س: ما هي الفئات الرئيسية لعمليات التخميل للملفات المجلفنة بناءً على تركيبها الكيميائي؟
ج: يتم تقسيمها بشكل أساسي إلى فئتين: تخميل الكرومات والتخميل الحر للكروم-. يستخدم تخميل الكرومات مركبات الكروم السداسية التكافؤ، التي تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل ولكنها سامة، كما أصبحت القيود البيئية صارمة بشكل متزايد. يعتبر التخميل الحر للكروم- عملية بديلة صديقة للبيئة، وتشمل الأنواع الشائعة تخميل الكروم ثلاثي التكافؤ، وتخميل السيلان، وتخميل ملح التيتانيوم-الزركونيوم، والتخميل المركب العضوي.
س: ما هي الخصائص المحددة وآلية تخميل الكرومات؟
ج: تخميل الكرومات هو عملية تقليدية تتضمن غمر أو لف-الملفات المجلفنة بمحلول حمضي يحتوي على الكروم سداسي التكافؤ، مما يؤدي إلى تشكيل طبقة تحويل مركب الزنك من الكروم- على سطح طبقة الزنك. يتميز هذا الغشاء بإمكانيات الإصلاح الذاتي-ويمكنه تحمل رذاذ الملح لأكثر من 120 ساعة. ومع ذلك، يعتبر الكروم سداسي التكافؤ مادة مسرطنة، ومعالجة مياه الصرف الصحي مكلفة؛ لذلك، يتم حاليًا التخلص التدريجي منه.
س: ما هي أوجه التشابه والاختلاف بين تخميل الكروم ثلاثي التكافؤ وتخميل الكروم سداسي التكافؤ؟
ج: يستخدم تخميل الكروم ثلاثي التكافؤ أملاح الكروم ثلاثي التكافؤ بدلاً من الكروم سداسي التكافؤ، وهو حاليًا عملية التحول الصديقة للبيئة السائدة. آلية تشكيل الفيلم متشابهة، لكن طبقة الفيلم تفتقر إلى القدرة على الإصلاح الذاتي، كما أن مقاومتها للتآكل أقل قليلاً من مقاومة الكروم سداسي التكافؤ (وقت رش الملح حوالي 72-96 ساعة). يتميز الكروم ثلاثي التكافؤ بسمية أقل ويتوافق مع توجيهات RoHS، لكن محلول التخميل له استقرار أقل، مما يتطلب رقابة صارمة على الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة.
س: ما هو مبدأ عمل التخميل سيلاني؟ وما هي التطبيقات المناسبة له؟
ج: يستخدم تخميل السيلان عامل اقتران سيلان عضوي والذي، بعد التحلل المائي، يخضع لتفاعل تكثيف مع مجموعات الهيدروكسيل على سطح طبقة الزنك، مما يشكل شبكة تساهمية كثيفة Si-O-Zn. لا يوفر هذا الغشاء الرقيق جدًا-(50-200 نانومتر) حاجزًا ماديًا فحسب، بل يعزز أيضًا التصاق الطلاءات اللاحقة. إنها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب انبعاثات أيونات معدنية معدومة تمامًا، ولكنها تتطلب نظافة معالجة مسبقة عالية للغاية.
س: ما هي مميزات التخميل المركب لملح التيتانيوم-والزركونيوم؟ ما هي العمليات الأخرى الخالية من الكروم-الموجودة؟
ج: يعتمد تخميل ملح الزركونيوم-للتيتانيوم على حمض الفلوروتيتانيك أو نظام حمض الفلوروزيركونيك، مما يؤدي إلى ترسيب طبقة نانوية من أكسيد مختلط على طبقة من الزنك. مقاومته للتآكل قريبة من مقاومة الكروم ثلاثي التكافؤ، وله عمر حمام طويل. تشتمل العمليات الأخرى الخالية من الكروم- على تخميل الراتنجات العضوية (مثل طلاءات الأكريليك وراتنجات الإيبوكسي) وتخميل حمض الفيتيك. الأول يحجب الوسائط المسببة للتآكل من خلال طبقة عضوية، بينما يستخدم الأخير حمض الفيتيك لخلب أيونات الزنك لتشكيل طبقة واقية كثيفة، لكنه أكثر تكلفة.