Was ist Feuerverzinkung?

Das Feuerverzinken ist ein Verfahren, bei dem Metalle wie Stahl und Eisen mit einer dünnen Zinkschicht beschichtet werden. Da Zink leichter mit Sauerstoff wechselwirkt als Eisen oder Stahl, neigt es dazu, zuerst zu korrodieren und das darunterliegende Metall zu schützen. Die Feuerverzinkung ist typischerweise ein mehrstufiger Prozess, bei dem ein Metallwerkstück in geschmolzenem oder wässrigem Zinkammoniumchlorid geschmolzen werden muss, bevor eine Zinkschicht daran gebunden wird. Die reine Zinkschicht wird dann bei Sauerstoffeinwirkung in Zinkoxid und schließlich bei Kohlendioxideinwirkung in Zinkcarbonat. Ein weiterer ähnlicher Prozess ist die Elektrogalvanisierung, ein Verfahren zum Galvanisieren, bei dem eine dünnere Zinkschicht abgeschieden wird.

Die Geschichte der Feuerverzinkung reicht bis ins 1700. Jahrhundert zurück, als das Verfahren erstmals beschrieben wurde. Es wurde später in den 1800er Jahren verfeinert, als das moderne Flussmittelverfahren zum ersten Mal eingeführt wurde. Bei diesem frühen Feuerverzinkungsverfahren wurde das Eisenwerkstück mit Schwefelsäure gereinigt und anschließend Ammoniumchlorid als Flussmittel verwendet, ein Verfahren, das bis heute Bestand hat.

Moderne Feuerverzinkung verwendet entweder eine wässrige Lösung oder eine geschmolzene Schicht aus Ammoniumchlorid, um den Flussmittelschritt durchzuführen. Dies ist notwendig, um das Eisen- oder Stahlwerkstück für die Verzinkung vorzubereiten. Wenn eine wässrige Lösung verwendet wird, wird sie typischerweise in einem separaten Flussmitteltank aufbewahrt. Geschmolzenes Ammoniumchlorid wird jedoch typischerweise über einem Bad aus reinem Zink suspendiert, so dass der Flussmittelprozess stattfindet, wenn ein Werkstück zum Verzinken in das Bad gelegt wird.

Das Feuerverzinkungsverfahren verbindet effektiv eine Zinkschicht mit der Oberfläche eines Eisen- oder Stahlwerkstücks. Jedes fertige Werkstück kann sich in seiner physikalischen Beschaffenheit geringfügig unterscheiden, obwohl es typischerweise eine reine äußere Zinkschicht hat, gefolgt von einer Schicht aus einer Zink-Eisen-Legierung und dann einem Substrat, das entweder aus Eisen oder Stahl besteht. Die reine Zinkschicht wird typischerweise zu Zinkoxid, nachdem sie Sauerstoff ausgesetzt wurde, wonach sie Kohlendioxid ausgesetzt wird, um Zinkcarbonat zu erzeugen.

Sowohl Eisen als auch Stahl unterliegen in Gegenwart von Sauerstoff einer Korrosion, die zur Rostbildung führt. Dies kann verhindert werden, indem ein Gegenstand mit Zink beschichtet wird, da das Zink gegenüber Sauerstoff etwas reaktiver ist als Eisen oder Stahl. Die Bildung von Zinkoxid und Zinkcarbonat auf der Außenseite eines Metallwerkstücks ändert typischerweise die Farbe in ein mattes Grau, aber das darunterliegende Metall wird nicht beschädigt. Mit Feuerverzinkung behandelte Gegenstände halten unter Witterungseinflüssen in der Regel länger und können mit besonderer Sorgfalt angesichts der entstehenden Zinkdämpfe sogar geschweißt werden.