Что такое конверсионное покрытие хромата?

Хроматное конверсионное покрытие - это процесс, используемый для защиты алюминия и некоторых других металлов от коррозии, которую часто называют ржавчиной. Коррозия происходит в результате реакции металлов и кислорода с присутствием влаги или воды. Ржавчина - это оксид металла, где атомы кислорода химически реагируют с атомами металла. Если не исправить, окисление или ржавчина могут очень быстро разрушить металлические детали в условиях высокой влажности.

Даже в 21-м веке химический процесс того, как атомы хрома создают слой на металлических поверхностях, не был хорошо понят. Было известно, что металлические детали, погруженные в водный раствор солей хрома и небольшое количество кислоты, образуют очень тонкий слой оксида хрома на поверхности. Процесс нанесения покрытия с преобразованием хроматов можно проводить при комнатной температуре всего за несколько минут.

Не все металлы могут выдерживать хроматопреобразовательное покрытие, так как этот процесс плохо работает с железом или сталью. Однако сначала можно нанести цинковое покрытие, а затем добавить слой хромата. Хроматное покрытие не замедляет ржавление железа или стали, но защищает цинк, который защищает сталь. Хроматные покрытия различаются по цвету от ярко-желтых до темно-коричневых, часть которых обусловлена ​​толщиной покрытия и в меньшей степени тем, какой металл защищен. Более темные покрытия обычно немного толще и обеспечивают лучшую защиту от коррозии.

Алюминий стал популярным металлом для новой авиационной промышленности в начале 20-го века. Чистый алюминий очень мягкий, поэтому для изготовления легких, но прочных деталей для самолетов использовались смеси с медью и другими металлами. Коррозия быстро стала проблемой, и нормальные краски не предотвратили ее. Было обнаружено, что хром-металлические покрытия снижают коррозию до приемлемых уровней.

Покрытие для преобразования хроматов часто называют химической пленкой, а слой покрытия довольно тонкий, в отличие от краски или цинкования. Одним из преимуществ хроматных покрытий является их способность самостоятельно лечить небольшие дефекты, потертости или царапины. Атомы хрома могут медленно перемещаться в слое покрытия и, в конечном счете, будут повторно покрывать небольшие царапины или повреждения. Большие порезы или потертые участки не могут заживать самостоятельно и требуют повторной обработки.

Существует несколько этапов обработки, необходимых для покрытия алюминия или других металлов. Металлы должны быть очень чистыми, и их обычно многократно промывают и ополаскивают мылом, растворителями и водой. Поверхность должна быть подготовлена ​​для нанесения покрытия из хромата путем протравливания поверхности кислотной смесью. Травление - это процесс, при котором поверхность металла становится шероховатой, реагируя с кислотным раствором, который химически воздействует на поверхность металла. Промывка должна быть проведена снова после травления и до нанесения покрытия для преобразования хромата.

Хроматное конверсионное покрытие также полезно, если деталь необходимо покрасить; например, алюминий плохо переносит краску, а окрашенные поверхности очень быстро разлагаются. Предварительная обработка алюминия хромовым покрытием создает поверхность, которая хорошо работает с красками, и позволяет коммерческим авиакомпаниям окрашивать самолеты с идентификацией их компании. Хроматные покрытия не сильно снижают электропроводность, то есть способность переносить электрический ток. Это может быть преимуществом в самолетах или других транспортных средствах, которые проводят электрический ток через части рамы. Краски и другие покрытия образуют слои, которые блокируют электрический поток, что требует дорогой конструкции проводки для решения проблемы

Основным недостатком использования хромовых покрытий была токсичность хрома. Тип под названием шестивалентный хром очень токсичен для людей и животных и остается в окружающей среде в течение очень долгого времени. Использование менее токсичного трехвалентного хрома началось в конце 20-го века, что имело некоторый успех, но менее эффективно в качестве защитника металла, чем шестивалентный. Исследования также включали другие покрытия с титаном и цирконием, которые нашли некоторое применение в промышленности.