Описание продукта и особенности

Химическое окисление — широко применяемая техника обработки металлических поверхностей, используемая для повышения коррозионной стойкости, создания основы для покрытия или достижения декоративного эффекта.

Химическое окисление представляет собой процесс, при котором металл, погруженный в раствор с окислителем, образует плотную оксидную пленку на поверхности с помощью химических реакций, а не электрохимических.

1. Основной принцип: контролируемая коррозия и формирование пленки

Суть процесса — контролируемая коррозия и конверсия металлической поверхности в жидкой среде. Процесс не зависит от внешнего источника энергии, а управляется химическими реакциями между окислителями в растворе и металлической подложкой.
Процесс растворения: Металл (M, например, алюминий, железо, магний) теряет электроны, окисляется в ионы, которые переходят в раствор или образуют оксиды.
Процесс формирования пленки: Окислители в растворе (например, нитрит натрия, соли хромата) принимают электроны и восстанавливаются. Одновременно растворённые ионы металла реагируют с анионами (O²⁻, OH⁻, CrO₄²⁻), образуя плотный, водонерастворимый слой оксида или конверсионного покрытия, прочно сцепляющегося с подложкой.
Ключевой момент: «контролируемость» — в отличие от неконтролируемой коррозии, химическое окисление точно регулирует состав, pH и температуру раствора. Достигнув определённой толщины, пленка блокирует контакт раствора с металлом, постепенно останавливая реакцию и формируя равномерный защитный слой.

2. Характеристики и функции оксидной пленки

Пористость: Многие химические оксидные пленки тонкие и пористые, обладают отличной адгезией, что делает их превосходной основой для красок и красителей.

Коррозионная стойкость: Пленка изолирует металл от внешней среды, значительно повышая его стойкость к коррозии.

Декоративные свойства: Возможность получения различных цветов (например, синие или чёрные патинирования стали, окрашенные оксиды алюминия) с помощью корректировки состава или последующей обработки.

Снижение трения: Некоторые пленки (например, фосфатные) обеспечивают смазочные и антифрикционные свойства.

3. Основные типы (по материалу основы)

Химическое окисление стали (побуривание/чернение): В высокотемпературных концентрированных щелочных растворах образуется магнитная оксидная пленка Fe₃O₄ синего или чёрного цвета.

Химическое окисление алюминия и его сплавов: В растворах, содержащих хроматы или фосфаты, формируются пленки с содержанием хрома или фосфора. Низкотемпературный, простой в эксплуатации процесс, часто используется для сложных деталей или в качестве грунтовки под покраску.

Химическое окисление магниевых сплавов: Обеспечивает базовую коррозионную защиту и служит грунтом для покрытия.

Хроматирование цинка: Формирует хроматное конверсионное покрытие на цинковых поверхностях, обеспечивая высокую коррозионную стойкость и создавая радужные, синие или чёрные отделки.

Требования к линии химического окисления

Хотя линии химического окисления проще, чем линии гальванического покрытия, они предъявляют строгие требования к контролю процесса для обеспечения качества и однородности пленки.

Примеры ключевых параметров процессов

1. Химическое окисление стали (побуривание)

Состав раствора:

Окислитель: нитрит натрия (NaNO₂) или нитрат натрия (NaNO₃).

Основной компонент: гидроксид натрия (NaOH) для создания щелочной среды и контроля температуры.

Добавки: иногда добавляют триполифосфат натрия для улучшения свойств покрытия.

Контроль параметров:

Температура: критична, обычно 135–145°C. Ниже — пленка не формируется, выше — рыхлая, с плохой адгезией.

Время: 15–90 минут в зависимости от марки стали и концентрации раствора.

Концентрация: регулярный анализ и пополнение NaOH и окислителя для поддержания активности раствора.

1. Химическое окисление алюминия и его сплавов

Состав раствора:

Хроматная система: использование хромовой кислоты или дикроматов, образующих стойкое хроматное покрытие (жёлтое или радужное).

Фосфато-хроматная система: смесь фосфорной и хромовой кислот, формирующая зелёное фосфохроматное покрытие, отличное в качестве грунта под последующую окраску.

Контроль параметров:

Температура: 20–60°C, в зависимости от состава.

Время: 30 секунд – 10 минут.

pH: строго контролируется (например, 1.5–2.5 для фосфато-хроматных систем), небольшие отклонения влияют на качество и цвет покрытия.

Технические характеристики

Сфера применения

Применение химического окисления алюминиевых сплавов

Наиболее широко применяемое направление — хромсодержащие и экологически безопасные хромсодержащие конверсионные покрытия.

Применение химического окисления стали (побуривание/чернение)

Процесс формирует тонкую пленку магнитного оксида железа Fe₃O₄ на поверхности стали, синего или чёрного цвета.