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达克罗与无铬达克罗技术的发展

达克罗与无铬达克罗技术的发展
达克罗与无铬达克罗技术的发展

达克罗技术的发展与无铬达克罗

MonroeD,2013-10-11

摘要:本文介绍了达克罗和无铬达克罗技术的发展过程及达克罗涂层的组成、防腐蚀机理、优异性能和不足之处,论述了达克罗技术被无铬达克罗技术代替的必然性。本文对无铬达克罗涂层的组成和性能特点也作了简单介绍。

关键词:达克罗;锌铬膜;无铬达克罗;涂层;腐蚀;氢脆;污染

1、概述

达克罗是单词“Dacro”的音译,商品名称“Dacromet”,能体现技术特点的中文名称又叫锌铬膜涂层,是一种上世纪60年代由美国发明的一种高耐蚀涂层。达克罗技术自1993年开始引入我国,开始是直接外购涂液,之后才在涂液配方、涂覆工艺、涂覆设备、防腐机理、涂膜性能等方面有了比较深入的研究,并使这一技术迅速得到推广应用;在此之前几年虽有一些研究,但都没有取得突破性进展。目前,我国已经有了近千条达克罗涂层生产线,从原材料到配方、工艺、设备等各方面都已经实现了国产化。

相对于电镀锌、热侵锌和一般有机涂层,达克罗技术是以标榜无公害、无污染、无氢脆、高耐热、和高耐蚀等优异性能而受到追捧的;自引进我国以来发展也相当迅速。但是,随着研究的发展,人们发现从它的原液、涂覆生产过程以及涂膜中都存在Cr+6污染问题,尽管其工艺对基体金属无氢脆影响以及高耐热、高耐蚀涂层特性仍然还是各行各业各种用途所追捧的。于是,达克罗技术在诞生之后50多年,在中国引进20多年之后,已经有了被一种叫做‘无铬达克罗’的技术代替的趋势,只是目前这种技术还处在研究发展的初期,要达到从理论到工艺的完全成熟还有一个过程。

其实,达克罗,锌铬膜,是以其中有铬(包括Cr+6和Cr+3)存在而特征化的。无铬达克罗,其中已经没有铬,从防腐机理到使用的材料已经有所不同,只是要取达克罗的无氢脆、高耐热、高耐蚀特征而已。达克罗和无铬达克罗有很多相似之处,也有很多不同之处,以下分别加以介绍。

2、达克罗

2.1达克罗涂料的组成

达克罗涂料的主要组成及含量(g/L)为:

CrO3[即铬酐]30~100

片状金属锌粉/铝粉50~500

还原剂≤20

活性剂<5%

液体介质[水等]适量

根据物料性质,达克罗涂料一般分成两组分或三组分存放,在使用前混合到一起,配置好的涂料保存时间不会很长。

2.2达克罗的成膜和防锈机理

将达克罗涂料浸涂、刷涂或喷涂于钢铁零件或构件表面,经过300℃左右烘烤形成以鳞

片状锌/铝及其铬酸盐为主要成份的无机防腐蚀涂层。

三氧化铬在涂层的烧结过程中被还原成三价铬,生成不溶于水的无定形nCrO 3.mCr 2O 3和锌/铝铬酸盐,起连接、包裹片状金属的作用,同时钝化基体和鳞片金属表面。

片状金属锌/铝均匀分布于膜层中,在金属表面经过数十层的相互重叠并经过铬氧化物-铬酸盐的粘结,形成厚约4-8μm 的致密膜层,起到阴极保护作用和对外界的阻隔作用;鳞片金属锌/铝是膜层的主要成分。而鳞片铝的加入具有抑制锌片反应析出的作用。

有机还原剂促使Cr 6+转化成Cr 3+并提高膜层的结合力和表面质量,还能防止Cr 6+析出而导致的脱层现象。

其余添加剂主要包括增稠剂、分散剂、悬浮剂、消泡剂和增湿剂,从分子结构上看它们都是表面活性剂。

达克罗的固化过程中主要发生两种类型的反应:一种是六价铬化合物还原成三价铬化合物的反应(反应1-3),这种反应温度在240℃左右进行;一种是三价铬化合物的晶型转变过程(反应4),这种反应温度在300℃左右发生。

3

23Cr 3ZnO n 3r 2O Z O C +→+(1)3

23232O Al O Cr Al CrO +→+(2)↑+↑+→+++O H CO O Cr H O Cr O H C 2232-272464161271473(3)

