アルミニウム合金のクロムフリー表面不動態化処理
發布時間2025-05-29 分類広報 瀏覽量781
アルミニウム軽量で高強度、耐食性に優れているため、航空宇宙、自動車、エレクトロニクスなどの分野で広く使用されている。しかし、従來のクロメート不動態化プロセスは、六価クロムの高い毒性と深刻な汚染のため、國際的な環境規制によって厳しく制限されてきた。本論文では、クロムフリー化成処理技術に関する研究を実施し、シラン/希土類塩複合系の皮膜形成メカニズムの解明、プロセスパラメータの最適化による化成処理皮膜の耐食性向上、環境保護と経済価値の分析を行い、クロメート代替プロセスの理論的?技術的な參考とする。

この記事からわかるように:
- アルミニウムの用途と腐食の課題--産業におけるアルミニウムの重要な役割と腐食保護の必要性。
- クロメート処理の欠陥--六価クロムの毒性危険性と環境規制限界。
- クロムフリー化成処理液--シランや希土類塩など、環境に優しい代替技術の研究進展。
- 実験方法と結果--パッシベーション膜の性能試験(塩水噴霧、電気化學)と最適化パス。
- 産業用途の可能性--グリーン?パッシベーション技術は、業界の持続可能な発展に貢獻する。
アルミニウムの用途
非鉄金屬の中で最も生産性が高く、広く使用されている金屬材料である。金屬構造材料の生産量では鉄鋼に次ぐ。
オール?アルミニウム製エンジン
アルミ鋳造ブロックの利點は軽量であることで、軽量化によって燃料の節約が達成される。同じ排気量のエンジンでは、アルミブロックエンジンを使用することで約20kgの軽量化が可能です。車重が10%減るごとに、燃料消費は6~8%削減できる。
クロメート表面処理の欠點
クロメート処理法では、廃液中に多量の六価クロムイオンが含まれるが、GB 8978-1996「下水総合排出基準」によると、廃液中の六価クロム濃度は0.5mg/L以下となっている。 しかし、六価クロムイオンは人體に対して発がん性がある。六価クロム化合物の長期暴露は、肺がん、上気道がん、消化器がんのほか、皮膚炎、アレルギー性皮膚反応、濕疹性皮膚反応、呼吸器疾患、眼疾患、口腔粘膜病変、胃腸炎、腎機能障害などの急性中毒を引き起こす可能性がある。
環境にやさしい社會のニーズに応えるため、表面処理はクロメート処理に取って代わる方向にあります。そのため、環境汚染の低減を目標としています。
クロム表面不動態化処理法
現在、アルミ合金のクロムフリー化學酸化には、ジルコニウム系、チタン系、マンガン酸系、モリブデン酸系、希土類系、リチウム塩系、ケイ酸塩系、タンニン酸塩系などがある。現在、國産アルミ合金の陽極酸化皮膜は、レアアースによる表面処理でクロムを封入しない方法が主流である。セリウム塩または他の希土類塩を使用して、常溫金屬塩を使用する方法の効果の処理に、クロム酸陽極酸化皮膜の効果は似ています。
表面不動態化に影響を與える要因
-セリウム塩濃度
-皮膜形成酸化剤(過マンガン酸カリウム)濃度
-成膜促進裝置(アンモニウム塩)濃度
-臨時職員
-回
実験手順:
1.脫脂処理
溶剤をしみこませた脫脂綿で拭いて油を落とし、きれいな綿布で數回拭く。よく使われる溶剤は、トリクロロエチレン、酢酸エチル、アセトン、ブタノン、ガソリンなど。
2.研磨
手動研磨、すなわちサンドペーパー研磨は実際の必要性に応じて使用され、化學研磨液は研磨に使用される。
3.アルミニウムの酸化
単変量解析を用いた最適な実験パラメータと條件の探索.
4.結果のチェックとフィードバック
耐食性は酸スポット腐食法で、強度は硬度計で試験した。また、電子顕微鏡で観察者の微細構造を観察した。欠點については、その後改善する。
期待される結果
1.処理されたアルミ合金は、従來のクロメート処理されたアルミ合金の耐食性と機械的強度を満たすか、それを上回ることができる。
2.クロム酸塩処理の段階的な代替は、実現可能で信頼性が高く、できれば工業用途に適している。六価クロムイオンが環境や人命?健康に與える害を大幅に削減し、工業生産を環境に優しい方向に発展させることができる。