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L'ennemi naturel de la corrosion : pourquoi les revêtements de conversion à l'acide chromique sont-ils si efficaces sur le zinc et l'aluminium ?
Le revêtement de conversion à l'acide chromique, également connu sous le nom de revêtement à l'arodine, est principalement utilisé pour oxyder passivement l'acier, l'aluminium, le zinc et d'autres alliages métalliques afin d'éviter la corrosion. Sa fonction principale est non seulement d’agir comme inhibiteur de corrosion, mais également d’améliorer l’adhérence des peintures et adhésifs, de donner un bel aspect décoratif et même de maintenir la conductivité de certains métaux. Ce revêtement est couramment appliqué sur des produits tels que des vis, de la quincaillerie et des outils, et donne à ces objets, généralement du métal blanc ou gris, un aspect jaune verdâtre irisé unique.
La composition et la structure du revêtement de conversion d'acide chromique sont très complexes, comprenant des sels de chrome et d'autres composants chimiques. Les modifications de ces composants affecteront la résistance à la corrosion du produit final.
Processus d'application du revêtement de conversion d'acide chromique
Le processus d'application d'un revêtement de conversion à l'acide chromique implique généralement d'immerger la pièce métallique dans un bain chimique jusqu'à ce que l'épaisseur de revêtement souhaitée soit atteinte. Ce processus est généralement effectué à température ambiante. Après quelques minutes de trempage, les pièces sont retirées, rincées et séchées. Par rapport à d’autres méthodes, le trempage direct assure la stabilité et assure l’uniformité et la stabilité du revêtement. Une fois appliqué, le revêtement est initialement doux et semblable à un gel, mais sèche et devient hydrophobe avec le temps, durcissant en 24 heures.
Propriétés chimiques du revêtement
Le processus de revêtement à l'acide chromique est basé sur la réaction de réduction de l'oxygène rouge. Dans le cas de l'aluminium, le chrome hexavalent réagit avec l'aluminium pour former des hydroxydes de chrome trivalent et d'oxyde d'aluminium. Ces hydroxydes sont ensuite combinés dans des conditions appropriées pour former des colloïdes de petites particules et finalement former une structure solide à l'échelle nanométrique. Cette structure se rétracte au cours du processus de séchage, augmentant ainsi la résistance et la stabilité du film.
Pendant le processus de séchage, le revêtement formera des fissures microscopiques semblables à de la « boue sèche ». Le métal dans ces fissures réagira toujours avec la solution emprisonnée à l'intérieur, conservant ainsi l'effet protecteur global.
Effets d'application de métaux spécifiques
Effet chromage du zinc
Une fois le zingage traité à l'acide chromique, sa résistance aux intempéries est considérablement améliorée. La couleur des revêtements d'acide chromique passe progressivement du clair ou du bleu à l'orange, à l'or, au vert olive et au noir. Le changement de couleur reflète également la différence d'épaisseur du revêtement. De manière générale, plus la couleur est foncée, plus la résistance à la corrosion est forte.
Applications de l'aluminium et des alliages d'aluminium
Pour l'aluminium, le processus de conversion d'acide chromique en bain est relativement simple. Il ne nécessite qu'un réservoir de traitement à température ambiante, l'ensemble du processus est terminé en 1 à 5 minutes et est facile à utiliser. La formule commercialement courante de l'Arodin 1200s contient certains produits chimiques tels que l'acide chromique. Après traitement, le film d'aluminium apparaît jaune doré et son épaisseur est généralement comprise entre 200 et 1 000 nanomètres.
La formation de ce film chimique améliore non seulement la résistance à la corrosion des alliages d'aluminium, mais les rend également plus durables dans les applications.
Considérations de sécurité
Bien que les revêtements de conversion à l'acide chromique offrent des propriétés protectrices supérieures, les composés de chrome hexavalent qui leur sont associés sont devenus au centre de risques pour la santé. En raison de la cancérogénicité du chrome hexavalent et des dangers potentiels pour les contacts, de nombreuses nouvelles formulations commerciales s'efforcent de remplacer le chrome hexavalent par du chrome trivalent tout en respectant les directives européennes ROHS et REACH afin de réduire les risques pour la santé des travailleurs et des consommateurs.
Orientation future du développement
Avec le renforcement de la conscience environnementale, les exigences du marché en matière de revêtements de conversion à l'acide chromique augmentent également de jour en jour. Le développement technologique futur se concentrera davantage sur des alternatives sûres et respectueuses de l'environnement. La question de savoir si des technologies alternatives plus sûres et plus efficaces peuvent être développées pour répondre aux besoins industriels deviendra une question importante à l'avenir ?
