开创了锌压铸件电镀新局面

锌是地球地壳中储量丰富的金属，如果我们不开始改变使用锌的方式，到2100年，锌可能会耗尽。科利尼控股公司通过对锌压铸材料及其表面处理方式进行更可持续的研究，在揭示和解决锌压铸电镀常见故障的核心原因方面迈出了一步。

理论上，从今天开始，地球上有超过70亿的人口，对世界自然资源的需求将不可避免地增加。天然气、石油和煤炭是一些面临枯竭危险的关键自然资源。然而，我们的星球为我们提供了额外的资源，尽管它们的存在是我们日常生活的组成部分，但它们最终会消失;除非我们开始改变使用它们的方式。

锌及其合金对制造工艺至关重要，因为它们具有各自的性能，如可铸性和性能，同时还能显著节省能源和成本。然而，这种金属元素是自然资源正在消失的一个深刻例子，因为地球地壳的供应预计只能持续到2100年。这就是为什么科利尼控股公司，欧洲金属和塑料涂层的领导集团，一直在研究和开发表面解决方案，使锌合金更可持续和高效。科利尼成立于120多年前，是一家研磨车间，现在是一家工业表面处理公司，为配件、电气和汽车工业、机器、工厂和建筑建筑，以及医药和各种消费品提供表面处理。公司在奥地利、德国、意大利、俄罗斯、墨西哥和瑞士拥有13个生产基地，专门从事各种表面技术，包括电镀、热镀锌、阳极氧化和有机涂层。

锌压铸
从孩子们玩的玩具汽车到实际汽车中使用的金属部件，使用压铸工艺制造的消费部件种类繁多。事实上，压铸是一种已经有180多年历史的制造工艺，最初是为了开发便携式打字机而发明的。从本质上讲，这个过程包括加热金属合金，直到它们熔化，然后在钢模之间挤压，直到它们冷却并凝固成所需的形状。在压铸过程中使用的最流行的合金之一是锌合金，因为与铝等替代品相比，它们更容易铸造和在较低的温度下凝固，因此，压铸过程更便宜和更有效。

锌是一种坚硬、延展性好、自润滑的材料，具有高导热性和尺寸稳定性。然而，纯锌脆性较弱，在酸性和/或强碱性环境中容易受到腐蚀。因此，添加某些元素，如铝或铜，以获得性能优越的锌合金。不过，添加这些不同的元素会导致金属腐蚀，也就是金属变质的过程。这样，为了改变表面性质，电镀涂层是必须的:在电流的帮助下从溶液中还原金属阳离子，从而形成一个保护性的金属涂层。此外，不考虑长期使用电镀作为其表面处理，锌压铸持续产生了几个挑战，特别是当涉及到装饰使用(revko和Møller, 2018)。因此，与锌压铸相关的各种挑战，最近成为奥地利表面处理公司Collini Holding AG与丹麦技术大学(DTU)合作的主要研究课题。他们的工作导致科里尼科学家瓦莱里娅·雷维科完成了一系列研究。

镀锌变色
Valeriia Reveko，机械工程，DTU系的博士研究生，已出版，突出了与锌压铸铸造件的电镀相关联的不同挑战，几个同行评审的研究报告。更具体地，已经Reveko进行了深入的形态学和组成的试验和分析，以验证锌电镀涂层对锌铸模物品的性能和安全性，以提高镀敷的品质。例如，并且如在Reveko，兰伯特，温特和莫勒（2018），与锌镀层过度锌压铸部件的最常见的问题之一指出涉及明显蓝变色 - 电镀镀锌层的表面上的蓝色区域。在这项研究中，Reveko和同事表明从底物铝会穿过涂层逐渐扩散，将推动这些蓝色区域的表现作为环境水分和潜在的污染物的影响下氧化的结果。此外，或许更重要的是，在其内发生镀锌环境 - 从碱性或酸性溶液 - 直接影响铝扩散的速率：碱性锌演示相比酸性锌由于其形态扩散的更高的速率。因此，并且通过柯里尼团队作为建议，一个可行的和有吸引力的解决方案可以是一个双层锌涂层，其中所述内层是轻度酸锌和外层是碱性锌。

铬钝化锌表面分析不准确
原则上，三价铬转化涂料是一种非常有效的预防锌涂层腐蚀的方法，同时又能满足环境和安全要求。然而，最近的一些研究报道了表面钝化层中存在六价铬。化学品注册、评估、授权和限制(REACH)已经禁止了六价铬涂层，因为它们致癌。此外，4%的欧洲人和5%的美国人对铬过敏，六价铬比三价铬更容易引起皮肤反应，如皮炎。

到2100年，预计大多数金属的供应将耗尽。

通常，基于1,5-二苯碳化物(DPC)比色法的斑点试验是鉴别各种金属和皮革表面六价铬的主要方法之一。然而，正如Reveko, Lampert, Din, Thyssen和Møller(2018)所指出的，在三价铬钝化的锌表面进行DPC测试实际上可能会产生误导。在这项研究中进行的x射线光电子能谱(XPS)测量并没有证实之前通过DPC在这些表面上发现的六价铬的存在。研究表明，由于大气腐蚀，DPC指示物与表面存在的物质发生意外氧化，可能是这些假阳性结果的原因。这项研究的重要性不仅限于欧洲金属工业所需的无可挑剔的质量控制水平，而且还因为这些假阳性结果不可避免地会导致对接触性皮炎患者的错误治疗处方。

可持续的解决方案
这项研究将是失职，如果它没有考虑到现今的生态可持续发展的挑战。涂覆的金属合金由具有不同的金属是棘手的再循环的多个涂层的层的部件。这是因为分离金属，如铬，镍 - 这是传统上用于涂覆锌的金属合金的金属 - 与能源需求增加的处理。因此，研究人员已经将其重点上的锌涂层涂覆锌合金材料，因此过程减少所使用的金属的总数量，因此使循环过程更容易。这就是为什么柯里尼已经将注意力转向改善的锌压铸件的表面处理办法。回收锌的使用是在能量有利于处理，因为它的能量需求相比，生产初级锌的是小于10％。从本质上讲，在这篇文章中提出的研究被直接连接到增加工业需求可回收锌成分。

科里尼的研究旨在揭示和解决常见镀层故障的原因，并支持材料的可持续使用。

结论
科里尼进行的这项研究旨在识别和评估常见镀层故障的核心原因，同时支持材料的可持续使用。Valeriia revko的研究为锌压铸件的电镀提供了更深入的了解，同时，它还成功评估了镀锌和锌压铸件以及三价铬钝化锌表面的隐藏挑战。