По своей природе цинк – это металл с очень высокой реакционной способностью, поэтому в условиях повышенной влажности он достаточно быстро начинает поддаваться коррозионному процессу. В итоге – ухудшается внешний вид изделий и их прочность. Чтобы предотвратить массу негативных последствий, проводится пассивация цинковых покрытий.
Что такое пассивация цинка?
Суть пассивации – создание на поверхности металлического изделия искусственного слоя защиты из пассивных пленок. Они образуют собой покрытие, тормозящее доступ к коррозийно активному цинку элементов-окислителей, в результате чего изделия долгое время сохраняют прочность, надежность, эстетичный вид.
Пассивация цинка бывает нескольких видов, в первую очередь отличается тем, из какого пассивного металла сделано покрытие, поэтому может быть:
- хроматирование;
- фосфатирование;
- оксидирование.
Наибольшее распространение получило хроматирование (хромистое покрытие), оно обеспечивает нужный уровень прочности и защиту, а также является самодостаточным в плане декоративной функции. Фосфатами покрывают цинковые поверхности для последующей покраски, а также под масляную пропитку. У оксидирования задача больше декоративная – оно прекрасно справляется с выполнением оригинального чернения металлических изделий.
Так как хроматирование – самый распространенный вариант, на его примере рассмотрим принцип проведения процесса пассивации.
Механизм пассивации цинка и этапы технологического процесса
Для хроматирования берется металл, прошедший оцинковку гальваническим способом.
Проводится хроматирование в растворах, содержащих хромовую кислоту или ее соли. Механизм основан на способности хроматов вступать в ряд сложных химических реакций, которые могут проходить при добавлении разных добавок. Сам цинк, если в растворе не будет посторонних анионов, растворяться в хромовой кислоте будет медленно, не образуя при этом конверсионных слоев. Однако если добавить анионы-катализаторы, например, сульфаты, то процесс диффузии ускоряется, и на поверхности цинка быстро образуются защитные конверсионные хроматные пленки.
Кратко и поэтапно механизм процесса можно описать так:
- подлежащий пассивации оцинкованный металл погружают в специальные ванны с раствором хромовой кислоты или ее солей;
- в растворе кислоты, прилегающей к металлической поверхности, наблюдается повышение рН;
- цинк частично растворяется кислотой, хроматы при этом восстанавливаются с шести- до трехвалентных, затем скапливаются на поверхности металла, образуя защитную пленку;
- далее ионы хрома, образовавшие пленку, становятся отличными ингибиторами коррозионного процесса.
Процесс пассивации может проводиться в нескольких растворах, все зависит от свойств, цвета и толщины пленки, которую требуется получить. Продолжительность выдерживания металла в ваннах может быть от нескольких секунд до нескольких минут. Это установлено каждой технологией отдельно, но в целом процесс пассивации кратковременный.
