Language
Country/Area
No result found
Kẻ thù tự nhiên của sự ăn mòn: Tại sao lớp phủ chuyển đổi axit cromic lại hiệu quả đối với kẽm và nhôm?
Lớp phủ chuyển đổi axit cromic, còn được gọi là lớp phủ Arotin, chủ yếu được sử dụng để xử lý thụ động thép, nhôm, kẽm và các hợp kim kim loại khác để chống ăn mòn. Chức năng chính của nó không chỉ là hoạt động như một chất ức chế ăn mòn mà còn cải thiện độ bám dính của lớp phủ và chất kết dính, mang lại vẻ ngoài trang trí đẹp mắt và thậm chí duy trì khả năng dẫn điện của một số kim loại. Lớp phủ này thường được áp dụng cho các sản phẩm như ốc vít, phần cứng và dụng cụ, và tạo cho các vật dụng bằng kim loại thường có màu trắng hoặc xám này một màu xanh lục-vàng óng ánh độc đáo.
Thành phần và cấu trúc của lớp phủ chuyển đổi axit cromic rất phức tạp, bao gồm muối crom và các thành phần hóa học khác. Những thay đổi trong các thành phần này sẽ ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn của sản phẩm cuối cùng.
Quy trình ứng dụng lớp phủ chuyển đổi axit cromic
Quá trình áp dụng lớp phủ chuyển đổi axit cromic thường bao gồm việc nhúng bộ phận kim loại vào bể hóa chất cho đến khi đạt được độ dày lớp phủ mong muốn. Quá trình này thường được thực hiện ở nhiệt độ phòng, sau khi ngâm trong vài phút, lấy các bộ phận ra, rửa sạch và để khô. Ngâm trực tiếp mang lại sự ổn định hơn so với các phương pháp khác và đảm bảo tính đồng nhất và ổn định của lớp phủ. Khi lớp phủ được phủ lên, ban đầu nó mềm và dạng keo nhưng sẽ khô và trở nên kỵ nước theo thời gian và cứng lại trong vòng 24 giờ.
Đặc tính hóa học của lớp phủ
Quá trình phủ axit cromic dựa trên phản ứng khử oxy đỏ. Trong trường hợp nhôm, crom hóa trị sáu phản ứng với nhôm để tạo thành crom hóa trị ba và nhôm oxit hydroxit. Các hydroxide này tiếp tục kết hợp trong điều kiện thích hợp để tạo thành keo các hạt nhỏ và cuối cùng tạo thành khung rắn ở cấp độ nano. Khung này co lại trong quá trình sấy khô, do đó làm tăng độ bền và độ ổn định của màng.
Trong quá trình sấy khô, lớp phủ sẽ tạo thành các vết nứt cực nhỏ giống như "bùn khô". Kim loại trong các vết nứt này vẫn sẽ phản ứng với dung dịch được giữ lại bên trong, duy trì hiệu quả bảo vệ tổng thể.
Tác dụng ứng dụng của kim loại cụ thể
Tác dụng của kẽm đối với crom
Khả năng chống chịu thời tiết của lớp phủ kẽm được cải thiện đáng kể sau khi xử lý bằng axit cromic. Màu sắc của lớp phủ cromat thay đổi từ trong suốt hoặc xanh lam sang cam, vàng, xanh ô liu và đen. Sự thay đổi màu sắc cũng phản ánh độ dày của lớp phủ. Nói chung, màu càng sẫm thì khả năng chống ăn mòn càng mạnh.
Ứng dụng của nhôm và hợp kim nhôm
Đối với nhôm, quá trình chuyển đổi bể axit cromic tương đối đơn giản. Thiết bị này chỉ cần một thùng chứa ở nhiệt độ môi trường và toàn bộ quá trình sẽ hoàn tất trong vòng 1 đến 5 phút, giúp vận hành dễ dàng. Công thức thương mại phổ biến của Arodin 1200s chứa một số hóa chất như axit cromic. Sau khi xử lý, màng nhôm có màu vàng kim và độ dày thường nằm trong khoảng từ 200 đến 1000 nanomet.
Sự hình thành lớp màng hóa học này không chỉ cải thiện khả năng chống ăn mòn của hợp kim nhôm mà còn làm cho nó bền hơn khi sử dụng.
Những cân nhắc về an toàn
Mặc dù lớp phủ chuyển đổi axit cromic mang lại khả năng bảo vệ vượt trội, nhưng các hợp chất crom hóa trị sáu liên quan lại trở thành mối nguy hại cho sức khỏe. Do tính gây ung thư của crom hóa trị sáu và khả năng gây hại cho những người tiếp xúc với nó, nhiều công thức thương mại mới đang nỗ lực thay thế crom hóa trị sáu bằng crom hóa trị ba trong khi vẫn tuân thủ các hướng dẫn ROHS và REACH của EU để giảm thiểu mối đe dọa sức khỏe cho người lao động và người tiêu dùng.
Hướng phát triển trong tương lai
Với việc nâng cao nhận thức về môi trường, nhu cầu của thị trường đối với lớp phủ chuyển đổi axit cromic cũng tăng lên và sự phát triển công nghệ trong tương lai sẽ tập trung nhiều hơn vào các giải pháp thay thế an toàn và thân thiện với môi trường. Liệu các công nghệ thay thế an toàn và hiệu quả hơn có thể được phát triển để đáp ứng nhu cầu công nghiệp hay không sẽ trở thành một vấn đề quan trọng trong tương lai?
