Chemická konverzní MTP pasivace slitin hliníku a nerezových ocelí - bez elektrolýzy, při teplotě ambientní 20 - 25°C.
- chrání lépe než jednoúčelové inhibitory / mohou být ekologické (bez Cr⁶⁺, bez těžkých kovů) / kombinují čištění + pasivaci + filmotvorbu.
3. Princip fungování ECI - inovativní přístup k ochraně kovů, který využívá synergii blokování anodických i katodických procesů, čímž účinněji omezuje korozi.:
Molekuly inhibitoru se adsorbují na povrch kovu.
Vytvoří tenkou ochrannou vrstvu (adsorpční film nebo nerozpustné produkty).
Dochází k přerušení elektrochemického článku potřebného ke korozi.
4. Výhody ECI proti jednoúčelovým inhibitorům:
Vyšší účinnost i při nižší koncentraci.
Lepší stabilita v proměnlivých podmínkách (pH, iontové složení, přítomnost kyslíku).
5. Kde se dual inhibitory používají - ochrana oceli, nerezu a hliníku atd. / povrchová úprava před lakováním (lepší adheze nátěru) / vody v chladicích okruzích (kombinace anorganického a organického inhibitoru) / čisticí chemie, kde je třeba zabránit napadení kovů během mytí.
- Synergie protikladů: Použití agresivního ft. spolu s komplexotvornou ks. a polymerizačním médiem je způsob, jak dosáhnout sebe-limitujícího růstu. To je svatý grál depozice – vrstva se „sama zastaví“, jakmile dosáhne ideální tloušťky a zakryje reaktivní místa.
- Nahrazení drahých technologií: Klasické ALD/MLD vyžaduje vakuové komory a drahé plynné prekurzory. Tato cesta nabízí nanotechnologickou kvalitu v podmínkách mokré chemie, což dramaticky snižuje náklady.
- Multifunkčnost: Neřešíš jen korozi. Díky high-k vlastnostem oz. a a pružnosti organické složky (z MLD) vytváříme povrch, který je elektricky izolující, mechanicky ohebný a chemicky inertní.
Náš proces multimodální PM pasivace - náhrada naším přípravkem, za Galvanické zinkování, viz níže.
Výhody technického řešení, s pěti funkcemi: čištění, pasivace konverzním povlakem, AD/MD polymerace a utěsnění povrchu slitin hliníku.
1. Čištění povrchu slitin hliníku a ocelí - tzn. Sekvenční infiltrační syntéza (SIS). Je to technika používaná k vytváření hybridních organicko-anorganických materiálů infiltrací polymeru anorganickými prekurzory.
2. Konverzní* chemická pasivace slitin hliníku vícestupňovým povlakováním a BIOSWITCH nástrojem (quick-dissolving films) - koordinátorem atomů do síťové struktury (metoda BIOSWITCH se používá např. i při vytváření betonu). Hliník jako celek zůstává vodivý (elektrony proudí kovem) ale na jeho povrchu je tenoučká nevodivá izolující vrstva, kterou proud po pasivaci skrz neprochází - po kontaktu se vzduchem se na povrchu hliníku okamžitě vytvoří extrémně tenká vrstva oxidu hlinitého (tloušťka jen pár nanometrů, přičemž tento oxid je elektricky nevodivý (izolant).
3. Vytváření ALD/MLD* Layer Deposition tzn., PM slitin hliníku - při níž jsou aktivními centry ionty nebo páry iontů. Je to chemická reakce, při které z malých molekul (monomerů) vznikají vysokomolekulární látky (polymery), čímž se utváří polymerační film jako takový.
4. Paralelní utěsnění povrchů, neboli - PARALLEL SEALING, který se týká zejména slitin hliníku, ale také nerez ocelí.
5. Využíváme funkci ECI (ECI-electrochemical dual inhibitor).
Elektrochemický duální inhibitor (ECI-electrochemical dual inhibitor) je inhibitor koroze, který využívá elektrochemické techniky, jako je potenciodynamická polarizace a elektrochemická impedanční spektroskopie (EIS), k vyhodnocení své schopnosti poskytovat duální nebo synergickou ochranu proti korozi na kovovém povrchu současným bráněním anodickým i katodickým reakcím. Tyto duální inhibitory vytvářejí ochranné vrstvy prostřednictvím mechanismů, včetně fyzikálně-chemisorpční reakce, snižují hustotu korozního proudu a zvyšují polarizační odpor, což vede k vysoké účinnosti inhibice (často nad 95 %) a poskytuje pasivní i aktivní ochranu.
