การเคลือบแปลงโครเมตคืออะไร?

การเคลือบโครเมตแปลงเป็นกระบวนการที่ใช้ในการปกป้องอลูมิเนียมและโลหะอื่น ๆ จากการกัดกร่อนซึ่งมักจะเรียกว่าสนิม การกัดกร่อนเกิดจากปฏิกิริยาของโลหะและออกซิเจนที่มีความชื้นหรือน้ำอยู่ สนิมเป็นออกไซด์ของโลหะซึ่งอะตอมออกซิเจนทำปฏิกิริยาทางเคมีกับอะตอมโลหะ การไม่เกิดออกซิเดชันหรือสนิมซ้ายสามารถทำลายชิ้นส่วนโลหะได้อย่างรวดเร็วในสภาพอากาศที่มีความชื้นสูง

แม้แต่ในศตวรรษที่ 21 กระบวนการทางเคมีสำหรับวิธีที่อะตอมของโครเมียมสร้างชั้นบนพื้นผิวโลหะนั้นยังไม่เป็นที่เข้าใจกัน เป็นที่ทราบกันว่าชิ้นส่วนโลหะจุ่มลงในสารละลายน้ำที่มีโครเมียมเกลือและกรดจำนวนเล็กน้อยจะก่อตัวเป็นชั้นบาง ๆ ของโครเมียมออกไซด์บนพื้นผิว กระบวนการเคลือบโครเมตแปลงสามารถทำได้ที่อุณหภูมิห้องในเวลาเพียงไม่กี่นาที

โลหะบางชนิดไม่สามารถยอมรับการเคลือบโครเมตได้เนื่องจากกระบวนการนี้ใช้งานไม่ได้กับเหล็กหรือเหล็กกล้า อย่างไรก็ตามการเคลือบสังกะสีสามารถทำได้ก่อนโดยเพิ่มชั้นโครเมตในภายหลัง การเคลือบโครเมตจะไม่ทำให้เหล็กหรือสนิมเกิดการชะลอตัวลง แต่จะช่วยป้องกันสังกะสีที่ช่วยปกป้องเหล็ก การเคลือบโครเมตมีสีแตกต่างกันไปตั้งแต่สีเหลืองสดใสไปจนถึงสีน้ำตาลเข้มซึ่งส่วนหนึ่งเกิดจากความหนาของการเคลือบผิว โดยทั่วไปการเคลือบสีเข้มจะหนาขึ้นเล็กน้อยและป้องกันการกัดกร่อนได้ดีกว่า

อลูมิเนียมกลายเป็นโลหะที่ได้รับความนิยมสำหรับอุตสาหกรรมเครื่องบินใหม่ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 อลูมิเนียมบริสุทธิ์นั้นอ่อนมากดังนั้นจึงผสมกับทองแดงและโลหะอื่น ๆ เพื่อทำชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักเบา แต่แข็งแรงสำหรับเครื่องบิน การกัดกร่อนอย่างรวดเร็วกลายเป็นปัญหาและสีปกติไม่ได้ป้องกันมัน พบว่าการเคลือบโลหะโครเมียมช่วยลดการกัดกร่อนให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้

การแปลงโครเมตมักเรียกว่าฟิล์มเคมีและชั้นเคลือบค่อนข้างบางซึ่งแตกต่างจากการชุบสีหรือการชุบสังกะสี ข้อดีอย่างหนึ่งของการเคลือบโครเมตคือความสามารถในการรักษาข้อบกพร่องเล็ก ๆ น้อย ๆ ถูหรือรอยขีดข่วนด้วยตนเอง อะตอมโครเมียมสามารถเคลื่อนที่อย่างช้าๆในชั้นเคลือบผิวและในที่สุดจะเคลือบรอยขีดข่วนหรือความเสียหายขนาดเล็กอีกครั้ง พื้นที่บาดแผลขนาดใหญ่หรือลูบไม่สามารถรักษาตัวเองได้และต้องได้รับการบำบัดอีกครั้ง

กระบวนการเคลือบหลายขั้นตอนจำเป็นต้องเคลือบอลูมิเนียมหรือโลหะอื่น ๆ โลหะจะต้องสะอาดมากและมักจะล้างและล้างหลายครั้งด้วยสบู่ตัวทำละลายและน้ำ ต้องเตรียมพื้นผิวสำหรับการแปลงโครเมตโดยการกัดผิวด้วยชุดกรด การแกะสลักเป็นกระบวนการที่พื้นผิวโลหะขรุขระโดยทำปฏิกิริยากับสารละลายกรดที่ทำปฏิกิริยากับพื้นผิวโลหะ ต้องทำการล้างอีกครั้งหลังจากการแกะสลักและก่อนการเคลือบโครเมตจะสามารถนำมาใช้ได้

การเคลือบแปลงโครเมตก็มีประโยชน์เช่นกันหากต้องการทาสีชิ้นส่วน ตัวอย่างเช่นอลูมิเนียมไม่ยอมรับการทาสีได้ดีและพื้นผิวที่ทาสีจะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว อลูมิเนียมที่ผ่านการชุบผิวด้วยโครเมียมจะสร้างพื้นผิวที่ใช้งานได้ดีกับสีและอนุญาตให้สายการบินพาณิชย์ทำการทาสีอากาศยานด้วยการระบุ บริษัท ของพวกเขา การเคลือบโครเมตไม่ได้ลดค่าการนำไฟฟ้าซึ่งเป็นความสามารถในการส่งกระแสไฟฟ้า นี่อาจเป็นข้อได้เปรียบในเครื่องบินหรือยานพาหนะอื่น ๆ ที่มีกระแสไฟฟ้าผ่านส่วนต่างๆของเฟรม สีและชั้นเคลือบอื่น ๆ ก่อตัวเป็นชั้นซึ่งขัดขวางการไหลของกระแสไฟฟ้าซึ่งต้องใช้การเดินสายที่มีราคาแพงเพื่อเอาชนะปัญหานี้

ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของการใช้สารเคลือบโครเมียมคือความเป็นพิษของโครเมียม ประเภทที่เรียกว่าโครเมียมเฮกซาวาเลนท์เป็นพิษต่อมนุษย์และสัตว์และยังคงอยู่ในสภาพแวดล้อมเป็นเวลานาน การใช้โครเมียมไทรวาเลนท์ที่เป็นพิษน้อยเริ่มขึ้นในปลายศตวรรษที่ 20 ซึ่งประสบความสำเร็จ แต่มีประสิทธิภาพในการป้องกันโลหะน้อยกว่าเฮกซาวาเลนท์ การวิจัยยังรวมถึงการเคลือบอื่น ๆ ที่มีไทเทเนียมและเซอร์โคเนียมซึ่งได้เห็นการใช้งานสำหรับงานอุตสาหกรรม