수정 크로메이트 생성 반응

^ Chromate Reaction

아연도금된 제품을 크롬산 용액에 침지함에 따라, 쉽게 크로메이트 피막을 만들수 있다. 크로메이트 용액중에 아연피막이 용해함에 따라 액중의 크롬산 이온이 환원되어, 생성된 3가크롬의 수산화물을 기본으로한 피막이 아연도금표면에 침착하여, 크로메이트 피막을 형성 한다.^|1|

크로메이트 피막의 생성반응은

아연의 용해반응

Zn +2H⁺ → Zn₂⁺ + H²

크롬산의 환원반응

2HCrO₄^- + 3Zn + 14H⁺ → 2Cr₃⁺ + 3Zn₂² + H₂O

여기서 반응이 일어나는 도금 표면의 pH 가 상승하여 수산화크롬이 침착된다

Cr₃⁺ + 3OH^- → Cr(OH)₃

실제로 크로메이트 피막은 단순한 크롬수산화물은 아니고, 크롬산ㆍ황산ㆍ염화물ㆍ불화물 (크로메이트액에 함유된 성분)의 아니온과 아연이온을 함유한 겔 상태의 피막이 있다.

수산화크롬에의 크롬산등의 아니온을 만드는 과정은 다음과 같이 반응한다

2Cr(OH)₃ + CrO₄^- + 2H⁺ → Cr(OH)₃ Cr(OH) CrO₄ + 2H₂O

이 화합물 구조는 수산기 또는 산소 가교가 포함된 그물망 구조를 가진것으로 추정된다.

크로메이트 피막의 화학구조 (추정)

생성직후의 크로메이트 피막은 다량의 수화수가 함유된 형태로, 그대로는 아연표면에서 떨어져 나가기 쉽게 된다. 이 때문에, 후처리 후에 온풍건조를 하여, 아연도금 표면에 고착화 한다. 건조후에도 크로메이트 피막은 쉽게 탈수축합 반응이 진행되므로, 내식성을 가진 피막으로 된다.

안정화에는 시간이 걸리므로, 크로메이트 피막의 내식성시험에는 처리후 24시간 이상이 경과한 시험판을 대상으로 시험한다.

수정 참고

• 크로메이트 반응