)

(Cr )(r 3232亚稳态或稳态非晶态O O C →(4)表面上看,达克罗成膜过程中排出的只有二氧化碳和水汽,所以被称为无公害无污染。达克罗涂膜通常为银白色或略带黄色(根据铝粉加入量),具有亚金属光泽。随着使用的深入和实际应用的需要,多色彩达克罗涂层也相断开发,有黑色、红色、蓝色、绿色和黄色的达克罗生产。我国汽车、军工行业对黑色、军绿色的需求较强。

2.3达克罗的涂覆工艺过程达克罗的涂覆过程有点类似油漆:

工艺过程不经过酸洗,不会给工件带来氢脆。

通过达克罗液涂覆后,工件必须尽快在60~80℃的温度下预烘10~15分钟,使水分蒸

发,流平均匀。

达克罗的固化温度为280~330℃,时间25~40分钟。

达克罗涂层每层只能达到3~4μm,所以一般至少需要二涂二烘甚至三涂三烘。每次涂覆前需要重新把工件冷却到室温。

国标GB/T18684《锌铬涂层技术条件》规定了达克罗涂层的厚度分级要求和各等级涂层的耐盐雾腐蚀要求。

2.4达克罗涂覆设备

达克罗液中含有的铬酐是对人和环境毒性非常强的物质,所以需要专门设计的涂覆设备、预热设备和烧结固化设备。对于螺栓螺母和小零件,还需要甩干设备。喷砂设备也必不可少。

要实施达克罗涂层,必须要根据零件的大小、形状、重量和质量要求等设计专门的生产线。目前国内已经具备达克罗涂覆生产线的设计能力。

2.5达克罗涂层的优异性能

达克罗涂层有以下方面的优异性能:

1、超强的耐蚀性能:达克罗涂层厚度仅4-8μm,但其防锈效果却是传统电镀锌、热浸

镀锌或涂料涂层的7-10倍(同等厚度),耐盐雾性能可以达到1200小时以上。

2、与传统电镀锌、热浸镀锌不同,达克罗采用喷射除锈而不采用酸洗除锈,所以不会

给基体金属带来氢脆。所以达克罗特别适用于高强度螺栓、弹簧等防腐蚀。

3、高耐热性:达克罗可耐高温腐蚀,耐热温度可达300℃以上。

4、配合精度好:达克罗涂层厚度仅4-8μm,不影响螺钉螺栓等配合。

5、结合力及再涂性能好:与基体金属和其他涂层结合力好。

6、渗透性好:特别适用于深孔、狭缝、管件内壁等难以电镀锌的部位。

目前在汽车、风电、电力、航空工业等领域,已经把涂覆达克罗定为必不可少的防腐蚀标准,特别是对于螺钉螺栓等高强度有配合的中小型标准件。

2.6达克罗技术的缺陷

随着研究的深入,人们意识到达克罗并不是绝对地绿色无污染无公害技术,同时达克罗技术还有其他一些缺陷。

1、污染问题:首先,达克罗液中铬酐含量很高,在配制和使用的过程中人们难免会接

触到它,使用它的容器和设备也难免会沾染,成膜过程初期也难免会随着水汽蒸发(这可以从电镀铬工艺体会到),因此在从溶液配制到涂膜制成的过程中要做到完全无气、液、固有害物质排放非常之难,否则环保设备投入非常大。再有,达克罗涂膜再耐腐蚀也有破坏的时候,涂膜中的六价铬必然会释放出来。

六价铬对人体的毒性和致癌性都极强,目前许多国家对六价铬都有极为严格的限制标准甚至禁止使用,因此成为达克罗难以逾越的障碍。于是,国内外都已经开始着手(首先从国外开始的)达克罗液无铬化研究,并已经取得了一些成就。

2、烧结温度较高,能耗较大。

3、表面硬度不高、耐磨性不好,与异金属接触还存在电偶腐蚀问题,影响制品的表面

质量及防腐性能。

3无铬达克罗

3.1无铬达克罗技术研究的起因

前面已经提到,无铬达克罗技术研究的起因在于六价铬的极大危害性和达克罗涂层极其卓越的耐蚀性以及其他一些优越的性能。前者需要避免而后两者需要保持。

3.2无铬达克罗研究的状况

目前,无铬达克罗研究比较成功的主要是国外的一些公司,国内研究只在起步阶段,虽然取得了一些专利,但没有大规模投入使用。

无铬达克罗涂层主要采用有机硅、无机硅、钼酸盐、钨酸盐、磷酸盐等作为粘结剂,同样采用鳞片状锌/铝微粉作为主要填充成分,并通过封闭等一系列后处理,达到与含铬达克罗涂层同样优异的防腐蚀性能。

