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O inimigo natural da corrosão: por que os revestimentos de conversão de ácido crômico são tão eficazes em zinco e alumínio?
Revestimentos de conversão de ácido crômico, também conhecidos como revestimentos de Arotina, são usados principalmente para tratar passivamente aço, alumínio, zinco e outras ligas metálicas para evitar corrosão. Sua função principal não é apenas atuar como inibidor de corrosão, mas também melhora a adesão de revestimentos e adesivos, proporciona uma aparência decorativa esteticamente agradável e até mesmo mantém a condutividade de certos metais. Esse revestimento é frequentemente aplicado em produtos como parafusos, ferragens e ferramentas, e dá a esses itens de metal, geralmente brancos ou cinzas, uma cor verde-amarela iridescente única na aparência.
A composição e estrutura do revestimento de conversão de ácido crômico é muito complexa, incluindo sais de crômio e outros componentes químicos. Mudanças nesses componentes afetarão a resistência à corrosão do produto final.
Processo de aplicação de revestimento de conversão de ácido crômico
O processo de aplicação de um revestimento de conversão de ácido crômico normalmente envolve a imersão da peça metálica em um banho químico até que a espessura de revestimento desejada seja alcançada. Esse processo geralmente é realizado em temperatura ambiente, e as peças são removidas após ficarem de molho por alguns minutos, enxaguadas e deixadas para secar. A imersão direta proporciona estabilidade em comparação a outros métodos e garante uniformidade e estabilidade do revestimento. Quando o revestimento é aplicado, ele é inicialmente macio e gelatinoso, mas seca e se torna hidrofóbico com o tempo, endurecendo em 24 horas.
Características químicas do revestimento
O processo de revestimento com ácido crômico é baseado na reação de redução do oxigênio vermelho. No caso do alumínio, o cromo hexavalente reage com o alumínio para formar cromo trivalente e óxido de hidróxido de alumínio. Esses hidróxidos se combinam ainda mais, sob as condições certas, para formar coloides de pequenas partículas e, por fim, formar estruturas sólidas em nanoescala. Essa estrutura encolhe durante o processo de secagem, aumentando assim a resistência e a estabilidade da membrana.
Durante o processo de secagem, o revestimento formará rachaduras microscópicas semelhantes a "lama seca". O metal nessas rachaduras ainda reagirá com a solução retida dentro, mantendo o efeito protetor geral.
Efeitos da aplicação de metais específicos
Efeito do cromo do zinco
A resistência às intempéries do revestimento de zinco é significativamente melhorada após o tratamento com ácido crômico. A cor do revestimento de cromato muda de transparente ou azul para laranja, dourado, verde oliva e preto. A mudança de cor também reflete a espessura do revestimento. Em geral, quanto mais escura a cor, mais forte a resistência à corrosão.
Aplicação de alumínio e ligas de alumínio
Para o alumínio, o processo de conversão do banho de ácido crômico é relativamente simples. Ele requer apenas um tanque de processo em temperatura ambiente, e todo o processo é concluído em 1 a 5 minutos, o que o torna fácil de operar. A fórmula comercial comum do Arodin 1200s contém alguns produtos químicos, como ácido crômico. Após o tratamento, o filme de alumínio parece amarelo-dourado e a espessura é geralmente entre 200 e 1000 nanômetros.
A formação desta película química não só melhora a resistência à corrosão da liga de alumínio, mas também a torna mais durável na aplicação.
Considerações de segurança
Embora os revestimentos de conversão de ácido crômico ofereçam proteção superior, os compostos de cromo hexavalente associados se tornaram um foco de riscos à saúde. Devido à carcinogenicidade do cromo hexavalente e seus potenciais danos àqueles expostos a ele, muitas novas formulações comerciais se esforçam para substituir o cromo hexavalente pelo cromo trivalente, cumprindo as diretrizes ROHS e REACH da UE para reduzir a ameaça à saúde de trabalhadores e consumidores.
Direção de desenvolvimento futuro
Com o fortalecimento da conscientização ambiental, os requisitos do mercado para revestimentos de conversão de ácido crômico também estão aumentando, e os desenvolvimentos tecnológicos futuros se concentrarão mais em alternativas seguras e ecologicamente corretas. Será que se tornará uma questão importante no futuro se tecnologias alternativas mais seguras e eficazes podem ser desenvolvidas para atender às necessidades industriais?
