来源：小树洞谈光伏支架
引导语
很多朋友经常在项目上看到，附着在镀锌钢材表面的一层白花花的、粉状的物质，大家称之为“白锈”。人们往往认为“白锈”是一种锈迹，代表了钢材已经被腐蚀，从而错误的判断这种支架已经不能使用了。那么白锈究竟是一种什么东西呢？它真的就那么可怕吗？
目录：
1.?锌的氧化腐蚀过程
2. 白锈的起因
3. 白锈不可怕
4. 如何预防白锈
文章内为了表示方便
以下标准都采用其编号进行叙述
1.锌的氧化腐蚀过程
讲白锈之前，先介绍下锌的防腐蚀原理。镀锌是最常见的一种支架防腐措施，它的主要机理就是“牺牲阳极、保护阴极”。买球·(中国)知道，锌元素本身是洁白银色的金属，但是镀在支架表面的锌层却是“灰白色”的，这种灰白色的物质其实就是锌氧化后的一种产物。正是由于锌在不同阶段和环境中，会产生不同特性的氧化物，才使其有了独特的防腐能力。
镀锌层对钢材的防腐能力主要有两道防线：
-
第一道防线 (Barrier Protection)：形成致密的隔离层，隔绝大气与钢材。
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第二道防线 (Cathodic Protection)：利用原电池效应，牺牲阳极，保护阴极。
第二道防线的原理，买球·(中国)在上一篇《腐蚀的机理》已经有过详细的描述，这一篇买球·(中国)讲讲镀锌层的第一道防线，以便为下面的分析计算进行铺垫。
?锌的腐蚀过程
锌其实是一种非常活泼的金属，当它暴露在潮湿大气中时，会与空气中的氧气和水蒸气发生反应，形成一层多孔的、胶粘状的ZnO和Zn(OH)2混合物，这种混合物再继续与大气中的CO2进一步反应，就产生了一层致密的、附着力强的、不溶于水的碱式碳酸锌2ZnCO3*3Zn(OH)2产物，正是这种锌的氧化物包裹住了整个镀锌层，隔绝了大气与钢材的直接接触，从而形成了镀锌防腐的第一道防线。
碱式碳酸锌在大气中主要有两种途径会被消耗掉：
-
与硫化物作用，形成硫化锌混合物(易溶于水)，被雨洗刷掉。
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与氯化物作用，形成氯化锌混合物(易溶于水)，被雨洗刷掉。
由于这几年的环境保护运动，大气中的硫化物逐渐减少，所以目前大部分的镀锌腐蚀主要来源于氯化物的作用。而正是这种往复不断的氧化腐蚀和雨水冲刷(Corrosion and runoff)的过程，导致了锌层的腐蚀损失。这一点对理解“盐雾试验”和“白锈”的理论基础非常重要。
这种氧化物与大气相互作用的过程，通�？梢允褂肎ILDES算法建立数学建模，来进行分析。目前这套算法理论也得到了行业内的广泛认可，包括ISO 9223等标准的计算基础都是GILDES理论。
?GILDES算法使用各种化学物的本身属性
分析不同氧化物的形成过程
并预测腐蚀产生的时间
2.白锈的起因
当镀锌钢材经过长时间的海运到达现�。蛘咴谙殖∷嬉夥胖檬�。人们经常在镀锌钢材表面发现，原来光滑的镀锌层上出现了大量的粉末状物质。由于其颜色常常为白色或者灰色，因此大家称之为“白锈”。
如果说“锈”是金属腐蚀的产物，那么白锈就是锌层被氧化腐蚀后产生的物质。前面买球·(中国)谈到，锌的氧化腐蚀分成几个步骤，最终形成致密的保护层ZnCO3。但如果在运输过程中，镀锌钢材紧密的“挨着”，环境又密闭不通风，那么中间腐蚀产物[ZnO和Zn(OH)2]，就无法与空气中的CO2充分反应，来获到防腐的关键产物ZnCO3。另外在海洋环境中往往有一定Cl-离子，因此这些中间腐蚀产物[ZnO和Zn(OH)2]就会进一步产生ZnCl2*4Zn(OH)2。
?锌的中间腐蚀产物无法充分接触CO2
产生白锈
这些ZnO、Zn(OH)2和ZnCl2*4Zn(OH)2产物就是所谓的“白锈”，由于他们的密度比金属Zn要小3~5倍，因此即使是轻微的腐蚀，也会白花花的一片，非常碍眼。这使腐蚀程度看起来比实际的情况要严重的多。
?美国某跟踪器厂家的主轴白锈图片
看起来还是蛮恐怖的
那么是不是出现了白锈，就可以说支架失去了镀锌防腐的能力，而无法继续使用了呢？
