钢铁的腐蚀防护可通过对其施用粉末涂层或对其进行热浸镀锌工序而实现。但随着科技与腐蚀防护系统的进步，目前这两种防护措施常被共同使用，形成双重系统。接下来让我们一同了解一下双重保护系统的工作原理以及其在何种情况下会失效。
 
什么是双重系统？
双重系统是一种腐蚀防护系统，即对经过热浸镀锌工序处理的钢铁涂装粉末涂料或涂漆。当这两种腐蚀防护措施被共同使用时，腐蚀防护效果要比使用单一防护措施时要更好。
 
在对经过热浸镀锌工序处理的钢铁使用粉末涂层或涂漆前需要对双重防护系统具有充分的了解。数十年以来，包括汽车、无线电塔等大量产品都已采用双重系统。当粉末涂料（涂漆）完美粘合以及正确对镀锌表面进行处理时，双重系统能发挥出最佳的防腐效果。
 
同时结合使用这两种涂层能够延长钢铁的使用寿命。在电镀层表面涂装涂料或涂漆时，会形成双涂层，其对腐蚀具有十分良好的防护效果。而只被施用涂层或涂漆的钢铁则极易受如生锈和表面剥落等腐蚀破坏。
 
双重系统的工作原理
在决定对钢铁采取防腐蚀措施之前，我们首先应该了解钢铁腐蚀的发生过程。总体来说，铁锈是钢铁的副产物。当钢铁表面与电解质介质溶液（如水）接触，电解质会连接正负极形成腐蚀电池并造成电势差，铁锈（氧化铁）就会在此时形成。
 
要达到钢铁腐蚀防护的目的，必须防止腐蚀电池的形成。具体可使用电解液阻断。以下是两种用于防止腐蚀电池形成的常见方法：
屏障保护-阻断钢铁表面的电解液
阴极保护-即形成另一个阳极。
 
热浸镀锌可用于以上的两种保护法。经过热浸镀锌处理的结构物上的粉末涂料或涂漆能为锌涂层提供额外的一层保护层。
 
与铁相比，锌的还原氧化性更强。因此，当铁和锌同时与电解液接触时，锌将成为腐蚀电池的阳极。接着，锌将被逐渐侵蚀消耗，钢铁作为阴极得到保护。由于电镀层和阴极保护，结构物因此会具有耐腐蚀性以及对切边，刮痕和钻孔具有耐磨性。
 
双重系统的优点
除了上述提到的协同效应，双重系统还具有其他优点和区别于其他保护系统的不同之处。具体优点如下：
 
1.美观性
经过热浸镀锌处理的钢铁表面本身已具有良好的美观性。然而，在镀锌面漆不适用的情况下，粉末涂料或涂漆可作为同样具有良好美观性的代替产物。粉末涂料或涂漆可用于需要鲜艳色彩或需要和外部环境进行完美融合的工程项目。
此外，涂料或涂漆镀锌钢具有优良的耐腐性。如今双重系统在不同建筑结构（如体育场）中作为表面涂层使用已成为一种流行趋势。
 
2.较少的维护工作
由于双重系统能够延长其保护结构物的使用年限，钢铁有很大几率在耐久度上超过其预期寿命。因此，钢铁所需的维护工作也会相对较少。
 
3.安全性及颜色编码
双重系统的使用也能符合满足许多安全规则的要求，其能通过以下方式有效提高在不同环境下的安全性，如确定危险的通道和工作区域，对化学管道、气体、蒸汽进行颜色编码以及为电力线路和高压设备进行标记。
比如，在具有黄白交错图案的航空结构物种使用双重系统能确保颜色编码正确同时不对腐蚀防护造成影响。
 
4.重涂更方便
如之前提到的，在镀锌层上施用涂层的一大好处就是能大大减少所需的维护工作量。除此之外，双重系统也能使得重涂变得更为便利。当涂层被逐步磨损后，镀锌涂层中的锌将起到屏障作用在重涂完成前提供阴极保护。暴露在外的锌可通过对其进行最少的表面处理工序来进行重涂。
 
双重防护系统的缺点
与其他腐蚀防护系统一样，双重系统也存在不少缺点，首先其需要极其谨慎的表面处理，此外还需对镀锌涂层的特点具备全面的了解。

镀锌钢总共有三类：
新镀锌的镀锌钢
部分被侵蚀的镀锌钢
完全被侵蚀的镀锌钢
 
以上的每类镀锌钢在各个侵蚀阶段都有独特的特性。但有一条对这三种镀锌钢都适用的法则，那就是不能对其使用铬酸盐处理或水淬。此外，为了对钢铁进行正确的热镀锌工序还需严格谨慎地遵守标准的工序步骤。
 
除了对表面进行细致的处理工序以外，涂漆还应与将被镀锌的涂层相兼容匹配，以确保双重系统能发挥效应。有许多涂层体系、涂漆与如镀锌钢等物料具有良好的兼容性，但也有许多涂漆与镀锌钢无法粘合。因此，我们大力推荐使用和锌基材相兼容的涂漆。
 
双重防护系统的重要因素
采用双重系统能大大地提提升各种物料或结构物的使用寿命。粉末涂料或涂漆能提供第一层保护层，而其下面的热浸镀锌钢会产生锌薄层，作为屏障提供阴极保护，使结构物在几十年内免受腐蚀的影响。但为了确保双重系统能成功发挥作用，就必须先对其采取合理、简单的表面处理步骤。
 
 
原作：Ken Nduuku
译者：方呈祥
译自：corrosionpedia