3.3无铬达克罗的防腐蚀机理

无铬达克罗的防腐蚀机理与含铬达克罗类似,主要靠粘结剂的粘结、鳞片状锌/铝微粉的屏蔽作用和阴极保护作用、锌腐蚀的自修复作用以及锌/铝微粉在大气中的钝化作用,使涂层达到优秀的防腐蚀能力。

3.4无铬达克罗的性能特点

无铬达克罗涂层具有与达克罗涂层相似的特点,同时消除了Cr6+的危害。有资料总结无铬达克罗具有(或应具有)以下特点:

1、膜层薄:通常为8-10μm,带有封闭层的为10-14μm;

2、无氢脆:不经过酸洗,不存在电镀锌和热浸镀锌时的渗氢问题;

3、抗双金属腐蚀:大多数锌/铝层与钢紧密接触时会产生典型的双金属微电池腐蚀,而

无铬达克罗涂层中的铝鳞片能够消除这种现象的发生;

4、耐有机溶剂;

5、耐热:耐300℃;

6、耐蚀性强:8-10μm无铬达克罗涂层螺纹零件可耐720小时盐雾腐蚀,而非螺纹零

件耐盐雾可达1000小时以上;

7、导电性好;

8、结合力好;

9、渗透性好,适用于缝隙、盲孔和复杂零件。

4结语

达克罗技术依赖于其耐蚀性、无氢脆、耐热性等优异性能以及相对于电镀锌和热浸镀锌的低污染特性,以及已有的巨大投资规模和成熟技术,在当前和今后一段时间内还是一种不可或缺的可以代替电镀锌和热浸镀锌的高耐蚀防腐技术。

无铬达克罗技术不仅有含铬达克罗技术的优点,而且从涂料制备、涂覆施工、成膜,到涂层本身都完全不含六价铬,真正意义上实现了绿色无毒无公害,它的推广应用将成为防腐蚀技术领域的又一次环保革命。

参考文献:

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[2]刘建国,龚高平,严川伟.达克罗涂层的辐射固化及其耐蚀性能研究[J].腐蚀科学与防护技

术,2006,18(2):112-114.

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[5]张菊香.达克罗技术在汽车防腐中的应用[J].汽车工艺与材料,2005,12:9-11.

[6]柯昌美等.无铬达克罗的研究进展[J].涂装与电镀,2010,1:11-14.

[7]张旭明等.无铬达克罗成膜物质的研究进展[J].材料与冶金学报,2012,11(1):58-61.

无铬达克罗国内外发展状况

无铬达克罗国内外发展状况 2009-10-9 来源:节选自《无铬达克罗涂液的制备与性能研究》作者:[作者中文名]高节明[导师]朱晓云[学位授予单位]昆明理工大学 1无铬达克罗技术国外的发展状况 1997年,美国金属涂层国际公司(Diamond Shamrock Corp Metal Coatings Dio)研究开发出“水性无铬有机硅锌铝涂料与涂装技术”(“交美特”技术)[28,29]。交美特是美国金属涂层国际公司为满足政府VOC法规定和汽车行业规定的环保要求而开发的表面处理新技术,不含铬的交美特涂层作为有铬达克罗涂层的更新产品已经首先被汽车制造行业普遍认可和接受[30]。交美特所采用的涂料是符合美国VOC法规的水性涂料,不使用有机溶剂,不含有毒的金属(如镍、铅、钡、汞)以及六价铬或三价铬[31]。交美特涂层具有涂层薄、无氢脆、抗双金属腐蚀、耐有机溶剂、耐热性、导电性、耐腐蚀等性能特点。涂层从屏障保护、电化学、钝化、自修复四个方面对钢铁基体提供保护作用[32]。所以,交美特完全符合美国环保署、美国职业安全和健康行政部门的相应规范和世界各大汽车制造厂商的标准要求。其技术指标如表1.1: 表1.1各种交美特涂层的技术指标 该技术采用水性有机硅作为金属防腐蚀保护膜的粘结物质,摒弃了传统使用的有机铬(Cr3+、Cr6+),从而使涂料不含有Cr3+、Cr6+及重金属,涂料不具有挥发性,涂料的生产、涂装及最终成膜物质都不会对