6. Další technologií, kterou používáme je související s ALD/MLD a Sekvenční infiltrační syntézu (SIS). Je to technika používaná k vytváření hybridních organicko-anorganických materiálů infiltrací polymeru anorganickými prekurzory, po které následuje přidání koreaktantu za vzniku anorganického materiálu v polymerní matrici. V kontextu chemické pasivace hliníku lze SIS použít k nanesení tenké, konformní vrstvy anorganického materiálu, jako je oxid hlinitý (Al₂O₃), na hliníkový povrch, čímž se zvýší jeho odolnost proti korozi a další vlastnosti. SIS dokáže vytvořit velmi tenký, konformní povlak anorganického materiálu na složitých hliníkových površích, včetně těch s nanostrukturami.
Na základě AD/MD/SIS je omezena tzv. - Filiformní koroze, někdy nazývaná také nitková nebo vláknitá koroze. Jde o specifický typ koroze, který se objevuje pod ochrannými povlaky, jako jsou laky nebo nátěry na kovech.
Procesně jde o vícestupňové funkční povlakování slitin hliníku (viz - souhrnné výhody výše) a NAHRAZENÍ GALVANICKÉHO ZINKOVÁNÍ - mnohem levnější a koncepčně méně náročnější, zejména energeticky ale i časově a zejména ekonomicky („low-emission coating technology“).
Námi patentovaná a používaná - makromolekulární syntéza A/D, PM, je slibnou alternativou galvanického pokovování pro určité aplikace, zejména tam, kde je požadována integrovanější struktura kov-polymer, nebo kde jsou faktorem environmentální obavy. Zatímco galvanizace využívá zinkový povlak, naše A/D a PM zahrnuje nanesení kompaktních vrstev.
Využíváme funkci ECI (ECI-electrochemical dual inhibitor).
Elektrochemický duální inhibitor (ECI-electrochemical dual inhibitor) je inhibitor koroze, který využívá elektrochemické techniky, jako je potenciodynamická polarizace a elektrochemická impedanční spektroskopie (EIS), k vyhodnocení své schopnosti poskytovat duální nebo synergickou ochranu proti korozi na kovovém povrchu současným bráněním anodickým i katodickým reakcím. Tyto duální inhibitory vytvářejí ochranné vrstvy prostřednictvím mechanismů, včetně fyzikálně-chemisorpční reakce, snižují hustotu korozního proudu a zvyšují polarizační odpor, což vede k vysoké účinnosti inhibice (často nad 95 %) a poskytuje pasivní i aktivní ochranu.
PM reakce je rozdělena do několika fází, kdy vzniká řetězový mechanismus. Jde o další funkci přípravku, pro slitiny hliníku (ale také ocelí) – přičemž jde také následně o utěsnění povrchu kovů. Porézní povrch slitin hliníku a ocelí, tedy povrch s póry, dutinami nebo jinými nerovnostmi, je nutné utěsnit pro ochranu proti korozi a zlepšení estetického vzhledu. Proces utěsnění účinně uzavírá póry ve vrstvě oxidu hlinitého, ale také na površích uhlíkových i nerez ocelí a tím zvyšuje odolnost proti korozi.
1) PM molekuly nahrazují kyselé ionty a molekuly vody na povrchu kovu;
2) PM molekuly a kyselé ionty tvoří tzv. floty - vločky;
3) PM molekuly používají např. hydroxyl a další funkční skupiny, které jsou v nich obsaženy, aby poskytly elektrony na prázdnou oběžnou dráhu kovu, tvoří cheláty s kovovými ionty a adsorbují* na povrchu kovu a vytvářejí hydrofobní ochrannou fólii.
3. Parallel ealing - těsnící proces slitin hliníku a ocelí - je prováděn současně s pasivací a PM naším přípravkem:
Dnes běžným procesem utěsnění povrchu kovů, se dosáhne až po eloxování, v další substanci což zvyšuje náklady. Požadovaný díl se po procesu vyjme z lázně a podstoupí následně proces utěsnění v jiném roztoku (např. typicky to zahrnuje ponoření součásti do vroucí deionizované vody, páry nebo roztoku octanu nikelnatého).
- Al-2048: Konstrukční díly leteckých dopravních prostředků a konstrukční díly zbraní.
