六價鉻和更安全的鉻電鍍替代品
六價鉻(CrVI)鍍層便宜,快速且有效。它已被廣泛用于許多行業(yè),以電鍍其他金屬,直到工人在接觸六價鉻后發(fā)現(xiàn)對健康的毒性作用。歐盟正式的禁令于2017年9月開始,只有獲得布魯塞爾的特別許可,方可進(jìn)行行動。
多年來,許多行業(yè)的研究人員和公司一直在尋找可行的替代硬鉻鍍層的方法。
什么是六價鉻?
從1940年代到最近,六價鉻是最流行的硬鉻電鍍材料?!傲鶅r”類別包括任何含有六價氧化態(tài)鉻的化合物。三氧化鉻是一種六價鉻化合物,仍在嚴(yán)格條件下用于生產(chǎn)硬鉻鍍層。在沉積過程中,氫和氧氣泡將六價鉻霧釋放到大氣中。
六價鉻電鍍的優(yōu)勢
六價鉻之所以在硬鉻鍍層中如此流行是因為其良好的耐腐蝕性,高硬度,低摩擦和耐磨損性。另外,它可以廣泛的厚度應(yīng)用,這是減少疲勞的重要因素。這些特性適合整個應(yīng)用范圍。裝飾性鉻鍍層為其他沉悶的金屬提供了誘人的光澤效果。鍍鉻用于增加諸如液壓缸和滾筒之類的工業(yè)工具的硬度和耐磨性。鍍層還便于清潔組件。六價鉻還可以快速,簡單且經(jīng)濟(jì)高效地生產(chǎn)。
六價鉻的健康風(fēng)險
三氧化鉻是一種氧化劑,也是一種可能的致癌物。吸入在沉積過程中釋放到空氣中的六價鉻霧的工人已經(jīng)報告了健康問題,例如肺癌,鼻中隔,哮喘和皮膚狀況。由于這些原因,美國環(huán)境保護(hù)署在2006年將六價鉻定義為有害物質(zhì),并且逐步淘汰了六價鉻。
市場上的替代品
盡管硬鉻鍍層適用于廣泛的應(yīng)用,但必須更加謹(jǐn)慎地選擇替代品,并且很大程度上取決于應(yīng)用。更安全的選擇包括使用鎳或鈷基產(chǎn)品進(jìn)行熱噴涂,電鍍和化學(xué)鍍,真空鍍膜,熱處理以及焊接和激光鍍膜。
高溫氧氣等熱噴涂非常適合要求最大硬度的應(yīng)用,例如飛機(jī)起落架,工業(yè)用起落架和大多數(shù)液壓桿。它們具有很高的硬度和良好的耐磨性,適合翻修。熱噴涂是代替硬鉻鍍層的最常用方法,因為它可以使用多種涂料和設(shè)備應(yīng)用于許多工業(yè)過程。
電鍍和化學(xué)鍍使用與原始鍍鉻工藝相似的技術(shù),并具有廣泛的應(yīng)用類型。化學(xué)鎳基鍍層特別適合內(nèi)部組件。
諸如物理氣相沉積(PVD)之類的真空鍍膜方法很昂貴,但是它們確實(shí)提供了最好的硬度和耐磨性。由于成本和復(fù)雜性,它們通常用于具有高價值的小物品。當(dāng)然,熱處理僅限于耐熱材料,但是可以以幾乎任何形式和尺寸施加。它們不適合分層或重建。最后,當(dāng)需要厚涂層時,焊接涂層和激光涂層是理想的選擇,但它們僅限于耐熱材料,需要修補(bǔ)。焊接主要應(yīng)用于外部組件。
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