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亜鉛めっきと亜鉛ニッケル合金めっき(ジンロイ・ハイニッケル)の耐食性を徹底比較!

【数値で見る】塩水噴霧試験(SST)の結果比較

表面処理の性能を測る最も一般的な指標が「塩水噴霧試験(SST)」です。亜鉛めっきと亜鉛ニッケル合金めっきでは、錆が発生するまでの時間に大きな開きがあります。

処理の種類膜厚(目安)白錆発生時間赤錆発生時間
亜鉛めっき
-三価クロメート
8μm72時間200〜400時間
亜鉛ニッケル合金めっき
-ジンロイ
8μm240時間〜2,000時間以上
亜鉛ニッケル合金めっき
-ハイニッケル(高ニッケル)
8μm400時間〜3,000時間以上
亜鉛ニッケル合金めっき
-ハイニッケル + ジオメット
10μm〜1,000時間〜5,000時間以上

塩水噴霧試験の様子は下記動画を確認してください。

 

なぜ耐食性が向上するのか?2つの科学的根拠

例えば「亜鉛めっき」と「亜鉛ニッケル合金めっき」では上記の通り、耐食性が変化しています。なぜこれほどまでに性能が変わるのでしょうか。

① 腐食生成物の「緻密さ」によるバリア効果

通常の亜鉛めっきは、亜鉛自体が先に腐食することで鉄を守る「犠牲防食作用」を主としています。「犠牲防食作用」は、一言でいうと「めっき(亜鉛)が身代わりになって錆びることで、中の鉄を守る仕組み」です。

しかし、亜鉛が腐食してできる「亜鉛錆」は構造が粗く、腐食因子(水分や酸素)を内部へ通してしまいます。

一方、亜鉛ニッケル合金めっきは、腐食の過程で生成される物質が非常に緻密な構造をしており、これが強固なバリア層となります。この層がめっき深部への腐食進行を劇的に遅らせるのです。

② 合金化による「自己耐食性」の向上

ニッケルを一定比率(ハイニッケルでは12〜18%)で含有させることで、めっき層自体の化学的安定性が向上します。亜鉛の持つ「犠牲防食能力」を維持しつつ、めっき層が急激に消耗するのを防ぐという、攻守のバランスが取れた状態を作り出しています。

 

アルミ材への電食対策(異種金属接触腐食)への有効性

近年、自動車の軽量化や通信機器の放熱性向上のため、アルミ筐体に鋼製(鉄)のねじを使用するケースが増えています。ここで問題となるのが「電食(異種金属接触腐食)」です。

電位差による腐食のメカニズム

異なる金属が接触した状態で水分が付着すると、電位の低い金属(卑な金属)が身代わりとなって激しく腐食します。

鉄(ねじ)+アルミ(筐体): アルミの方が電位が低いため、アルミ筐体側がボロボロに腐食してしまいます。

亜鉛ニッケル合金めっきの優位性

亜鉛ニッケル合金めっきは、純粋な亜鉛めっきよりも電位が高く、「アルミの電位に近い」という特性を持っています。アルミ材と接触しても電位差が小さく、アルミ側の腐食を最小限に抑えることが可能です。これにより、製品全体の耐久性を高めることができます。

詳しくは下記記事で解説しておりますので、こちらをご覧ください。

>>異種金属接触腐食(ガルバニック腐食)の原因と対策