环境造成污染;成膜物对基材的防护效果为电镀锌、热镀锌的5~7倍(按GB/T 10125-1997中性盐雾实验对比,“交美特”盐雾实验达到960小时),并使之系列化。该涂料广泛的使用于汽车零部件、标准件、交通、军事、航空、机械工程等领域,可取代Dacromet(有铬达克罗)技术。近年来,该涂料技术尤其在汽车行业得到迅速的认证和推广应用,许多国际知名汽车公司如福特、通用、宝马、雷诺、菲亚特、沃尔沃、戴姆勒、克莱斯勒等都制定了零配件交美特涂装标准,要求必须使用交美特涂料涂装技术[33]。 交美特技术具有涂料绿色、施工环保卫生、涂层使用无害化等特点。其已形成标准化、系列化。从外观而言,已形成黑色、透明、蓝色系列;从品种上讲具有Geomet360、Geomet320等不同品类。 国外无铬的另一主流产品为溶剂型体系,产品多为复合涂层工艺,底层是锌基为主的防腐层,面漆为功能性附加后涂层可以为水性硅酸盐涂层,酚醛树脂,氟碳树脂等有机涂层,如德国德尔卡系列产品,英国美加力系列等,该涂液施工一般采用喷涂工艺与浸甩工艺,因为体系为溶剂型体系[34,35]。所以产品较水基无铬涂液有如下特点[36]: 1、涂液中不含与锌铝反应的水组分,所以涂液有效期较长,槽液维护相对简单; 2、涂液中有挥发性溶剂,所以车间及涂覆设备需做好防燃,防爆措施,排放时仍需做必要的废液处理; 3、溶剂性涂液回收相对困难,涂液利用率较低; 4、涂层可实现较低温度固化,降低了能耗; 5、需配备两组涂覆机供底涂、面涂用,涂覆设备投资较大。 对美国交美特系列产品、德国德尔卡系列产品和英国美加力系列产品三项无铬技术进行比较(如表1.2)。交美特无铬涂料底涂、面涂均为水性涂料,且交美特技术得到国际几乎所有主流汽车厂家的认可,而德国无铬技术系列和英国美加力系列底涂为水性涂料,但面涂仍为有机溶剂型涂料,只是仅被部分厂商认可。 表1.2交美特系列、无铬技术系列、美国Magni系列三项无铬技术比较

