Co je konverzní povlak chromanu?

Chromátový konverzní povlak je proces používaný k ochraně hliníku a některých dalších kovů před korozí, která se často nazývá rez. Koroze vzniká reakcí kovů a kyslíku s přítomnou vlhkostí nebo vodou. Rez je oxid kovu, kde atomy kyslíku chemicky reagují s atomy kovu. Neopravené, oxidace nebo rzi mohou v klimatických podmínkách s vysokou vlhkostí velmi rychle zničit kovové části.

Dokonce ani v 21. století nebyl chemický proces toho, jak atomy chrómu vytvářejí vrstvu na kovových površích, dobře pochopen. Bylo známo, že kovové části ponořené do vodného roztoku solí chromu a malého množství kyseliny vytvoří velmi tenkou vrstvu oxidu chromitého na povrchu. Proces nanášení chromátové konverzní vrstvy může být proveden při pokojové teplotě během několika minut.

Ne všechny kovy mohou přijmout chromátový konverzní povlak, protože proces na železa nebo oceli nefunguje dobře. Nejprve však může být nanesen zinkový povlak, přičemž chromátová vrstva bude přidána později. Chromátový povlak nezpomaluje korozi železa nebo oceli, ale chrání zinek, který chrání ocel. Chromátové povlaky se liší barvou od zářivě žlutých až po tmavě hnědé, jejichž část je způsobena tloušťkou povlaku a v menší míře to, jaký kov je chráněn. Tmavší povlaky jsou obvykle o něco tlustší a nabízejí lepší ochranu proti korozi.

Hliník se stal populárním kovem pro nový letecký průmysl na počátku 20. století. Čistý hliník je velmi měkký, proto byly směsi s mědí a dalšími kovy použity k výrobě lehkých, ale silných dílů pro letadla. Koroze se rychle stala problémem a normální barvy tomu nezabránily. Bylo zjištěno, že povlaky z kovového chrómu snižují korozi na přijatelnou úroveň.

Chromátový konverzní povlak se často nazývá chemický film a povlaková vrstva je poměrně tenká, na rozdíl od nanášení barvy nebo zinku. Jednou z výhod chromátových povlaků je jejich schopnost samoléčit malé nedokonalosti, tření nebo škrábance. Atomy chrómu se mohou v potahové vrstvě pohybovat pomalu a nakonec znovu potahují malé škrábance nebo poškození. Velké řezy nebo třecí plochy se nemohou samoléčit a vyžadují opětovné ošetření.

K potažení hliníku nebo jiných kovů je zapotřebí několik kroků zpracování. Kovy musí být extrémně čisté a obvykle se několikrát omývají a propláchnou mýdlem, rozpouštědly a vodou. Povrch musí být připraven pro povlak na přeměnu chromátu leptáním povrchu kyselinou. Leptání je proces, při kterém je kovový povrch zdrsněn reakcí s kyselým roztokem, který chemicky útočí na kovový povrch. Opláchnutí musí být provedeno znovu po leptání a před nanesením chromátového konverzního povlaku.

Chromátový konverzní povlak je také užitečný, pokud je třeba část natřít; například hliník neakceptuje barvy dobře a lakované povrchy se velmi rychle rozkládají. Předúprava hliníku chromovým povlakem vytváří povrch, který dobře pracuje s barvami, a umožnila komerčním leteckým společnostem malovat letadla s jejich identifikací společnosti. Chromátové povlaky výrazně nesnižují elektrickou vodivost, což je schopnost přenášet elektrický proud. To může být výhodou v letadlech nebo jiných vozidlech, která přenášejí elektrický proud skrz části rámu. Barvy a další povlaky vytvářejí vrstvy, které blokují elektrický tok, což vyžaduje překonání problému drahými návrhy kabeláže.

Hlavní nevýhodou použití chromových povlaků byla toxicita chromu. Typ zvaný šestimocný chrom je pro člověka a zvířata velmi toxický a zůstává v prostředí po velmi dlouhou dobu. Použití méně toxického trojmocného chrómu začalo koncem 20. století, které sice mělo určitý úspěch, ale jako ochránce kovů je méně účinné než hexavalent. Výzkum také zahrnoval další povlaky s titanem a zirkoniem, které již byly využity pro průmyslové aplikace.