- Al-2218: Písty leteckých motorů a naftových motorů, hlavy válců leteckých motorů, oběžná kola proudových motorů a kroužky kompresoru.
- Al-2219: Nádrž s oxidantem pro svařování vesmírných raket, plášť nadzvukového letadla a konstrukční díly.
- Al-7049: Části letadel, jako jsou hydraulické válce a výlisky podvozku.
- Al-7178: Výroba součástí vyžadujících vysokou mez kluzu, v tlaku pro letecké dopravní prostředky.
- Al-7475: Desky pro trup, rám křídla a podélníky.
- Al-7A04: Plášť letadla, šrouby a namáhané součásti, jako jsou nosníky, přepážky, žebra křídel a přistávací zařízení.
Metoda AD/MD/PM/SIS - pomocí chemického konverzního povlaku, s vysokým výkonem zahrnuje pasivaci, PM a utěsnění Alu slitin roztokem, který odstraňuje kontaminanty a podporuje tvorbu jednotné pasivní oxidové vrstvy u hliníkových slitin, včetně polymerace a utěsnění povrhu. Zahrnuje vytvoření ochranné oxidové vrstvy na povrchu hliníku, která působí jako bariéra proti vlivům prostředí a zabraňuje korozi. Je velmi nutné udržování dané teploty a to na stabilní úrovni, včetně promývání (probublávání) roztoku !!!
Elektrická vodivost: Na rozdíl od anodizace nevytváří izolační vrstvu. Tento způsob procesu obvykle neohrožuje elektrickou vodivost hliníku, což je důležité pro aplikace v elektronice.
Cenově výhodný přípravek: V mnoha případech je pasivace cenově výhodným způsobem, jak zlepšit výkon a prodloužit životnost hliníkových součástí.
Chemické konverzní povlaky - použití v sektorech průmyslu:
1. Automobilový průmysl (foto níže) – pasivace pomáhá chránit automobilové díly před korozí.
2. Letecký průmysl – pasivace je klíčová pro prevenci koroze v letadlových součástkách.
3. Elektronika – používá se ke zlepšení vodivosti a stability elektrických kontaktů.
4. Výroba obecně – použití v různých odvětvích ke zlepšení trvanlivosti a spolehlivosti výrobků ze slitin hliníku a nerezocelí.
Příklad průběžné pasivace, depozice, polymerace atd. - nejen karosérií naším přípravkem: účinné látky - chelatační* a adsorpční látky*, duální inhibitory, synergenty, polymerační deriváty atd. Tento proces slouží ke zvýšení korozní odolnosti a ke zlepšení přilnavosti nátěrových hmot (zejména kataforézního základního nátěru, tzv. KTL). Proces probíhá v několika krocích v automatizované lince – tzv. ponornou metodou, přičemž je karoserie zavěšena na nosiči a projíždí vanami (nádržemi) s různými chemickými lázněmi.
- přípravek je také anodizér - pro eloxování, dnes nepoužívaná technika společně s pasivací
- obsažené látky ovlivňují mechanické, bariérové a tepelné vlastnosti bio-napěťových polymerů
- čistič a chelatační látka* (také látka na biologickou korozi - biofilmy apod.)
- zelené inhibitory koroze (inhibitor je látka, která minimalizuje ztrátu kovu)
- naše aktivní inhibitory obsahují povrchově aktivní látky, inhibitory kyselin atd.
- přípravek tvoří cheláty s kovovými ionty a tyto adsorbují na povrchu kovu a vytvářejí hydrofobní fólii
*Chelatace - je fyzikálně chemický proces, při němž se organické sloučeniny vážou na kovové kationty (například železo, hořčík, měď), chelatační proces je aktivován vodou. Jejich unikátní vlastnosti vycházejí ze schopnosti vázat ionty kovů do stabilních, kruhových struktur. Chelatační činidla, molekuly schopné vázat se na kovové ionty, fungují jako malé "kleště", které dokáží selektivně zachytávat a izolovat kovy, což umožňuje kontrolovat nežádoucí účinky koroze.
*Adsorpce je proces, při kterém se molekuly kapalin nebo rozpuštěných látek přichytávají na povrch pevných látek, který touto adsorpcí na molekulární úrovni chrání.
