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부식의 천적: 크롬산 전환 코팅이 아연과 알루미늄에 왜 그렇게 효과적인가?
크롬산 전환 코팅은 아로틴 코팅이라고도 하며, 주로 강철, 알루미늄, 아연 및 기타 금속 합금의 부식을 방지하기 위해 수동적으로 처리하는 데 사용됩니다. 주요 기능은 부식 방지제 역할을 하는 것뿐만 아니라 코팅 및 접착제의 접착력을 향상시키고, 미적으로 만족스러운 장식적 외관을 제공하며, 심지어 특정 금속의 전도성을 유지하는 것입니다. 이 코팅은 나사, 하드웨어, 도구와 같은 제품에 자주 적용되며, 보통 흰색이나 회색인 이러한 금속 제품에 독특한 무지개빛 녹색-노란색을 입힙니다.
크롬산 전환 코팅의 구성 및 구조는 크롬염 및 기타 화학 성분을 포함하여 매우 복잡합니다. 이러한 성분의 변화는 최종 제품의 내식성에 영향을 미칩니다.
크롬산 전환코팅의 적용 과정
크롬산 전환 코팅을 적용하는 과정은 일반적으로 원하는 코팅 두께가 될 때까지 금속 부분을 화학 용액에 담그는 과정을 포함합니다. 이 과정은 일반적으로 실온에서 수행되며, 몇 분간 담가둔 후 부품을 꺼내어 헹구고 말립니다. 직접 침지는 다른 방법에 비해 안정성이 높고, 코팅의 균일성과 안정성을 보장합니다. 코팅을 적용하면 처음에는 부드럽고 젤라틴 같은 상태이지만 시간이 지나면서 건조되고 소수성이 되어 24시간 이내에 굳어집니다.
코팅 화학 특성
크롬산 코팅 공정은 붉은 산소 환원 반응을 기반으로 합니다. 알루미늄의 경우, 6가 크롬은 알루미늄과 반응하여 3가 크롬과 알루미늄 산화물 수산화물을 형성합니다. 이러한 수산화물은 적절한 조건에서 결합하여 작은 입자의 콜로이드를 형성하고 궁극적으로 나노스케일 고체 골격을 형성합니다. 이 프레임워크는 건조 과정 중에 수축되어 막의 강도와 안정성이 증가합니다.
건조 과정에서 코팅은 "말린 진흙"과 유사한 미세한 균열을 형성합니다. 이러한 균열의 금속은 여전히 내부에 유지된 용액과 반응하여 전반적인 보호 효과를 유지합니다.
특정 금속의 적용 효과
아연의 크롬 효과
크롬산 처리를 한 후 아연 도금의 내후성이 현저히 향상되었습니다. 크롬산염 코팅의 색상은 투명 또는 파란색에서 주황색, 금색, 올리브색, 검은색으로 바뀝니다. 색상 변화는 코팅의 두께도 반영합니다. 일반적으로 색상이 어두울수록 내식성이 강합니다.
알루미늄 및 알루미늄 합금의 응용
알루미늄의 경우 크롬산욕을 전환하는 과정은 비교적 간단합니다. 주변 온도의 공정 탱크만 필요하며, 전체 공정이 1~5분 안에 완료되므로 작동이 쉽습니다. Arodin 1200s의 일반적인 상업용 공식에는 크롬산과 같은 일부 화학 물질이 포함되어 있습니다. 처리 후 알루미늄 필름은 황금색으로 나타나고 두께는 일반적으로 200~1000나노미터입니다.
이러한 화학 피막의 형성은 알루미늄 합금의 내식성을 향상시킬 뿐 아니라, 사용 시 내구성도 높여줍니다.
안전 고려 사항
크롬산 전환 코팅이 뛰어난 보호 기능을 제공하는 반면, 관련된 6가 크롬 화합물이 건강 위험의 초점이 되었습니다. 6가 크롬의 발암성과 이에 노출된 사람들에게 미칠 수 있는 잠재적 피해로 인해 많은 새로운 상업용 제품들은 EU ROHS와 REACH 가이드라인을 준수하는 동시에 6가 크롬을 3가 크롬으로 대체하여 근로자와 소비자의 건강 위협을 줄이려고 노력하고 있습니다.
미래 개발 방향
환경 의식이 강화됨에 따라 크롬산 전환 코팅에 대한 시장 수요도 증가하고 있으며, 향후 기술 개발은 안전하고 환경 친화적인 대안에 더욱 집중될 것입니다. 산업적 요구를 충족시키기 위해 더욱 안전하고 효과적인 대체 기술을 개발할 수 있을지 여부는 미래에 중요한 문제가 될 것인가?
