إن وجود أزهار الزنك الجميلة هو من السمات الرئيسية للجلفنة بالغمس الساخن التقليدية والصفائح المعدنية. إن الشكل الأكثر اكتمالاً لبلورات الزنك يشبه رقاقات الثلج أو النجوم السداسية، لذا فإن بلورات الزنك التي يتم الحصول عليها عن طريق التكثيف على سطح الفولاذ الشريطي بالغمس الساخن من المرجح أن تشكل رقاقات الثلج أو أزهار الزنك على شكل نجمة سداسية.
لا يمكن لسائل الزنك عالي النقاء أن يتصلب ويشكل أزهار الزنك أثناء التبريد لأنه يفتقر إلى نوى البلورات اللازمة. للحصول على أزهار الزنك النموذجية، فإن الشرط الأساسي هو إضافة نوعين من عناصر السبائك ذات الخصائص المختلفة بكمية مناسبة إلى محلول الزنك. نوع واحد من عنصر السبائك قابل للذوبان تمامًا في محلول الزنك ولكنه غير قابل للذوبان تمامًا تقريبًا في الزنك الصلب، مثل الرصاص والتيتانيوم؛ نوع آخر من عناصر السبائك له قابلية ذوبان معينة في كل من الزنك السائل والصلب، مثل الألومنيوم والقصدير والأنتيمون، إلخ. إذا تمت إضافة نوع معين فقط من عناصر السبائك، على الرغم من أن الحالة السطحية لطبقة الزنك ستتغير بعد التصلب، إلا أنه لا يكفي لتشكيل أزهار الزنك النموذجية.
طريقة تشكيل زهور الزنك
طريقة تشكيل أزهار الزنك هي محاولة توليد عدد كبير من نوى البلورات في وقت مبكر، وخفض درجة حرارة محلول الزنك الصلبة، وإطالة وقت نمو بلورات أزهار الزنك، مما يسهل نمو أزهار الزنك.
(1) . إضافة عناصر أخرى إلى موجات الزنك
عندما يضاف عنصر سبائك معين إلى محلول الزنك، يمكن إطالة عملية تبلوره، ولن يتصلب محلول الزنك السطحي حتى يصل إلى درجة حرارته الأتكتيكية +.
يتصلب الزنك النقي عند 419.5 درجة مئوية. إذا تمت إضافة القصدير (أقل من 0.5٪)، فلن يتصلب سبيكة القصدير والزنك الأوتكتويدية قبل أن تصل إلى 198 درجة مئوية. إذا تمت إضافة الكادميوم، فلن تتصلب سبيكة الكادميوم والزنك الأوتكتويدية قبل أن تصل إلى 264 درجة مئوية. إذا تمت إضافة الإثمد (أقل من 0.3٪)، فلن تتصلب سبيكة الإثمد والزنك الأوتكتويدية حتى تصل إلى 409 درجة. بعد إضافة الرصاص، لن تتصلب سبيكة الرصاص والزنك الأوتكتية حتى تصل إلى 317 درجة.
لذلك، فإن إضافة السبائك لخفض نقطة انصهار سائل الزنك يمكن أن يطيل وقت التصلب بدرجات متفاوتة مقارنة بالزنك النقي، مما يطيل بشكل كبير وقت نمو بلورات زهرة الزنك ويسهل نمو زهور الزنك. وبالتالي، يمكن الحصول على زهور زنك أكبر.
(2). طريقة نفخ الغاز السطحي
عندما تكون طبقة الزنك السطحية على وشك التصلب، إذا تدفق البخار أو ثاني أكسيد الكبريت عبر سطحها للسماح لبلورات زهرة الزنك بالنمو بسلاسة، يمكن الحصول على أنماط أكبر. الغرض الآخر من نفخ غاز ثاني أكسيد الكبريت هو تكوين طبقة أكسيد كثيفة وتحسين مقاومة التآكل للطبقة المجلفنة.
(3). طريقة الشبكة السلكية
لا يمكن استخدام هذه الطريقة إلا على الصفائح الرقيقة المجلفنة، والتي يتم تحقيقها باستخدام بكرات مغناطيسية لجعل شبكة الأسلاك الفولاذية على اتصال بسطح طبقة الزنك. وبسبب التبريد عند نقطة اتصال وصلات شبكة الأسلاك الفولاذية، يتم أولاً توليد جزيئات صلبة من التبلور في هذه النقطة، لتكوين نوى بلورية. يبدأ سائل الزنك غير الصلب المتبقي في التبلور والتمدد للخارج، مكونًا أزهار الزنك.
(4). طريقة رش الرذاذ
رش رذاذ الماء (خليط من الماء والبخار أو الماء والهواء) على سطح أجزاء الفولاذ المجلفن قبل أن يتصلب سائل الزنك النقي، مما يتسبب في تكوين نوى بلورية. يبدأ سائل الزنك غير المعالج من هذه النقطة وينتشر إلى الخارج ليشكل أزهار الزنك.
(5). طرق أخرى
بالإضافة إلى الطرق المذكورة أعلاه، إذا كان سطح الجزء المطلي يمكن أن يكون أملسًا، ويمكن أن تكون الطبقة المجلفنة رقيقة نسبيًا، ويمكن التحكم في درجة الحرارة لانخفاضها بشكل موحد، وكان هناك وقت تبريد هواء كافٍ، ويمكن أيضًا الحصول على زهرة زنك أكبر.