Další průmyslové sektory použití naší MPT pasivace formou "IN SITU" (neboli v místě) - pro NEREZ oceli:
-
Chemické čištění kotlů a potrubních systémů ------ Chemické čištění technologických okruhů ------ Chemická údržba kotlů a potrubí ------ Komplexní chemické čištění v energetice a průmyslu
-
Chemické čištění a pasivace kovových povrchů ------ Chemické odvápnění a pasivace potrubních rozvodů ------ Odvápnění a pasivace kotlových a potrubních systémů ------ Odstranění úsad a následná pasivace kovových povrchů
-
Dekontaminace, odvápnění a pasivace technologických zařízení ------ Komplexní chemická úprava povrchů (čištění + pasivace) ------ Konkrétně - kotle, parovody, výměníky tepla, potrubní systémy s horkou vodou a párou, topné systémy z uhlíkové oceli, spalovací komory a kokily
Aplikace se ale provádí - in-situ, tzn. úpravu uvnitř zařízení nebo jde o povrchovou impregnaci kovů.
-
snižuje rychlost oxidace při teplotách 80–180 °C
-
je stabilní vůči páře a nevypařuje se, nedegraduje jako organické inhibitory
-
Do systému se dávkuje přípravek, při provozní teplotě adsorbuje a polymeruje na kovovém povrchu.
-
Postupně vzniká tenká, několik-desítek-nanometrů silná vrstva.
-
topné okruhy a parní rozvody - pro zařízení s měkkou i tvrdou vodou, proti korozi uhlíkové oceli i slitin zinku i litiny
-
povrch se mechanicky vyčistí od úsad, provede se proplach / neutralizace,
-
zařízení se vyplní silně ředěným stabilizovaným roztokem
-
nechá se proběhnout adsorpce + polymerace a poté se roztok se vypustí a zařízení se uvede do běžného provozu.
-
primární a sekundární okruhy teplárenských systémů / parní výměníky a kondenzátory
-
kotle (nepoužívá se na tlakové části) / potrubní rozvody s horkou vodou
-
chladiče a deskové výměníky / uzavřené smyčky průmyslových systémů
Naše MPT zinková pasivace (Cr-free) představuje dokončovací krok, který staví na ochraně zinkového pokovení a poskytuje kovovým dílům vynikající, esteticky příjemnou a dlouhodobou ochranu - transparentní / lehce opalizující vrstvu, ochranu proti korozi.
Náš proces multimodální M. pasivace - náhrada naším přípravkem, za Galvanické zinkování „low-emission coating technology“ - vhodné pro skupiny kovů C-1 a C-2, (tzn., cca. 70 - 80 % produkce ze všech skupin kovů C1 - C5).
Zatímco galvanizace využívá zinkový povlak, naše polymerace zahrnuje nanesení polymerní vrstvy na povrch kovu, čímž se vytvoří bariéra, která brání korozivním prvkům v dosažení podkladového kovu. Polymerace kovů je alternativou galvanického pokovování pro aplikace (C-1 a C-2), zejména tam, kde je požadována integrovanější struktura kov-polymer, nebo kde jsou faktorem environmentální obavy.
Kovy v prostředí C-1 a C-2 nevyžadují extrémní odolnost, jako např. skupiny - C4 a C5. Kvalitní silnovrstvá pasivace - Thick layer passivation, v kombinaci se souběžným utěsněním povrchů kovů (sealantem) dokáže poskytnout ochranu např., proti červené korozi přesahující 100 až 200 hodin v solné mlze (dle normy - EN ISO 9227), což pro vnitřní prostředí C-1 a C-2 bohatě stačí.
Skupina kovů C1–C2 tvoří naprostou většinu (odhadem přes 80–90 %) objemu využití této technologie galvanizace, pro skupiny ze všech kovů pro C1-C5:
1.1 Polymerace kovů je alternativou galvanického pokovování pro určité aplikace (pro kovy C-1 a C-2), zejména tam, kde je požadována integrovanější struktura kov-polymer, nebo kde jsou faktorem environmentální obavy. Zatímco galvanizace využívá zinkový povlak, polymerace zahrnuje nanesení polymerní vrstvy na povrch kovu, čímž se vytvoří bariéra, která brání korozivním prvkům v dosažení podkladového kovu.
1.2. Náhrada za galvanizaci - nepoužitelné pro: materiály pro exteriér - atmosférická koroze (materiály C3–C5), označují prostředí se střední, vysokou a velmi vysokou korozní agresivitou, tzn. pro mechanicky exponované díly, šrouby, spojovací materiál, konstrukční ocel.
