转换涂料使金属具有特殊的性能，如耐腐蚀和耐磨性、油漆接受性或美学效果。这些处理方法通常很容易实现，并会带来大量的新应用。然而，由于该过程的化学性质，有一些注意事项，转换涂层是重要的理解。
什么是转换涂层?
在转换涂层中，金属部件的外表面化学地转变为氧化层。与电镀或喷漆等被动涂层相比，直接金属化(DTM)、卷材涂层、物理气相沉积，并进行粉末喷涂，使新形成的表面与零件融为一体。该处理提高了机械性能和耐久性。
转换涂料基本上是一种控制锈蚀的形式。它为母材提供的优越机械性能与生产风化钢或corn - ten钢所获得的性能相似。cort - ten钢被发明用于加固铁路的料斗车厢，它仍然流行于建筑和艺术品中。
最常见的方法转化膜是:
- 阳极氧化
- 铬酸阳极化
- 钝化
- 黑色氧化
下面是每个过程的细节。
阳极氧化
阳极氧化，或称环氧化，涉及铝浸在15%硫酸溶液中的电解钝化。该部件形成阳极，其中一层氧化铝在其外表面形成。与此同时，氧化作用向下移到该部分，达到同等程度。因此，2 μm的涂层将增加1 μm的尺寸，零件必须相应的公差。
在此过程中，零件被悬挂在导电的货架上，在溶液没有接触到零件的地方留下货架标记。要控制机架标记的位置，请与您的供应商联系。
下一步可选的是染色和注入缓蚀剂。有很多种颜色可供选择，但是浅色很难产生，红色和蓝色会随着时间的推移而褪色，黑色在较薄的涂层上可能会变成灰色。
无机着色剂产生最耐光的颜色，如黑色和金色，但它们也可能是最不敏感的生态。
当投资于大规模生产的化学工艺时，一些有机化学知识可以帮助计划运作和并行的废物管理。
染色后，用水热醋酸镍密封填充剩余的纳米孔。由于几个因素的影响，阳极氧化铝的硬度增加了，再加上它的光泽和重量轻，使其成为消费电子产品、医疗设备、工具、轮毂、自行车框架、手电筒、建筑外立面，以及空间结构框架。
按照军用级规格，阳极氧化分为三种:
- i型使用铬酸的结果是涂层更薄，这是更好的疲劳部件，如飞机机身。
- II型。最常见的类型，涂层厚度为5-30 μm。
- 类型III。25-100 μm陶瓷样硬涂层。
第一类阳极氧化法或本格-斯图尔特法的一个缺点是，它涉及六价铬，一种已知的致癌物和环境污染物。这种物质用于铬酸铅颜料在红黄色空间中用于油墨、油漆和塑料制品的注塑成型。
较高的成本是III型阳极氧化的一个缺点，因为在溶液温度、酸度、浓度和电流方面，较高的电压和增加的过程控制。
由于涂层的脆性，较厚的涂层容易因热应力或疲劳而开裂。避免尖角，最小圆角半径为阳极层厚度的31倍。聚四氟乙烯(PTFE)密封结果在各部分的光滑。
在超过75 μm的III型涂层中，耐磨性明显下降。含铜超过2%的合金也不太耐磨，而6061通常是最适合的铝类型，超过2000或7000系列等级。
阳极氧化的部分坚持出色的油漆，所以这是一个流行的后期工艺，与激光蚀刻和移印。除铝外，该工艺还可用于钛、钽、镁和锌。
铬酸阳极化
更广为人知的是铬酸盐转换涂层，化学膜，或Iridite, Alodine导致薄涂层0.25-1 μm。由于不需要额外的几何尺寸和公差(GD&T)，它经常用于螺钉、螺栓和托架等紧固件。
由于不发生电解，这个过程更便宜，但也导致更不耐用的涂层。与阳极氧化相反，Alodine结果更好的导电性。作为双重完成，阳极氧化可以跟随Alodine进一步提高耐腐蚀性的地方，公差是无关的。
虽然可以获得绿金色的光泽，但这个过程会释放出作为副产品的六价铬，它会渗入水体，并被污染对鱼类有害．为了逐步淘汰六价铬提高可持续性，选择清晰的变体。
黑色氧化
俗称蓝变或褐变，黑色氧化物适用于钢和不锈钢，增强其耐腐蚀性。由于化学浴将表面转化为磁铁矿，这种具有成本效益的表面处理产生了哑光黑色外观。油或蜡密封进一步增加润滑性。
钝化
钢钝化通常被认为是转化涂层的同义词，尽管有不同的种类。在一个版本的过程中，不锈钢的高铬含量与氧气反应，形成一个保护屏障。
在另一种称为磷酸盐转化涂层的变体中，磷酸和盐被应用到部件上，以耐用的金属磷酸盐微涂层覆盖它，厚度为5-15 μm。然后，纳米孔被锰或锌密封，这一过程被称为parkerization。最终的结果是一个光滑而有光泽的部分，现在是“被动的”。换句话说，它不受环境影响。
最后的结论
穿透型转换涂料是被动涂料的最佳选择，后者附着在零件的外表面，没有任何结构化学键。转换涂料具有耐腐蚀和耐磨性，同时提高了涂装和浸渍的适用性。尽管如此，不同工艺之间在成本、机械性能、视觉美学和环境影响方面仍有很大差异。
阳极氧化真正美化了产品，使其吸引了主流观众。建筑的独特外观可以模仿青铜、黄金、铜或黄铜。而且它对环境无害，不含挥发性物质(VOCs)。
在开发新产品时，在彩色材料整理(CMF)规范的早期阶段包括转换涂层的选择，并考虑本文提出的相应指南，以获得壮观的结果。
