1. ما هو الآلية الأساسية للتخميل
طبيعة تآكل طلاء الزنك والحاجة إلى التخميل
طلاء الزنك عرضة للتآكل الكهروكيميائي في بيئة رطبة: الزنك ، كأنود ، يفقد الإلكترونات في محلول المنحل بالكهرباء لتوليد Zn²⁺ ، في حين أن الكاثود يكسب إلكترونات الخضوع لتفاعل تخفيض ، مما تسبب في حل طبقة الزنك تدريجياً.
يتمثل جوهر علاج التخميل في بناء فيلم تخميل كثيف ومستقر على سطح طبقة الزنك من خلال الطرق الكيميائية أو الكهروكيميائية ، وعزل الاتصال المباشر بين المصفوفة بالكهرباء ومصفوفة الزنك ، وتثبيط حدوث التفاعلات الكهروكيميائية.
2. ما هي آلية تشكيل فيلم التخميل؟
التخميل الكيميائي: تخضع طبقة الزنك لتفاعل تقليل الأكسدة مع محلول التخميل (مثل كرومات ، وكيل التخميل الخالي من الكروم) لتشكيل أكسيد معدني أو هيدروكسيد أو فيلم ملح مركب. على سبيل المثال ، في تخميل الكرومات ، يتفاعل CR⁶⁺ مع Zn لتشكيل Cr⁺⁺ و Zn²⁺ ، والذي يجمع بين فيلم Cr₂o₃・ ZnO ・ nh₂o المركب مع سمك الفيلم عادة 0.5 ~ 2μm.
التخميل الكهروكيميائي: في الإلكتروليت الذي يحتوي على المارة ، يتم تطبيق تيار خارجي للتسبب في أن يتسبب سطح طبقة الزنك في أن يخضع لتشكيل فيلم أكسيد أكثر اتساقًا ، مثل عملية تخميل الأنود.
3. ما هو تأثير تكوين الفيلم على مقاومة التآكل؟
فيلم تخميل الكرومات: يوفر CR⁺⁺ الهيكل العظمي للفيلم ، ويتم تضمين CR⁶⁺ في مسام الفيلم في شكل أنيونات (مثل cro₄²⁻). عندما يتلف الفيلم ، يذوب CR⁶⁺ ويؤكسد مصفوفة الزنك المحيطة لتشكيل منطقة تخميل جديدة ، مع إدراك وظيفة "الإخلاء الذاتي".
فيلم التخميل الخالي من الكروم: يعتمد فيلم كروم ثلاثي التكافؤ على الفلوريد لمنع حل الفيلم ، والمكونات العضوية (مثل حمض الكربوكسيل) تملأ المسام لتقليل نفاذية الفيلم ؛ يمنع فيلم Silane الماء والأكسجين من الاختراق من خلال الاستقرار الكيميائي لروابط Si-O-Zn.
4. ما هو دور البنية المجهرية؟
تعد كثافة ومسامية فيلم التخميل المفتاح: مسامية فيلم الكرومات أقل من 5 ٪ ، في حين يمكن تقليل مسامية فيلم التخميل الخالي من الكروم عالي الجودة إلى أقل من 10 ٪ من خلال تقنية تشكيل الأفلام متعددة الطبقات. على سبيل المثال ، يتم ترتيب الطبقات الجزيئية لفيلم تخميل Silane بطريقة منظمة ، ويكون حجم المسام <2nm ، وهو أصغر بكثير من مسار تخلل جزيئات الماء (0.3nm) ، ولكن يتأثر بسهولة بالـ PH.
الترابط القاعدة الأفلام: كلما ارتفعت قوة الترابط البيني بين فيلم التخميل وطبقة الزنك ، قل احتمال سقوط طبقة الفيلم. يحقق فيلم Chromate رابطًا قويًا من خلال الرابطة الكيميائية CR-O-ZN ، في حين أن الرابطة Si-O-Zn لفيلم Silane تتمتع أيضًا بتوافق ممتاز بيني.
5. ما هي الاختناقات التقنية واختراقات التخميل الخالي من الكروم؟
فجوة مقاومة التآكل: يفتقر فيلم التخميل الخالي من الكروم إلى قدرة CR⁶⁺ على إبداع الذات ، ولا تزال مقاومة التآكل أقل من تخميل الكرومات في البيئات القاسية (مثل المحيطات والأجواء الصناعية).
الحل: تقنية التخميل المركب: مثل "تخميل الكروم ثلاثي التكافؤ + ختم السيلان" ، من خلال الأغشية غير العضوية لتوفير الحواجز والأغشية العضوية لملء المسام ، بحيث يكون أداء مقاومة رذاذ الملح قريبًا من مستوى الكروم السداسي.
فيلم نانو مركبات: أضف جزيئات النانو-Sio₂ و Tio₂ إلى محلول التخميل ، واستخدم "تأثير المتاهة" للجزيئات النانوية لتوسيع مسار اختراق الوسائط المسببة للتآكل. على سبيل المثال ، يمكن لفيلم تخميل ملح الزركونيوم المعدل بواسطة Nano-TiO₂ زيادة وقت مقاومة رذاذ الملح بنسبة 40 ٪.