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Il nemico naturale della corrosione: perché i rivestimenti di conversione dell'acido cromico sono così efficaci su zinco e alluminio?
I rivestimenti di conversione dell'acido cromico, noti anche come rivestimenti Arotin, vengono utilizzati principalmente per trattare passivamente acciaio, alluminio, zinco e altre leghe metalliche per prevenirne la corrosione. La sua funzione principale non è solo quella di inibire la corrosione, ma migliora anche l'aderenza di rivestimenti e adesivi, conferisce un aspetto decorativo esteticamente gradevole e mantiene persino la conduttività di alcuni metalli. Questo rivestimento viene spesso applicato a prodotti come viti, ferramenta e utensili e conferisce a questi oggetti in metallo, solitamente bianchi o grigi, un colore verde-giallo cangiante unico nel suo genere.
La composizione e la struttura del rivestimento di conversione dell'acido cromico sono molto complesse, includendo sali di cromo e altri componenti chimici. Le modifiche in questi componenti influenzeranno la resistenza alla corrosione del prodotto finale.
Processo di applicazione del rivestimento di conversione dell'acido cromico
Il processo di applicazione di un rivestimento di conversione con acido cromico solitamente prevede l'immersione della parte metallica in un bagno chimico fino al raggiungimento dello spessore di rivestimento desiderato. Questo processo viene solitamente eseguito a temperatura ambiente e le parti vengono rimosse dopo essere state immerse per alcuni minuti, risciacquate e lasciate asciugare. L'immersione diretta garantisce stabilità rispetto ad altri metodi e assicura uniformità e stabilità del rivestimento. Una volta applicato, il rivestimento è inizialmente morbido e gelatinoso, ma con il tempo si asciuga e diventa idrofobo, indurendo entro 24 ore.
Caratteristiche chimiche del rivestimento
Il processo di rivestimento con acido cromico si basa sulla reazione di riduzione dell'ossigeno rosso. Nel caso dell'alluminio, il cromo esavalente reagisce con l'alluminio per formare cromo trivalente e ossido di idrossido di alluminio. Nelle giuste condizioni, questi idrossidi si combinano ulteriormente per formare colloidi di piccole particelle e, in ultima analisi, strutture solide su scala nanometrica. Durante il processo di essiccazione, questa struttura si restringe, aumentando così la resistenza e la stabilità della membrana.
Durante il processo di essiccazione, il rivestimento formerà delle microscopiche crepe simili al "fango essiccato". Il metallo in queste crepe reagirà comunque con la soluzione trattenuta al suo interno, mantenendo l'effetto protettivo complessivo.
Effetti applicativi di metalli specifici
Effetto cromo dello zinco
La resistenza del rivestimento di zinco agli agenti atmosferici migliora notevolmente dopo il trattamento con acido cromico. Il colore del rivestimento cromato cambia da trasparente o blu ad arancione, oro, verde oliva e nero. Il cambiamento di colore riflette anche lo spessore del rivestimento. In generale, più scuro è il colore, più forte è la resistenza alla corrosione. .
Applicazione dell'alluminio e delle leghe di alluminio
Per l'alluminio, il processo di conversione del bagno di acido cromico è relativamente semplice. Richiede solo un serbatoio di processo a temperatura ambiente e l'intero processo viene completato in 1-5 minuti, il che lo rende facile da utilizzare. La comune formula commerciale di Arodin 1200s contiene alcune sostanze chimiche come l'acido cromico. Dopo il trattamento, la pellicola di alluminio appare giallo dorato e lo spessore è generalmente compreso tra 200 e 1000 nanometri.
La formazione di questa pellicola chimica non solo migliora la resistenza alla corrosione della lega di alluminio, ma la rende anche più durevole nell'applicazione.
Considerazioni sulla sicurezza
Sebbene i rivestimenti di conversione dell'acido cromico offrano una protezione superiore, i composti di cromo esavalente associati sono diventati un fattore di rischio per la salute. A causa della cancerogenicità del cromo esavalente e dei suoi potenziali danni per chi vi è esposto, molte nuove formulazioni commerciali cercano di sostituire il cromo esavalente con il cromo trivalente, nel rispetto delle linee guida ROHS e REACH dell'UE per ridurre il rischio per la salute dei lavoratori e dei consumatori.
Direzione di sviluppo futuro
Con il rafforzamento della consapevolezza ambientale, aumentano anche le richieste di mercato per i rivestimenti di conversione dell'acido cromico e gli sviluppi tecnologici futuri si concentreranno maggiormente su alternative sicure e rispettose dell'ambiente. Se sarà possibile sviluppare tecnologie alternative più sicure ed efficaci per soddisfare le esigenze industriali diventerà una questione importante in futuro?
