
【化】 chromate protective film
chromate
【醫】 chromas; chromate
【計】 resist film
【醫】 protective tissue
鉻酸鹽保護膜(Chromate Conversion Coating)是一種通過化學轉化處理在金屬(特别是鋁、鎂、鋅及其合金)表面形成的保護性膜層。該處理過程将金屬基體表層的一部分轉化為由鉻的化合物組成的膜,其主要功能包括:
耐腐蝕性提升
該膜層本身具有屏障作用,能有效隔離金屬基體與腐蝕環境(如濕氣、鹽霧)。更重要的是,膜層中含有的六價鉻(Cr⁶⁺)具有自修複能力("自愈"功能)。當膜層出現微小損傷時,六價鉻可遷移至損傷處,被還原為三價鉻(Cr³⁺)并形成新的惰性化合物,修複損傷點,從而提供持續的主動防護。
增強塗層附着力
鉻酸鹽膜具有多孔性和高表面積,為後續塗覆的油漆、粉末塗料或其他有機塗層提供了優異的物理錨定點(機械咬合)。同時,膜層表面的化學特性(如羟基)能與塗層形成化學鍵合,顯著提高塗層與基體的結合力和耐久性。
導電性與外觀
根據處理工藝的不同,鉻酸鹽膜可呈現無色透明、彩虹色(金黃色、藍色、綠色等)或橄榄綠色。無色膜基本不影響金屬的導電性,常用于電子電氣領域;彩虹色和橄榄綠色膜則提供不同級别的防護和裝飾效果。該膜層通常較薄,對工件尺寸影響很小。
成膜機理簡述
在酸性鉻酸鹽處理液中,金屬基體(如鋁)發生溶解(陽極反應),釋放電子。溶液中的鉻酸(H₂CrO₄)接受電子被還原(陰極反應),部分六價鉻(Cr⁶⁺)轉化為三價鉻(Cr³⁺)。溶解的金屬離子(如Al³⁺)與溶液中的三價鉻、六價鉻以及其他組分(如磷酸根、氟離子等)發生共沉積,在金屬表面形成一層非晶态或微晶态的凝膠狀複合物膜層。該膜層主要由水合的三氧化二鉻(Cr₂O₃)和鉻的鉻酸鹽(CrO₃·Cr₂O₃)組成,并包含基體金屬的化合物。
應用領域
廣泛應用于航空航天、汽車制造、電子電器(如鋁制散熱器、外殼)、建築五金(如鋁合金門窗配件)、緊固件等領域,作為最終防護層或塗裝前的預處理層。
環保趨勢
由于六價鉻(Cr⁶⁺)的毒性和環境危害,傳統鉻酸鹽處理正受到嚴格限制(如RoHS、ELV指令)。無鉻替代技術(如三價鉻轉化、锆/钛系轉化、稀土轉化、有機-無機雜化塗層)正在積極發展和應用中,但部分高性能應用領域對傳統鉻酸鹽膜的依賴仍在持續。
參考來源:
鉻酸鹽保護膜是一種通過化學轉化在金屬表面形成的防護層,主要用于提升金屬的耐腐蝕性、硬度及裝飾性。以下是其詳細解析:
鉻酸鹽保護膜屬于化學轉化塗層的一種,通過金屬(如鋼、鋁、鋅等)與含鉻酸鹽的溶液發生氧化還原反應形成。其主要成分包括三氧化二鉻(Cr₂O₃)水合物及其他金屬氧化物,能有效隔絕水分和氧氣,延緩金屬腐蝕。
典型工藝包括将金屬浸入含重鉻酸鹽(如Na₂Cr₂O₇)和酸性成分(如硫酸)的溶液中,反應後形成均勻膜層。例如,鋁制品可通過含單甯酸的溶液處理生成氧化鋁複合膜。
通過上述機制,鉻酸鹽保護膜在工業防腐蝕領域具有重要地位,但其環境友好性改進仍是當前研究熱點。
【别人正在浏覽】