Пассивирующий состав для алюминия

Если брать наш рынок, то с пассивацией алюминия до сих пор путаница – многие думают, что любая кислотная обработка уже даёт защиту. На деле же, скажем, та же азотная кислота без контроля параметров просто протравит поверхность, а устойчивой оксидной плёнки не создаст. Я на этом обжёгся лет пять назад, когда на одном из заказов для авиакомпонентов применил стандартный кислотный состав без учёта марки сплава – получил неравномерную пассивацию и позже, при сдаче, выявили очаговую коррозию. С тех пор всегда смотрю не только на рецептуру, но и на легирующие элементы в алюминии.

Что на самом деле значит ?пассивирующий состав?

Хороший пассивирующий состав для алюминия – это не просто смесь кислот. В основе лежит способность формировать плотный, адгезивный слой оксидов или фторидов, который блокирует доступ кислорода и влаги. Но вот нюанс: если в сплаве есть медь или магний, стандартные хроматные пассиваторы могут давать рыхлую плёнку. Приходится либо вводить ингибиторы коррозии, либо переходить на бесхроматные аналоги – например, на составы с цеолитами или молибдатами.

В практике ООО ?Дунгуань Цзичуань Химические добавки и технология экологии? мы как раз столкнулись с тем, что для сплава АМг6 обычный пассиватор не подходил – плёнка отслаивалась через две недели в солевой камере. Пришлось дорабатывать рецептуру, добавляя фторсиликаты для повышения адгезии. Результат проверили на деталях для морской электроники – выдержали 500 часов в распылении NaCl без признаков коррозии. Такие детали, кстати, поставлялись для модулей телекоммуникационных шкафов.

Ещё один момент – подготовка поверхности. Без качественного обезжиривания даже лучший пассиватор не сработает. Мы в цеху используем щелочные обезжириватели, но для алюминия с высоким содержанием кремния лучше подходят нейтральные ПАВ – иначе можно получить вытравленные зоны. Кстати, на сайте https://www.jichuan-chemistry.ru есть конкретные рекомендации по совместимости обезжиривателей с разными сплавами – там таблицы по концентрациям и времени выдержки, очень выручают новичков.

Ошибки при выборе и применении пассиваторов

Частая ошибка – гнаться за универсальностью. Видел, как на одном производстве взяли ?пассивирующий состав для алюминия?, который заявлен для всех сплавов, а потом удивлялись, почему на литых деталях появляются пятна. Оказалось, что в литье остаются поры с остатками смазки, и пассиватор просто не проникает вглубь. Пришлось вводить дополнительную ультразвуковую промывку в обезжиривателях – те же, кстати, есть в ассортименте ООО ?Дунгуань Цзичуань Химические добавки и технология экологии? – и только потом наносить пассиватор.

Температура раствора – ещё один критичный параметр. Как-то раз зимой в неотапливаемом цеху пытались пассивировать радиаторы – состав остыл до +8°C, и плёнка образовалась не сплошная, а словно сетка. Пришлось переделывать всю партию. Сейчас всегда контролирую, чтобы температура была в диапазоне 18–25°C, иначе активность ионов падает.

И да, не стоит игнорировать промывку после пассивации. Остатки кислоты могут вызвать подплёночную коррозию, особенно если детали хранятся в плотной упаковке. Мы для ответственных заказов используем деминерализованную воду – это дороже, но исключает пятна от жёсткой воды.

Бесхроматные пассиваторы: плюсы и подводные камни

Сейчас всё чаще переходят на бесхроматные составы – экология, требования импортёров. Но тут есть нюанс: не все они одинаково работают в агрессивных средах. Например, для деталей, которые будут в контакте с антиобледенительными реагентами, нужны составы с усиленной барьерной защитой. Мы тестировали несколько вариантов – лучшие результаты показали пассиваторы на основе диоксида титана с органо-кремниевыми модификаторами.

Кстати, у ООО ?Дунгуань Цзичуань Химические добавки и технология экологии? в линейке как раз есть бесхроматные ингибиторы коррозии – они подходят для алюминиевых профилей в строительстве. Применяли их на фасадных системах – плёнка держится даже при перепадах влажности и УФ-излучении.

Но есть и ограничение: для деталей с динамическими нагрузками (например, кронштейны в автомобилях) бесхроматные пассиваторы могут не обеспечивать достаточной защиты от фреттинг-коррозии. Здесь иногда приходится возвращаться к хроматированию, но с системой локальной вентиляции.

Практические кейсы: от успехов до провалов

Один из удачных примеров – пассивация теплообменников из сплава АД31. Заказчик жаловался на быструю коррозию в системе охлаждения с гликолевой смесью. Мы подобрали пассивирующий состав для алюминия с добавкой ингибиторов на основе боратов – после обработки стойкость к точечной коррозии выросла втрое. Важно было выдержать pH в районе 4,5–5,0 – при более низком значении начиналось травление.

А вот неудача: пытались пассивировать алюминиевые ёмкости для пищевой промышленности. Взяли состав с фосфатами – вроде бы всё по регламенту, но после мойки щелочными моющими средствами плёнка местами отслоилась. Пришлось признать, что для таких условий нужны составы с термостойкостью до 90°C – перешли на силикатные пассиваторы.

Ещё запомнился случай с анодированным алюминием. Некоторые думают, что после анодирования пассивация не нужна – но если поры не закрыты, то коррозия всё равно проникает. Мы тогда применяли пассиватор после анодирования – и адгезия лакокрасочного покрытия улучшилась на 30%.

Оборудование и вспомогательные материалы

Качество пассивации сильно зависит от подготовки поверхности. Мы часто используем вибрационные шлифовальные машины для снятия заусенцев – особенно для литых деталей. Если остаются микронеровности, пассивирующий состав ложится неравномерно. Кстати, в ассортименте ООО ?Дунгуань Цзичуань Химические добавки и технология экологии? есть не только химия, но и абразивы – шлифовальные камни и полировальные пасты, которые идеально подходят для подготовки алюминия.

Для нанесения пассиваторов лучше всего подходят ванны из нержавеющей стали или полипропилена – но важно следить за тем, чтобы не было контакта с медными или стальными элементами. Как-то раз видел, как в цеху использовали стальные подвески – в итоге на алюминии появились гальванические пары.

И последнее – контроль качества. Мы всегда проверяем пассивированную поверхность капельной пробой с раствором CuSO4 – если медь не осаждается в течение минуты, значит, плёнка качественная. Но для точных данных лучше использовать измерения толщины оксидного слоя эллипсометром – правда, это уже для лабораторных условий.