Co to jest powłoka konwersji chromatu?

Powłoka konwersji chromianu jest procesem stosowanym do ochrony glinu i niektórych innych metali przed korozją, która często nazywana jest rdzą.Korozja występuje z reakcji metali i tlenu z wilgocią lub wodą.Rdza jest tlenkiem metalu, w którym atomy tlenu chemicznie reagują z atomami metali.Pozostawione nieskorygowane, utlenianie lub rdza mogą bardzo szybko zrujnować części metalowe w klimatach o wysokiej pozorności.

Nawet w XXI wiek, proces chemiczny w zakresie, w jaki atomy chromu budują warstwę na powierzchni metalowych, nie był dobrze poznany.Wiadomo było, że części metalowe zanurzone w roztworze soli chromu na bazie wody i niewielka ilość kwasu utworzy bardzo cienką warstwę tlenku chromu na powierzchni.Proces powlekania konwersji chromianu można wykonać w temperaturach pokoju w ciągu zaledwie kilku minut.

Nie wszystkie metale mogą zaakceptować powłokę konwersji chromianu, ponieważ proces nie działa dobrze na żelazku lub stali.Jednak najpierw można zastosować powłokę cynku, a warstwa chromianu dodana później.Powłoka chromatu nie spowalnia żelaza lub stalowego rdzy, ale chroni cynk, który chroni stal.Powłoki chromianu różnią się kolorem od jasnych żółci po ciemnobrązowe, z których część jest spowodowana grubością powłoki i, w mniejszym stopniu, jaki metal jest chroniony.Ciemniejsze powłoki zazwyczaj są nieco grubsze i zapewniają lepszą ochronę korozji.

Aluminium stało się popularnym metalem dla nowego przemysłu lotniczego na początku XX wieku.Czyste aluminium jest bardzo miękkie, więc mieszanki z miedzią i innymi metaliami zastosowano do tworzenia lekkich, ale mocnych części samolotów.Korozja szybko stała się problemem, a normalne farby nie zapobiegły temu.Stwierdzono, że powłoki chromowe zmniejszają korozję do akceptowalnych poziomów.

Powłoka konwersji chromianu jest często nazywana warstwą chemiczną, a warstwa powłoki jest dość cienka, w przeciwieństwie do farby lub posiłku cynku.Jedną z zalet powłok chromianu jest ich zdolność do samozaprobania małych niedoskonałości, pocierania lub zadrapań.Atomy chromu mogą poruszać się powoli w warstwie powłoki i ostatecznie ponownie przyciągną małe zadrapania lub uszkodzenia.Duże cięcia lub wcierane obszary nie mogą samodzielnie zatrzymać i wymagać ponownego leczenia.

Istnieje kilka kroków przetwarzania potrzebnych do pokrycia aluminium lub innych metali.Metale muszą być wyjątkowo czyste i zwykle są myte i przepłukane wielokrotnie mydłem, rozpuszczalnikami i wodą.Powierzchnię należy przygotować do powłoki konwersji chromianu poprzez wytrawienie powierzchni za pomocą partii kwasowej.Trawienie jest procesem, w którym powierzchnia metalu jest szorstowana przez reakcję z kwasowym roztworem, który chemicznie atakuje powierzchnię metalu.Płukanie należy wykonać ponownie po trawaniu, a przed zastosowaniem powłoki do konwersji chromianu.

Powłoka konwersji chromianu jest również przydatna, jeśli część musi być pomalowana;Na przykład aluminium nie akceptuje dobrze farby, a pomalowane powierzchnie bardzo szybko degradują.Aluminium wstępne z powłoką chromu tworzy powierzchnię, która dobrze działa z farbami, i pozwoliła komercyjnie linie lotnicze na malowanie samolotów z identyfikacją firmy.Powłoki chromianu nie zmniejszają bardzo przewodności elektrycznej, co jest zdolnością do przenoszenia prądu elektrycznego.Może to być zaletą w samolotach lub innych pojazdach, które przenoszą prąd elektryczny przez części ramy.Farby i inne powłoki tworzą warstwy, które blokują przepływ elektryczny, wymagające drogich projektów okablowania w celu przezwyciężenia problemu.

Główną wadą stosowania powłok chromowych była toksyczność chromu.Typ o nazwie chrom sześciowartościowy jest bardzo toksyczny dla ludzi i zwierząt i pozostaje w środowisku przez bardzo długi czas.Zastosowanie mniej toksycznego trójwartościowego chromu rozpoczęło się pod koniec XX wieku, co odniosło pewien sukces, ale jest mniej skuteczny jako metalowy obrońca niż sześciowartościowy.Badania obejmowały również inne powłoki z tytanem i cyrkonem, które zaobserwowano pewne zastosowanieZastosowania przemysłowe.