技術Q&A

金屬本身雖具有優良之特性，但在自然狀態下不能以單體存在，而必須以氧化物、硫化物等安定化合物方式存在，也就是所謂的礦石。人類在漫 長的歷史中得知如何自礦石中找到金屬，並耗費極大的勞力去提煉出鐵、銅、鋅、鋁等以資利用。然而金屬曝露在大氣中，鐵易產生紅銹、銅生綠銹、鋅和鋁生白 銹。

這是因為金屬本身常會與水份、二氧化碳、氧氣等安定元素結合成化合物狀態，結果即生成"銹"。

金屬擁有多種固有特性。例如：將金屬置入某一溶液中，其將會有自溶液中析出陽離子的傾向發生，此即所謂〝離子化傾向〞。有關主要元素離子化傾向的順序如下：（易離子化）鉀＞鎂＞鋁＞錳＞鋅＞鉻＞鐵＞鈷＞鎳＞錫＞鉛＞（氫）＞銅＞銀＞鉑＞金（難離子化）。

金屬變成陽離子是一種銹蝕現象。由上表得知：鐵較鎂、金較鐵難離子化，即不易銹蝕。

然而，在金屬的銹蝕型態上又有含水份的電化學銹蝕和不含水份的其他銹蝕之區別。所謂電化學銹蝕就是金屬由於雨水、海水、結露等的濕潤，或是和其它電解質作用，產生非金屬化合物的一種變化。一般而言，金屬銹蝕大半是這種型態。

所謂其它銹蝕就是金屬在高溫或常溫下，由於氧化、硫化現象所產生的化學銹蝕（乾蝕），或是由於細菌等所產生的生物銹蝕。

構造用材料中，鋼鐵佔有其重要地位。但在一般的環境下，鋼鐵易生銹，所以適當的防蝕處理是必要的；一般銹蝕的抑制方法，其原理不外乎下列四種：

1. 覆蓋遮斷法。
2. 鋼鐵上之披覆材表面形成一種耐蝕性的靜態安定性的腐蝕生成物。
3. 使素材表面之局部電池發生減少。

改變環境中之銹蝕狀態，使銹蝕形成減少。

一般防蝕方法，即為上述四種原理之組合，可做以下之分類：

與普通螺栓之接合設計都一樣，但高強度螺栓摩擦接合情形下，必須注意下列幾點：

1. 摩擦面經噴砂處理其粗糙度須達50S以上，鍍鋅處理之鋼材表面摩擦係數約0.09~0.30，如摩擦接合須達0.33以上時，此處應施以掃砂處理。
2. 使用F8T或A325螺栓：未經熱浸鍍鋅之高強度螺栓，F10T(或A490)以上容易發生延遲破壞之現象，F8T以下不會發生。延遲破壞就是高強度螺栓結合一段時間後突然斷裂的現象，此乃金屬結晶內蓄積氫氣壓力過大的結果。熱浸鍍鋅高強度螺栓在前處理若採用酸洗方式，過程中會吸收氫氣而有不良影響，但若採用噴砂處理則不會產生氫氣，故熱浸鍍鋅後高強度螺栓不會產生延遲破壞現象。經過各種試驗顯示，摩擦接合用高強度螺栓只能用F8T或ASTM A325。又中國土木水利工程學會所編「熱浸鍍鋅鋼橋設計施工手冊」，亦建議使用F8T螺栓、F10螺帽、 F35之華司組合。

使用不鍍鋅之F10T、F11T高強度螺栓時，須嚴格做好防水對策。耐候性螺栓因初期產生之銹蝕會污染其它表層直至安定化為止，故不被推廣使用。

此現象稱為鋅花（spangle），在鍍鋼管或薄鋼板時較常見此現象。建築師及工程師常因審美觀而希望有此外觀。
鋅在凝固時，結晶核發生速度快慢不一時就會形成自然而大小不一的鋅花。鋅花常形成在薄鋅層的光滑表面上。鋅花的形成，也需足夠的時間，鍍後馬上冷卻是較不容易形成的。構件浸鍍時間較長或具較厚的金屬間合金層者，當鍍件從鋅浴提出後表面並無足夠的鋅讓它形成鋅花。另外，研究顯示鋼材表面粗糙和晶粒大小也會影響鋅花的形成，平滑均勻的表面會比粗糙的表面容易獲得較大的鋅花。
鋅花對鍍鋅後之加工性(油漆性、彎曲性)會有影響，對於鍍後加工性需好、塗裝性優良者需有細緻的鋅花，連續式鋼片(板)已可利用人為的控制結晶核發生而形成細小的鋅花，甚至可完全看不出來。

鍍鋅著色是可能的，但尚在研發階段。可於鋅液中添加特殊元素，變化出各種氧化膜的干涉色。這好比水面類似彩虹之薄狀油膜般，有 赤、青、黃、金等各種顏色。但因成本高，耐蝕性有不良影響，且加工控制呈現同一顏色非常困難，故尚未達實用化階段。目前鍍鋅著色仍以油漆最為普遍，有利於生活上的實用。