Τι είναι η επικάλυψη μετατροπής χρωμικού;

Η επικάλυψη μετατροπής χρωμικού είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιείται για την προστασία του αλουμινίου και κάποια άλλα μέταλλα από τη διάβρωση, η οποία συχνά ονομάζεται σκουριά.Η διάβρωση προκύπτει από μια αντίδραση μετάλλων και οξυγόνου με υγρασία ή νερό που υπάρχει.Η σκουριά είναι ένα οξείδιο του μετάλλου, όπου τα άτομα οξυγόνου αντιδρούν χημικά με τα μεταλλικά άτομα.Αριστερά μη διορθωμένη, οξείδωση ή σκουριά μπορεί να καταστρέψει τα μεταλλικά μέρη πολύ γρήγορα σε κλίματα υψηλής υψίματος. Ακόμη και στον 21ο αιώνα, η χημική διαδικασία για το πώς τα άτομα χρωμίου χτίζουν ένα στρώμα σε μεταλλικές επιφάνειες δεν ήταν καλά κατανοητή.Ήταν γνωστό ότι τα μεταλλικά μέρη που βυθίστηκαν σε ένα διάλυμα με βάση το νερό των αλάτων χρωμίου και μια μικρή ποσότητα οξέος θα σχηματίσουν ένα πολύ λεπτό στρώμα οξειδίου χρωμίου στην επιφάνεια.Η διαδικασία επικάλυψης μετατροπής χρωμικού μπορεί να γίνει σε θερμοκρασίες δωματίου σε λίγα λεπτά.

Δεν μπορούν να δεχθούν όλα τα μέταλλα μια επίστρωση μετατροπής χρωμικού, καθώς η διαδικασία δεν λειτουργεί καλά σε σίδηρο ή χάλυβα.Μια επίστρωση ψευδαργύρου, ωστόσο, μπορεί πρώτα να εφαρμοστεί, με το στρώμα χρωμικού να προστεθεί αργότερα.Μια επικάλυψη χρωμικών δεν επιβραδύνει τη σκουριά σιδήρου ή χάλυβα, αλλά προστατεύει τον ψευδάργυρο που προστατεύει τον χάλυβα.Οι επικαλύψεις των χρωμικών ποικίλλουν σε χρώμα από φωτεινές κίτρινες σε σκούρα καφέ, μέρος των οποίων προκαλείται από το πάχος της επικάλυψης και σε μικρότερο βαθμό το μέταλλο προστατεύεται.Οι πιο σκούρες επικαλύψεις είναι συνήθως ελαφρώς παχύτερες και προσφέρουν καλύτερη προστασία από τη διάβρωση. Το αλουμίνιο έγινε ένα δημοφιλές μέταλλο για τη νέα βιομηχανία αεροσκαφών στις αρχές του 20ου αιώνα.Το καθαρό αλουμίνιο είναι πολύ μαλακό, έτσι τα μίγματα με χαλκό και άλλα μέταλλα χρησιμοποιήθηκαν για να κάνουν ελαφριά αλλά ισχυρά μέρη για αεροσκάφη.Η διάβρωση έγινε γρήγορα πρόβλημα και τα κανονικά χρώματα δεν την εμπόδισαν.Οι επικαλύψεις μετάλλων χρωμίου βρέθηκαν να μειώνουν τη διάβρωση σε αποδεκτά επίπεδα.

Μια επικάλυψη μετατροπής χρωμικού συχνά ονομάζεται χημική μεμβράνη και το στρώμα επικάλυψης είναι αρκετά λεπτό, σε αντίθεση με την επικάλυψη χρώματος ή ψευδαργύρου.Ένα πλεονέκτημα των επικαλύψεων των χρωμικών είναι η ικανότητά τους να αυτο-ατέλειες μικρές ατέλειες, τρίβει ή γρατζουνιές.Τα άτομα χρωμίου μπορούν να μετακινηθούν αργά στο στρώμα επικάλυψης και τελικά θα επαναπροσδιορίσουν μικρές γρατζουνιές ή βλάβες.Μεγάλες περικοπές ή τρίψιμες περιοχές δεν μπορούν να αυτοθεραπεία και απαιτούν επανεπεξεργασία.

Υπάρχουν πολλά βήματα επεξεργασίας που απαιτούνται για την επικάλυψη αλουμινίου ή άλλων μετάλλων.Τα μέταλλα πρέπει να είναι εξαιρετικά καθαρά και συνήθως πλένονται και ξεπλένονται πολλές φορές με σαπούνι, διαλύτες και νερό.Η επιφάνεια πρέπει να παρασκευάζεται για την επικάλυψη μετατροπής χρωμικού με τη χάραξη της επιφάνειας με μια όξινη παρτίδα.Η χάραξη είναι μια διαδικασία όπου η μεταλλική επιφάνεια είναι τραχιά αντιδρώντας την με ένα οξύ διάλυμα που επιτίθεται χημικά στην μεταλλική επιφάνεια.Το έκπλυση πρέπει να γίνει και πάλι μετά τη χάραξη και πριν από την επικάλυψη μετατροπής χρωμικού.Για παράδειγμα, το αλουμίνιο δεν δέχεται καλά το χρώμα και οι βαμμένες επιφάνειες υποβαθμίζονται πολύ γρήγορα.Το αλουμίνιο πριν από τη θεραπεία με επικάλυψη χρωμίου δημιουργεί μια επιφάνεια που λειτουργεί καλά με χρώματα και επέτρεψε στις εμπορικές αεροπορικές εταιρείες να ζωγραφίζουν αεροσκάφη με την ταυτότητά τους στην εταιρεία.Οι επικαλύψεις των χρωμικών δεν μειώνουν σημαντικά την ηλεκτρική αγωγιμότητα, η οποία είναι η ικανότητα μεταφοράς ηλεκτρικού ρεύματος.Αυτό μπορεί να είναι ένα πλεονέκτημα στα αεροσκάφη ή σε άλλα οχήματα που μεταφέρουν ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσω τμημάτων του πλαισίου.Τα χρώματα και άλλα επικαλύψεις σχηματίζουν στρώματα που εμποδίζουν την ηλεκτρική ροή, απαιτώντας δαπανηρά σχέδια καλωδίωσης για να ξεπεραστούν το πρόβλημα.

Ένα σημαντικό μειονέκτημα της χρήσης επικαλύψεων χρωμίου ήταν η τοξικότητα του χρωμίου.Ένας τύπος που ονομάζεται Hexavalent Chromium είναι πολύ τοξικό για τους ανθρώπους και τα ζώα και παραμένει στο περιβάλλον για πολύ καιρό.Η χρήση του λιγότερο τοξικού τρισθενούς χρωμίου ξεκίνησε στα τέλη του 20ου αιώνα, η οποία είχε κάποια επιτυχία, αλλά είναι λιγότερο αποτελεσματική ως προστάτης μετάλλων από το εξαφιλικό.Η έρευνα περιελάμβανε επίσης άλλες επικαλύψεις με τιτάνιο και ζιρκόνιο, τα οποία έχουν δει κάποια χρήση γιαΒιομηχανικές εφαρμογές.