K: Mitkä ovat galvanoitujen kelojen passivointiprosessien pääluokat niiden kemiallisen koostumuksen perusteella?
V: Ne jaetaan pääasiassa kahteen luokkaan: kromaattipassivointi ja kromi{0}}vapaa passivointi. Kromaattipassivoinnissa käytetään kuusiarvoisia kromiyhdisteitä, joilla on erinomainen korroosionkestävyys, mutta jotka ovat myrkyllisiä, ja ympäristörajoitukset ovat yhä tiukemmat. Kromi-vapaa passivointi on ympäristöystävällinen vaihtoehtoinen prosessi, ja yleisiä tyyppejä ovat kolmiarvoisen kromin passivointi, silaanipassivointi, titaani-zirkoniumsuolan passivointi ja orgaaninen komposiittipassivointi.
K: Mitkä ovat kromaattipassivoinnin erityisominaisuudet ja mekanismi?
V: Kromaattipassivointi on perinteinen prosessi, jossa galvanoidut kelat upotetaan tai rulla{0}}pinnoitetaan happamalla liuoksella, joka sisältää kuusiarvoista kromia, jolloin muodostuu kromi-sinkkikomposiittikonversiokalvo sinkkikerroksen pinnalle. Tällä kalvolla on itsestään-paranevia ominaisuuksia, ja se kestää suolasumua yli 120 tuntia. Kuusiarvoinen kromi on kuitenkin syöpää aiheuttava aine, ja jäteveden käsittely on kallista; siksi siitä ollaan parhaillaan luopumassa.
K: Mitä yhtäläisyyksiä ja eroja on kolmenarvoisen kromin passivoinnin ja kuusiarvoisen kromin passivoimisen välillä?
V: Kolmiarvoisen kromin passivoinnissa käytetään kolmiarvoisia kromisuoloja kuudenarvoisen kromin sijasta, ja se on tällä hetkellä yleisin ympäristöystävällinen siirtymäprosessi. Sen kalvonmuodostusmekanismi on samanlainen, mutta kalvokerroksella ei ole itsestään-paranevaa kykyä ja sen korroosionkestävyys on hieman pienempi kuin kuusiarvoisella kromilla (suolasumutusaika noin 72-96 tuntia). Kolmiarvoisen kromin myrkyllisyys on pienempi ja se täyttää RoHS-direktiivit, mutta passivointiliuoksella on huonompi stabiilisuus, mikä vaatii tiukkaa pH:n ja lämpötilan hallintaa.
K: Mikä on silaanin passivoinnin toimintaperiaate? Mitkä ovat sen sopivat sovellukset?
V: Silaanin passivoinnissa käytetään organosilaanikytkentäainetta, joka hydrolyysin jälkeen käy läpi kondensaatioreaktion sinkkikerroksen pinnalla olevien hydroksyyliryhmien kanssa muodostaen tiheän Si-O-Zn-kovalenttisen verkon. Tämä ultra-ohut kalvo (50-200 nm) ei ainoastaan muodosta fyysistä estettä vaan myös parantaa myöhempien pinnoitteiden tarttuvuutta. Se soveltuu sovelluksiin, jotka vaativat täysin nollametalli-ionipäästöjä, mutta vaativat erittäin korkeaa esikäsittelyn puhtautta.
K: Mitä etuja titaanisuolakomposiittipassivoinnista on? Mitä muita kromia{1}}vapaita prosesseja on olemassa?
V: Titaani-zirkoniumsuolan passivointi perustuu fluorotitaanihappo- tai fluoricirkonihappojärjestelmään, jolloin sinkkikerroksen päälle kerrostetaan sekaoksidinanofilmi. Sen korroosionkestävyys on lähellä kolmiarvoisen kromin korroosionkestävyyttä, ja sillä on pitkä kylvyn käyttöikä. Muita kromia -vapaita prosesseja ovat orgaanisen hartsin passivointi (kuten akryyli- ja epoksihartsipinnoitteet) ja fytiinihappopassivointi. Edellinen estää syövyttävät väliaineet orgaanisen kalvon läpi, kun taas jälkimmäinen käyttää fytiinihappoa kelatoimaan sinkki-ioneja tiiviin suojakerroksen muodostamiseksi, mutta se on kalliimpaa.