Lớp phủ chuyển đổi cromat là gì?

Lớp phủ chuyển đổi cromat là một quá trình được sử dụng để bảo vệ nhôm và một số kim loại khác khỏi ăn mòn, thường được gọi là gỉ.Ăn mòn xảy ra từ phản ứng của kim loại và oxy với độ ẩm hoặc nước.Rust là một oxit của kim loại, nơi các nguyên tử oxy phản ứng hóa học với các nguyên tử kim loại.Còn lại không được quan tâm, quá trình oxy hóa hoặc rỉ sét có thể làm hỏng các bộ phận kim loại rất nhanh ở vùng khí hậu có độ ẩm cao. Ngay cả trong thế kỷ 21, quá trình hóa học cho cách các nguyên tử crom xây dựng một lớp trên bề mặt kim loại không được hiểu rõ.Người ta đã biết rằng các bộ phận kim loại nhúng trong dung dịch muối crom gốc nước và một lượng nhỏ axit sẽ tạo thành một lớp oxit crom rất mỏng trên bề mặt.Quá trình phủ chuyển đổi cromat có thể được thực hiện ở nhiệt độ phòng chỉ trong vài phút. Không phải tất cả các kim loại đều có thể chấp nhận lớp phủ chuyển đổi cromat, vì quá trình này không hoạt động tốt trên sắt hoặc thép.Tuy nhiên, một lớp phủ kẽm trước tiên có thể được áp dụng, với lớp cromat được thêm vào sau.Một lớp phủ cromat không làm chậm quá trình rỉ sét sắt hoặc thép, nhưng nó bảo vệ kẽm đang bảo vệ thép.Lớp phủ cromat khác nhau về màu sắc từ màu vàng sáng đến màu nâu sẫm, một phần là do độ dày của lớp phủ, và ở một mức độ nhỏ hơn, những gì kim loại đang được bảo vệ.Lớp phủ tối hơn thường dày hơn một chút và cung cấp bảo vệ ăn mòn tốt hơn.

Nhôm trở thành một kim loại phổ biến cho ngành công nghiệp máy bay mới vào đầu thế kỷ 20.Nhôm nguyên chất rất mềm, vì vậy hỗn hợp với đồng và các kim loại khác đã được sử dụng để làm cho các bộ phận nhẹ nhưng mạnh mẽ cho máy bay.Ăn mòn nhanh chóng trở thành một vấn đề, và sơn bình thường không ngăn chặn nó.Lớp phủ kim loại crom đã được tìm thấy để giảm sự ăn mòn đến mức chấp nhận được. Một lớp phủ chuyển đổi cromat thường được gọi là màng hóa học và lớp phủ khá mỏng, không giống như sơn hoặc mạ kẽm.Một lợi thế của lớp phủ cromat là khả năng tự chữa lành những khiếm khuyết nhỏ, chà hoặc trầy xước.Các nguyên tử crom có thể di chuyển chậm trong lớp lớp phủ, và cuối cùng sẽ sơn lại các vết trầy xước hoặc hư hỏng nhỏ.Các vết cắt lớn hoặc khu vực cọ xát không thể tự chữa lành và yêu cầu điều trị lại. Có một số bước xử lý cần thiết để phủ nhôm hoặc các kim loại khác.Kim loại phải cực kỳ sạch sẽ, và thường được rửa và rửa nhiều lần bằng xà phòng, dung môi và nước.Bề mặt phải được chuẩn bị cho lớp phủ chuyển đổi cromat bằng cách khắc bề mặt bằng một lô axit.Etching là một quá trình trong đó bề mặt kim loại bị ảnh hưởng bởi cách phản ứng với dung dịch axit tấn công hóa học bề mặt kim loại.Rửa sạch phải được thực hiện một lần nữa sau khi khắc và trước khi lớp phủ chuyển đổi cromat có thể được áp dụng. Lớp phủ chuyển đổi cromate cũng hữu ích nếu một phần cần được sơn;Ví dụ, nhôm không chấp nhận sơn tốt, và các bề mặt sơn xuống cấp rất nhanh.Nhôm tiền xử lý với lớp phủ crom tạo ra một bề mặt hoạt động tốt với sơn và đã cho phép các hãng hàng không thương mại vẽ máy bay với nhận dạng công ty của họ.Lớp phủ Chromat không làm giảm đáng kể độ dẫn điện, đó là khả năng mang dòng điện.Đây có thể là một lợi thế trong máy bay hoặc các phương tiện khác mang dòng điện thông qua các bộ phận của khung.Sơn và các lớp phủ khác tạo thành các lớp ngăn chặn dòng điện, đòi hỏi các thiết kế dây đắt tiền để khắc phục vấn đề. Một nhược điểm chính của việc sử dụng lớp phủ crom là độc tính của crom.Một loại gọi là crom hexavalent rất độc hại đối với con người và động vật, và vẫn còn trong môi trường trong một thời gian rất dài.Việc sử dụng crom trivalent ít độc hại bắt đầu vào cuối thế kỷ 20, đã có một số thành công nhưng ít hiệu quả như một chất bảo vệ kim loại so với hexavalent.Nghiên cứu cũng bao gồm các lớp phủ khác với titan và zirconium, đã thấy một số sử dụng choỨng dụng công nghiệp.