达克罗(Dacroment)技术

达克罗(Dacroment)技术 达克罗(又称乐、达克锈、锌铬膜、达克曼等),即片状锌基路盐防镀涂层,是当今世界表面处理高新技术,被专家们誉为国际表面处理行业中具有划时代意义的革命性产品。钢铁达克曼技术目前在国内尚属空白。 达克罗涂层具有的性能。如极强的抗腐蚀性:比电镀锌提高7-10倍;无氢脆:特别适用于高强度受力件;高耐热性:耐热温度300℃。特别适用、摩托车发动机部件的高强度构件。此外,还具有高渗透性、高附着性、高减摩性、高耐气候性、高耐化学品稳定性及无环境污染等优点。 适用达克罗技术的基体材料范围:钢铁制品及有色金属如铝、镁及其合金,铜、镍、锌等及其合金。 达克罗技术可以代替电镀锌、电镀镉、热浸镀锌、热喷锌、机械镀锌、锌基合 金镀层、氧化、磷化等多种表面防护工艺。极好地杜绝了环境污染的发生。无铬锌铝涂层(也叫无铬达克罗)是为满足世界各国的VOC法规和汽车行业规定的环保要求而开发出的表面处理新概念,无铬锌铝涂层作为锌铬涂层(达克罗)的更新换代产品已经首先被汽车制造行业普遍认可和接受。 无铬锌铝涂层目前实现了产业化的产品屈指可数:一种是由美国MCI公司推出的Geomet(交美特)涂层,一种是德国Delta公司推出的Delta涂层,以及北京永泰和推出的BNC水性无铬锌铝涂层。目前GEOMET(交美特)主要市场是美国和日本;DELTA主要市场是欧洲和亚洲部分国家;BNC主要市场是西欧和中国台湾。三种涂层基本占据了世界95%以上的无铬达克罗市场份额。 一.防腐机理 无铬锌铝涂层的外观呈亚光银灰色,光泽较锌铬涂层略暗,是一种将超细锌鳞片和铝鳞片叠合包裹在特殊粘结剂中的无机涂层。无铬锌铝涂层主要从物理屏蔽、阴极保护、锌粉钝化、自修复等方面对钢铁基体提供保护作用,三种涂层防腐机理类似。不同的是三种涂层选用了不同的黏结剂和钝化剂。 二.性能特点 从市场反馈情况以及各自的官方网站宣传资料来看,GEOMET(交美特)的耐蚀性最差,据传已被欧洲市场淘汰,DELTA耐蚀性优于GEOMET(交美特),但是附着力不好。综合来看,BNC耐蚀性能和DELTA 差不多,而附着力和抗划伤性均优于DELTA。 三.产品价格 从目前看,无铬锌铝涂层的成本要比锌铬涂层高许多,因此其价格很高,Delta浆液的德国产地价是40欧元/公斤、Geomet(交美特)浆液的日本产地价为1750日圆/公斤,由此估算它们在我国的销售价都应在250元人民币/公斤以上;BNC浆液的国内市场价为120元人民币/公斤。目前有三个品种加工,是:银灰色达克罗、银白色达克罗和黑色达克罗表面处理。银灰色达克罗处理主要用在汽车零件处理及国外出口。其性能特点是防腐蚀效果特好,盐雾试验可高达3000小,适应于静态安装。 银白色达克罗处理与黑色达克罗处理性能大致相同,黑色更为优越一些,主要是用于国内产品加工,抗划性较好,硬度高。适用于动态安装及暴露于大气中,耐酸、碱性能较好。达克罗表面处理技术的性能 1、银灰色达克罗表面处理技术性能: 银灰色达克罗涂层外观为银灰色,在防腐蚀方面性能方面比电镀锌涂层提高7—10倍,也比银白色达克罗涂层高,可高达2000小时。适用于安装在室内中及静态的组装物体。 有着以下的优点: (一)、优越的耐腐蚀性。 未钝化的镀锌层,盐雾实验时一般10小时腐蚀掉1um-3um厚的彩虹色钝化膜200小时蚀穿。达克罗盐雾试验时,需100小时才腐蚀掉1um,比传统的表面处理耐腐蚀性提高七至十倍。 (二)、耐湿热性 在温度35℃±2℃、湿度95%条件下,经过10个周期240小时循环试验,达克罗涂层表面无变化,热镀锌层表面局部有霉点。 (三)、耐高低温冲击性 在45℃~85℃,试样在高低温试验箱内各保温1小时,转换时间不超过5秒、循环次数3次的环境下,达克罗涂层无变化,而热镀锌层则有黑点产生。 (四)、硬度 锌镀层硬度值为75~88HV0.05,银灰色达克罗涂层硬度值为210~232HV0.05。 (五)、点焊性能 对弯角件进行达克罗涂敷后点焊,显示达克罗涂层有良好的点焊性能。从达克罗工艺来说,先点焊后达克罗的防护性优于先达克罗后点焊。 (六)、无污染和无公害 作为“绿色电镀”工艺,达克罗工艺采用了闭路循环的方式,所以几乎无污染危害。在前处理中:除下的油和粉尘用专门的设备收集处理;在涂覆、固化时,不存在传统电镀工艺过程中产生的酸、碱、含铬等重金属的污水问题,产生的仅仅是从涂层中蒸发出来的水汽,经测定,不含国家规定控制的有害物质。 (七)、无氢脆 氢脆是传统镀锌工艺不能完全克服的弊病。一般电镀处理过程都采用酸洗、电解除油、电沉积等工序,均会导致工件氢脆性,严重影响了高强件的质量。由于达克罗技术在处理过程中不进行任何酸处理、也不存在电镀时的渗氢问题,加上涂层在高温下固化,所以从工艺上保证了达克罗涂层不会存在氢脆。这使它可以被应用在抗拉强度要求高的高强度零件的防腐的处理。 (八)、防止对铝的电化学腐蚀 达克罗涂层,外观为亚光银灰色,由极细的片状金属锌、铝及铬酸盐等成分构成。工件在经过了除油、抛丸除锈处理后,浸涂达克罗液。达克罗液是一种水基处理液,金属件在水基处理液中浸涂或喷刷后,然后进炉固化,经300℃左右烘烤成膜,而形成锌、铝、铬无机涂层。固化时,涂膜中的水分、有机类(纤维素)物质等挥发份在挥发的同时,依靠达克罗母液中的高价铬盐的氧化性,使电极电位负值较大的单质锌片、铝

