement, la recherche sur la prévention de la corrosion des métaux se divise principalement en deux catégories : l'alliage des métaux et le traitement de surface des métaux. L'alliage des métaux consiste à fusionner des métaux protégés avec des métaux spéciaux, afin d'améliorer leur résistance à la corrosion par passivation. Il existe de nombreuses méthodes de traitement de surface des métaux, notamment la galvanoplastie, le placage chimique, le placage mécanique, le revêtement de surface, etc. La technologie de galvanoplastie présente les avantages d'une procédure simple, d'un contrôle aisé des paramètres de traitement et d'un faible coût. Elle est largement utilisée dans la prévention de la corrosion des métaux.

En galvanisation, le revêtement de zinc (galvanisation) est largement utilisé comme matériau d'anode, car le potentiel standard des électrodes de zinc est faible, ce qui permet une bonne protection des matériaux de cathode. Cependant, les couches galvanisées non traitées sont sujettes à l'oxydation et à la corrosion en milieu humide. Par conséquent, un traitement de passivation de surface est nécessaire après la galvanisation pour améliorer la résistance à la corrosion de la couche galvanisée. Depuis le siècle dernier, de nombreuses recherches ont été menées sur les technologies anticorrosion, et la galvanisation a connu un développement rapide. Cet article détaille et résume la technologie de la galvanisation.

1.1 Mécanisme chimique de la technologie d'électrozingage
La galvanoplastie est un procédé utilisant l'électrolyse pour former une couche de métal ou d'alliage uniforme, dense et bien adhérente à la surface d'une pièce. Comparé à d'autres métaux, le zinc est un métal relativement peu coûteux et facile à plaquer, appartenant à la catégorie des revêtements anticorrosion de faible valeur. Par conséquent, l'électrozingage est largement utilisé pour protéger les pièces en acier, notamment contre la corrosion atmosphérique, et est également utilisé pour la décoration. Les techniques de placage comprennent le placage en cuve (ou placage suspendu), le placage au rouleau (adapté aux petites pièces), le placage automatique et le placage en continu (adapté aux fils et feuillards). La formule de réaction chimique de l'électrozingage est la suivante :
Zn2++2e → Zn

1.2 Déroulement du processus d'électrozingage
Le déroulement du processus d'électrozingage est généralement le suivant :
Dégraissage chimique des pièces en fer → Lavage à l'eau chaude avec de l'eau courante → Lavage à l'acide pour éliminer la rouille une ou deux fois avec de l'eau courante → Dégraissage électrolytique → Lavage à l'eau chaude → Lavage à l'eau courante → Activation à l'acide chlorhydrique 1:2 → Lavage à l'eau courante → Galvanisation → Lavage à l'eau → Émission de lumière → Lavage à l'eau → Passivation → Deux cycles de lavage à l'eau → Lavage à l'eau chaude → Séchage → Inspection → Produit fini
Selon le type de solution de placage, les méthodes de galvanoplastie peuvent être divisées en quatre types : galvanoplastie au cyanure, galvanoplastie au zincate, galvanoplastie au chlorure et galvanoplastie au sulfate.

1.3 Résumé
La galvanoplastie, qui existe depuis plus de 100 ans, est le procédé de dépôt humide le plus ancien et le plus utilisé pour les revêtements métalliques. Elle joue un rôle essentiel dans la protection des métaux contre la corrosion. Grâce à l'abondance des ressources en zinc dans notre pays, son prix est bas. De plus, le potentiel d'électrode du zinc est négatif par rapport au fer. Pour le substrat en acier, il s'agit d'un revêtement anodique qui offre une protection électrochimique en sacrifiant le zinc pour protéger le substrat. Après post-traitement, la couche galvanisée peut non seulement obtenir un bel aspect, mais aussi améliorer considérablement sa résistance à la corrosion. Le zinc est donc le métal le plus utilisé en galvanoplastie et, selon des statistiques approximatives, il représente plus de 601 TP3T du volume total de galvanoplastie, ce qui en fait le type de placage le plus important et le plus répandu.

Actuellement, la galvanisation reste la technologie anticorrosion la plus répandue pour l'acier. La production de produits sidérurgiques utilisant des revêtements à base de zinc et d'alliages de zinc et d'aluminium pour la protection de surface représente plus de 401 TP3T de la production annuelle d'acier dans les pays développés.

En résumé, la technologie de galvanoplastie repose sur un procédé simple, un contrôle des paramètres aisé et une couche galvanisée brillante et plane après traitement. Largement utilisée dans les matériaux métalliques tels que l'acier, elle occupe une position dominante sur le marché de la galvanoplastie. Parallèlement, la Chine dispose d'abondantes ressources en zinc et de prix bas, ce qui en fait un lieu idéal pour le développement de cette technologie. Ces dernières années, soucieux de la protection de l'environnement, le développement de la galvanoplastie s'est également concentré sur un rendement élevé, une faible consommation et de faibles émissions. Les usines de galvanoplastie chinoises ont généralement adopté des technologies de galvanoplastie plus respectueuses de l'environnement et plus performantes.