1.3. ALD/SIS (Atomic Layer Deposition / Surface-integrated Synthesis): Tento proces je moderní technikou v materiálových vědách, která umožňuje růst anorganických materiálů (např. oxidů nebo jiných ochranných vrstev) v rámci polymerních matric nebo na povrchu kovu. ALD obvykle funguje tím způsobem, že prekurzory difundují do stávajícího polymeru nebo kovového povrchu, čímž umožňují růst vrstvy přímo v jeho struktuře, a to bez potřeby galvanického procesu. To je velmi efektivní pro zlepšení mechanických vlastností nebo chemické odolnosti materiálů, aniž byste museli použít tradiční galvanické pokovování C-1 a C-2.
1.4. Zatímco galvanizace využívá zinkový povlak, PE zahrnuje nanesení P vrstvy na povrch kovu, čímž se vytvoří bariéra, která brání korozivním prvkům v dosažení podkladového kovu. Tato pasivace je použitelná na všechny běžné oceli (uhlíkové, nízkolegované, pozinkované, nerezové, nástrojové) a v kategoriích C1–C2 dokáže plně nahradit galvanické zinkování jako bariérový ochranný systém.
Kovy, na kterých lze tento systém použít místo galvanizace (nahrazení elektrolytického zinkování), včetně vynikající adheze pro následné lakování nebo samostatnou ochranu v interiérech:
Náš přípravek v daném složení je funkční, na následujících kovech a slitinách:
| Kov / slitina | Možnost nahradit galvanizaci v C1–C2 | Typická aplikace a poznámka | Obětní ochrana? (jako u zinku) | Životnost vs. galvanické zinkování |
|---|---|---|---|---|
| Uhlíková ocel / konstrukční ocel (St37, S235, atd.) | Ano – velmi často plnohodnotně | Nejčastější použití hybridů dnes (automotive, stavebnictví, strojírenství). Lepší adheze pro barvy. | Ne | Srovnatelná nebo lepší v C1/C2 |
| Galvanizovaná ocel (již pozinkovaná) | Ano – jako finální pasivace/topcoat | Nahrazuje Cr3+/Cr6+ pasivaci na Z vrstvě - delší životnost, ekologičtější. | Ano (od zinkové vrstvy) | Lepší než klasická pasivace Zn |
| Hliník a jeho slitiny (1050, 5052, 6060, 6082, atd.) | Ano – plnohodnotně (často lepší) | Standardní náhrada za chromátování. Výborná adheze pro práškové lakování. | Ne | Lepší než tenké zinkování |
| Zinek a zinkové slitiny (zamak, ZA slitiny) | Ano – přímá pasivace | Nahrazuje klasickou chromátovou nebo iridescentní pasivaci na zamaku. | Částečná (od základního Zn) | Srovnatelná nebo lepší |
| Hořčík a slitiny hořčíku | Ano – často velmi dobře | Hybridy jsou jedny z nejlepších Cr-free řešení pro - automotive, elektronika atd. | Ne | Výrazně lepší než bez úpravy |
Nahrazujeme galvanizaci ve skupinách - C1 a C2, „low-emission coating technology“:
Zejména u dílů, kde není potřeba silná obětní ochrana (jako u žárového zinkování). Toto je běžná praxe v automotive, spojovacím materiálu nebo elektronice, kde se přechází na Cr-free hybridy místo galvanického zinkování a chromátu. Hybridní pasivace poskytuje bariérovou korozní ochranu, která u uhlíkové oceli a pozinkovaných ocelí funkčně nahrazuje galvanické zinkování v kategoriích C1–C2, a současně umožňuje ochranu hliníku, nerezových ocelí, titanu, mědi a mosazi, kde galvanické zinkování není technicky proveditelné.“
- V C1 (suché interiéry): Plnohodnotná náhrada. Životnost 20–50+ let, lepší ekologie a estetika (žádná bílá rez). Překonává tenké galvanické zinkování (5–10 µm).
- V C2 (mírná venkovní expozice, kondenzace): Dobrá náhrada pro nepříliš namáhané díly (např. šrouby, plechy). Odolnost 10–30 let, ale bez obětního efektu – např. po poškrábání může korodovat rychleji než zinek. Pro lepší výkon se často kombinuje s topcoatem (např. organický lak).
Záznamy nebyly nalezeny...