【2021年版】クロメート処理 メーカー1社一覧

クロメート処理のメーカー1社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


クロメート処理とは

クロメート処理とは、六価クロムや三価クロムを主成分とする処理液で、金属を不働態化させクロメート皮膜を形成させる処理方法です。通常は亜鉛メッキを施した金属上にクロメート処理を行います。クロメート皮膜の特徴として高い自己修復性が挙げられます。そのため他の酸化被膜と比べて耐食性に優れているのです。他にも防錆性や意匠性、導電性などを向上させることができます。従来はコストの観点から六価クロムが一般的でしたが、EUでは六価クロムの使用が制限されているため、代替として三価クロムが使用されています。

クロメート処理の使用用途

クロメート処理は耐食性が要求される材料や部品に使用されています。例えば、自動車関連部品や家電製品、電子機器、建築資材などにクロメート加工が行われ、利便性の向上に寄与しています。また、ネジや事務用品など耐食性よりも意匠性が重視される場合にも用いられます。

金属メッキはクロメート処理と同等の効果を得られますが、貴金属は高価でありコスト面で劣ります。こうした背景から、コストを抑えられるクロメート処理の需要が拡大していきました。

クロメート処理の原理

ここではクロメート皮膜形成の原理について説明します。まずクロメート処理液で亜鉛メッキを溶解させます。亜鉛が溶解することにより、クロム酸イオンが還元され、三価クロムが生成します。その後、亜鉛メッキ上に水酸化物の皮膜が付着し、処理が完了します。このように簡便な操作で皮膜処理ができると同時に、処理方法によって特性を変化させることができます。

  • 光沢クロメート
    耐食性の向上よりもネジや事務用品など意匠性が求められる場合に使用されます。フッ化物を含む処理液を使用することで、研磨性に優れた青銀白色の外観を得られます。
  • 有色クロメート
    操作が簡便で耐腐食性に優れたクロメート処理で、自動車や家電製品の内部部品に使用されます。皮膜の厚さは浸漬時間やpH、温度などで調整可能です。
  • 黒色クロメート
    耐腐食性と意匠性のバランスに優れたクロメート皮膜で、装飾品にも使用されます。処理液にハロゲン化銀を添加しており、皮膜形成時に銀微粒子が皮膜中に分散され、黒色の外観となります。
  • 緑色クロメート
    他の皮膜と比較して耐腐食性の高さはトップレベルを誇り、厚いクロメート皮膜を形成します。六価クロム含有量が多くなる傾向があるため、使用には注意が必要です。

アルミクロメート処理の方法

アルミニウムは大気中において、表面に数nmの酸化皮膜を形成します。アルミニウム自体はイオン化傾向が大きく、腐食しやすい金属ですが、酸化皮膜の効果により適度な耐食性を示します。しかし、酸化皮膜の膜厚が薄く、実用的なレベルでの耐食性が得られないため、表面処理により、耐食性を向上させます。

アルミクロメート処理の方法には、リン酸クロメート処理やクロム酸クロメート処理があります。

リン酸クロメート処理では、六価クロムを使用して、アルミニウムの表面にクロム層を形成します。六価クロムの多くは還元され、三価クロムに変化しています。また、処理溶液の中にはフッ化物イオンやリン酸イオンが添加されています。リン酸イオンは六価クロムの還元反応を促進し、皮膜と表面層との密着性を高める効果があります。フッ化物イオンは、反応の初期段階で表面の酸化皮膜を溶解し、層の形成を助ける効果があります。

クロム酸クロメート処理では、酸性溶液の六価クロムを含有する水溶液を使用します。この方法により形成される皮膜は、処理時間や温度などの条件によってクロムの付着量が大きく変化します。そのため、皮膜の外観は無色から茶褐色まで多様に変化します。処理溶液の中には、クロム酸、重クロム酸塩、フェリシアン化物などが添加されています。フェリシアン化物は、短時間で厚い皮膜を形成する効果があります。

クロメート処理の腐食

クロメート処理ではマイクロクラックと呼ばれるひび割れが生じることが知られています。処理直後の皮膜には水分が残っていますが、乾燥条件によっては水分が急速に失われることにより、細かなクラックが発生します。一般的に、クラック量は乾燥温度が高くなると増加します。

マイクロクラックは表面から内部まで広がっています。このような構造により、外部からの水分や汚れが内部の素材まで浸透し、腐食の原因となります。クラックの量が増加すると水分や汚れが内部に浸透しやすくなるので、耐食性が急激に低下します。

参考文献
https://www.chemicoat.co.jp/column/detail_3.html
http://tri-osaka.jp/c/content/files/archives/Chromate.pdf
https://mitsu-ri.net/articles/unichrome
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sfj/61/3/61_3_223/_pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sfj1970/24/10/24_10_489/_pdf
http://www.pref.saitama.lg.jp/saitec/kenkyukaihatsu/kenkyuhokoku/documents/2004_317h.pdf

クロメート処理のメーカー情報

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