Passivation de surface sans chrome des alliages d'aluminium

Applications de l'aluminium

 L'aluminium est le matériau métallique le plus productif et le plus largement utilisé parmi les métaux non ferreux. Il vient juste après le fer et l'acier pour la production de matériaux métalliques structurels.

Moteur entièrement en aluminium   

L'avantage des blocs en aluminium moulé sous pression est leur légèreté, qui permet d'économiser du carburant grâce à la réduction du poids. Pour un moteur de même cylindrée, l'utilisation d'un bloc en aluminium permet de réduire le poids d'environ 20 kg. Pour chaque réduction de 10 % du poids du véhicule, la consommation de carburant peut être réduite de 6 à 8 %.

Inconvénients du traitement de surface au chromate

La méthode de traitement au chromate contient une grande quantité d'ions de chrome hexavalent dans la solution du réservoir de déchets. Selon la norme GB 8978-1996 "Comprehensive Emission Standard for Sewage", la concentration de chrome hexavalent dans la solution du réservoir de déchets ne doit pas dépasser 0,5 mg/l. Cependant, les ions de chrome hexavalent sont cancérigènes pour le corps humain. L'exposition à long terme aux composés de chrome hexavalent peut entraîner le cancer du poumon, le cancer des voies respiratoires supérieures et le cancer gastro-intestinal, ainsi que des dermatites, des réactions cutanées allergiques et eczémateuses, des maladies respiratoires, des maladies oculaires, des lésions des muqueuses buccales, des gastro-entérites, des dysfonctionnements rénaux et d'autres intoxications aiguës.

  Afin de répondre aux besoins d'une société respectueuse de l'environnement, le traitement de surface tend à remplacer le chromage. Notre objectif est donc de réduire la pollution de l'environnement.

Passivation de surface sans chrome

à l'heure actuelle aluminium Oxydation chimique sans chrome des systèmes zirconium, titane, manganate, molybdate, terres rares, sels de lithium, silicate, tannate, etc. À l'heure actuelle, le film d'oxyde anodique d'alliage d'aluminium domestique sans méthode de scellement au chrome utilise un traitement de surface à base de terres rares. L'utilisation de sel de cérium ou d'autres sels de terres rares pour le traitement de l'effet de la méthode avec des sels métalliques à température ambiante, l'effet du film d'oxydation anodique de chromate est similaire.

Facteurs affectant la passivation des surfaces

-Concentration en sel de cérium
-Concentration de l'oxydant filmogène (permanganate de potassium)
-Concentration de l'accélérateur de formation de film (sel d'ammonium)
-Température
-Temps

Procédures expérimentales :

1. traitement de dégraissage
  Essuyez avec un coton dégraissant imbibé de solvant pour enlever l'huile, puis essuyez plusieurs fois avec un chiffon de coton propre. Les solvants couramment utilisés sont : le trichloréthylène, l'acétate d'éthyle, l'acétone, le butanone et l'essence.
2. polissage 
Le polissage manuel, c'est-à-dire le polissage au papier de verre, est utilisé en fonction des besoins réels ; ou une solution de polissage chimique est utilisée pour le polissage.
3. oxydation de l'aluminium
La méthode de la variable unique a été utilisée pour trouver les paramètres et les conditions expérimentales optimales.
4. test des résultats et retour d'information
La résistance à la corrosion a été testée par la méthode de corrosion par points acides et la résistance de l'appareil d'essai a été testée à l'aide d'un testeur de dureté. La microstructure de l'observateur a été examinée au microscope électronique. Les lacunes peuvent être corrigées par la suite.

Résultats attendus

  1.Les alliages d'aluminium traités peuvent atteindre ou dépasser la résistance à la corrosion et la résistance mécanique des alliages traités avec des chromates conventionnels.

    2.Le remplacement progressif du traitement au chromate est faisable et fiable, de préférence pour les applications industrielles. Il réduira considérablement les dommages causés par les ions de chrome hexavalent à l'environnement, à la vie et à la santé humaines, et permettra à la production industrielle de se développer dans le respect de l'environnement.

    3.Un ensemble complet de rapports de clôture du SIT.

Foire aux questions (FAQ) sur les applications de l'aluminium et les traitements de passivation sans chrome

1. Quels sont les avantages de l'aluminium dans les moteurs automobiles ?

Les moteurs en aluminium réduisent considérablement la consommation de carburant grâce à l'allègement (réduction du poids d'environ 20 kg), une réduction du poids de la voiture de 10% permettant d'économiser 6%-8% de carburant.

2. Quels sont les principaux risques liés aux finitions chromatées ?

Le traitement au chromate produit du chrome hexavalent cancérigène, qui provoque des cancers du poumon, des maladies de la peau et d'autres problèmes de santé, et pollue l'environnement, ce qui nécessite un contrôle strict des émissions.

3. Quelles sont les principales alternatives à la passivation sans chrome ?

Les méthodes courantes comprennent le zirconium, le titane, les terres rares (par exemple les sels de cérium) et les systèmes de silicates, qui sont proches des chromates mais plus respectueux de l'environnement.

4. Quels sont les facteurs clés qui influencent l'efficacité de la passivation sans chrome ?

La concentration en sel de cérium, l'agent oxydant (permanganate de potassium), l'accélérateur (sel d'ammonium), la température et la durée du traitement sont les principaux facteurs d'influence.

5. Comment tester les propriétés des alliages d'aluminium traités ?

Le processus est optimisé en testant la résistance à la corrosion par corrosion acide, en mesurant la résistance à l'aide d'un testeur de dureté et en observant la microstructure à l'aide d'un microscope électronique.

6. Les traitements sans chrome peuvent-ils répondre aux normes des applications industrielles ?

L'objectif expérimental est de surpasser le traitement au chromate en termes de résistance à la corrosion et de résistance mécanique, et de promouvoir la substitution industrielle de procédés respectueux de l'environnement.

7. Quelles sont les étapes de l'expérience de traitement de surface de l'aluminium ?

Le processus est divisé en quatre étapes : dégraissage (nettoyage au solvant), polissage (manuel/chimique), oxydation (optimisation des paramètres) et test de performance.

8. Pourquoi promouvoir la technologie de traitement de surface sans chrome ?

La réduction de la contamination par le chrome hexavalent diminue les risques pour l'environnement et la santé et s'inscrit dans la tendance de la fabrication écologique et des réglementations environnementales internationales.

9. Quels sont les avantages du traitement au sel de cérium de terres rares ?

L'effet de passivation du sel de cérium est proche de celui du chromate, le coût est contrôlé et la toxicité est faible. Il s'agit de l'orientation principale de la recherche sur l'étanchéité sans chrome.

10. Quelle est l'importance de cette étude pour la protection de l'environnement industriel ?

L'application réussie de la technologie sans chrome aidera l'industrie de l'aluminium à réduire les émissions, à favoriser le développement durable et à réduire le risque de non-conformité des entreprises.