3.白锈不可怕
在大多数的情况下，白锈的出现并不意味着镀锌层已经出现了破坏，也不能说明钢材的使用寿命会减少。买球·(中国)可以在出现白锈的时候，立刻对紧密放置的钢材进行通风处理，并用硬毛刷或者干布将其白锈擦除，然后进行镀锌层的检测。
一般情况下，如果白锈处没有出现发黑或者红色的铁锈，那么其镀锌层厚度往往还能保证设计寿命的要求，不会对使用造成影响。国际上许多的规范也对白锈进行了说明，认为白锈是热镀锌层的一种常见的缺陷，不会影响钢材的正常使用，也不应该作为其拒收的理由。
The?occurrence?of?darker?or?lighter?or?some?surface?unevenness?shall?not?be?a?cause?for?rejection.?The?development?of?wet?storage?staining,?primarily?basic?zinc?oxide,?shall?not?be?a?cause?for?rejection,?providing?the?coating?thickness?remains?above?the?specified?minimum?value.
Page 4, Chapter 6.1, ISO 1461
只要镀层的厚度大于规定值，被镀制件表面允许存在发暗或浅灰色的色彩不均匀区域。潮湿条件下存储的镀锌工件，表面允许有白锈(以碱式氧化锌为主的白色或者灰色腐蚀产物)存在。
GB/T 13912
White?marks?on?the?surface?of?the?coating?(?popularly?known?as?“wet?storage?stain”?or?“white?rust”?)?are?unattractive?but?are?not?usually?detrimental?to?the?other?properties?of?the?coating.
Page 1, Chapter 5.4.2, ISO 1459
镀层表面白色的痕迹(通常称作储存湿锈或白锈)是影响外观的，但通常对镀层其他性能并无损害
第1页，第5.4.2章，ISO 1459
保管中に雨水の付着、結露などによって生じた塩基性炭酸亜鉛などの腐食性生物。参考 白さびによるめっき皮膜の消耗はわずかで、耐食性にはほとんど影響はない。
Page 2, Chapter 3.2, JIS H8641
在储存过程中，腐蚀性物质（如碱性碳酸锌）是由于雨水的粘附和结露而产生的。
参考：由于白锈引起的镀膜消耗很小，几乎不影响耐腐蚀性。
第2页，第3.2章，JIS H8641
4.如何预防白锈
大多数白锈虽然不会影响镀锌支架的正常使用，但是买球·(中国)也要尽量避免其大面积的出现。如何预防白锈主要有以下几点措施：
1.有效的钝化处理
镀锌完后，对镀锌支架采用铬酸盐钝化或者无铬钝化，使原本活泼的锌金属快速产生惰性钝化层，改变其表面电位。
?镀锌完后的无铬钝化处理(来源：迪赛环保)
2.细致的打包方案
在长时间的海运中，由于空气潮湿不通风，紧挨着的镀锌件经常会产生白锈，因此要额外注意镀锌支架的打包和运输，必要时需要对“裸露包装件”增加木条进行隔离，而对于“木箱包装件”，需要提前对零件进行干燥处理，甚至在木箱中加入干燥剂，避免冷凝水的生成。
?出厂前细致的包装(来源：ATI)
?出厂前细致的包装(来源：Schletter)
3.正确的现场安置
大部分的白锈问题，主要是由于现场没有将镀锌件进行妥善的安置，有的时候镀锌件被随意的丢弃在潮湿的地面上。这样的环境非常容易产生白锈。因此，当镀锌件不得不在户外放置时，应该将镀锌件架高，保证空气在其周围有足够的流动。对于多雨天气下的放置，还需要使镀锌件稍微倾斜，以便排水。
?正确的现场安置(来源：Arctech)
?正确的现场安置(来源：NEXTracker)
白锈问题并不可怕，只要做好了预防措施就可以有效避免。而且大多数情况下，白锈不会影响光伏支架的正常使用。如果白锈位置出现了红锈，那么就需要格外小心了，应及时进行现场补锌处理，或者通知厂家更换。
