Powłoka konwersyjna otrzymana z pasywacji fluorkowej suszona w standardowych warunkach (F:Std) i wygrzewana w wysokiej temperaturze (F:HT)
Powłoki konwersyjne chromowe zawierają polinuklearne tlenki lub wodorotlenki chromu (III)10. Jak dotąd mechanizm utleniania chromu trójwartościowego w powłokach konwersyjnych nie jest do końca wyjaśniony. Mało prawdopodobne wydaje się bezpośrednie utlenianie rozpuszczonym tlenem, ponieważ reakcja przebiega zbyt wolno11. Niemniej jednak tlen jest najpowszechniej występującym utleniaczem. Wroblowa i wsp.12 zaproponowali alternatywne źródło silnego utleniacza. Zbadali powłoki cynkowe i odkryli, że w środowisku alkalicznym tlen jest redukowany przez rozpuszczony cynk. W tej reakcji powstaje nadtlenek wodoru, jak pokazano na równaniu 1.
Zn + O2 + H2O → Zn2+ + HO2– + OH– (1)
Nadtlenek wodoru jest silniejszym utleniaczem niż tlen (1,76 V vs 1,23 V) i w związku z tym przypuszcza się, że częściowa konwersja Cr(OH)3 do chromianu obejmuje następujący etap (równanie 2).
- Wpływ związków kompleksujących
Związki kompleksujące odgrywają kluczową rolę przy tworzeniu warstwy konwersyjnej. Przez chelatowanie chromu i kobaltu tworzą kompleksy rozpuszczalne w różnych zakresach pH. Chrom pozostaje rozpuszczony w roztworze, a następnie w alkalicznym środowisku w pobliżu powłoki cynkowej wytrąca się w postaci tlenku lub wodorotlenku chromu, tworząc warstwę konwersyjną. Związki kompleksujące przyspieszają również przyrastanie powłoki konwersyjnej i tym samym podnoszą odporność korozyjną13. Mogą również wpływać na proces tworzenia chromu (VI) w powłoce. Przygotowano dwa modelowe roztwory pasywacji o takiej samej zawartości chromu i związków kompleksujących, jeden oparty na organicznym ligandzie, drugi na fluorkach. Wyniki analizy chromu (VI) przedstawiono na rys. 1.
Wykres pokazuje, że stężenie chromu (VI) w próbkach wzrasta w czasie przechowywania. Zawartość chromu (VI) w powłokach uzyskanych z roztworów opartych na organicznym ligandzie wyniosła 0,055 µg/cm2 już po jednym dniu przechowywania i drastycznie wzrosła do 0,141 µg/cm² po 30 dniach. Badanie wykazało również, że rodzaj związku kompleksującego ma wpływ na tworzenie chromu (VI). W porównaniu z pasywacjami opartymi na organicznym ligandzie pasywacje oparte na fluorkach wytwarzają powłoki konwersyjne, w których powstawanie chromu (VI) przebiega wolniej. W czasie trwania badania zawartość chromu (VI) osiągnęła wartość 0,024 µg/cm², nie przekraczając dopuszczalnego limitu 0,100 µg/cm².
Komentarze (0)