达克罗与无铬达克罗技术的发展

达克罗技术的发展与无铬达克罗 MonroeD,2013-10-11 摘要:本文介绍了达克罗和无铬达克罗技术的发展过程及达克罗涂层的组成、防腐蚀机理、优异性能和不足之处,论述了达克罗技术被无铬达克罗技术代替的必然性。本文对无铬达克罗涂层的组成和性能特点也作了简单介绍。 关键词:达克罗;锌铬膜;无铬达克罗;涂层;腐蚀;氢脆;污染 1、概述 达克罗是单词“Dacro”的音译,商品名称“Dacromet”,能体现技术特点的中文名称又叫锌铬膜涂层,是一种上世纪60年代由美国发明的一种高耐蚀涂层。达克罗技术自1993年开始引入我国,开始是直接外购涂液,之后才在涂液配方、涂覆工艺、涂覆设备、防腐机理、涂膜性能等方面有了比较深入的研究,并使这一技术迅速得到推广应用;在此之前几年虽有一些研究,但都没有取得突破性进展。目前,我国已经有了近千条达克罗涂层生产线,从原材料到配方、工艺、设备等各方面都已经实现了国产化。 相对于电镀锌、热侵锌和一般有机涂层,达克罗技术是以标榜无公害、无污染、无氢脆、高耐热、和高耐蚀等优异性能而受到追捧的;自引进我国以来发展也相当迅速。但是,随着研究的发展,人们发现从它的原液、涂覆生产过程以及涂膜中都存在Cr+6污染问题,尽管其工艺对基体金属无氢脆影响以及高耐热、高耐蚀涂层特性仍然还是各行各业各种用途所追捧的。于是,达克罗技术在诞生之后50多年,在中国引进20多年之后,已经有了被一种叫做‘无铬达克罗’的技术代替的趋势,只是目前这种技术还处在研究发展的初期,要达到从理论到工艺的完全成熟还有一个过程。 其实,达克罗,锌铬膜,是以其中有铬(包括Cr+6和Cr+3)存在而特征化的。无铬达克罗,其中已经没有铬,从防腐机理到使用的材料已经有所不同,只是要取达克罗的无氢脆、高耐热、高耐蚀特征而已。达克罗和无铬达克罗有很多相似之处,也有很多不同之处,以下分别加以介绍。 2、达克罗 2.1达克罗涂料的组成 达克罗涂料的主要组成及含量(g/L)为: CrO3[即铬酐]30~100 片状金属锌粉/铝粉50~500 还原剂≤20 活性剂<5% 液体介质[水等]适量 根据物料性质,达克罗涂料一般分成两组分或三组分存放,在使用前混合到一起,配置好的涂料保存时间不会很长。 2.2达克罗的成膜和防锈机理 将达克罗涂料浸涂、刷涂或喷涂于钢铁零件或构件表面,经过300℃左右烘烤形成以鳞

达克罗的优缺点

达克罗的优缺点 优点 达克罗是一种新型的表面处理技术,与传统的电镀工艺相比,达克罗是一种“绿色电镀”。其优势有以下几点: 1.超强的耐蚀性能:达克罗膜层的厚度仅为4-8μm,但其防锈效果却 无铬达克罗 是传统电镀锌、热镀锌或涂料涂覆法的7-10倍以上。采用达克罗工艺处理的标准件、管接件经耐盐雾试验1200h以上未出现红锈。 2.无氢脆性:达克罗的处理工艺决定了达克罗没有氢脆现象,所以达克罗非常适合受力件的涂覆。 3.高耐热性:达克罗可以耐高温腐蚀,耐热温度可达300℃以上。而传统的镀锌工艺,温度达到100℃时就已经起皮报废了。 4.结合力及再涂性能好:达克罗涂层与金属基体有良好的结合力,而且与其他附加涂层有强烈的粘着性,处理后的零件易于喷涂着色,与有机涂层的结合力甚至超过了磷化膜。 5.良好的渗透性:由于静电屏蔽效应,工件的深孔、狭缝,管件的壁等部位难以电镀上锌,因此工件的上述部位无法采用电镀的方法进行保护。达克罗则可以进入工件的这些部位形成达克罗涂层。

6.无污染和公害:达克罗在生产加工及工件涂覆的整个过程中,不会产生对环境有污染的废水废气,不用三废治理,降低了处理成本。 缺点 达克罗虽然有许多优点,但它也有一些不足之处,主要体现为: 1.达克罗中含有对环境和人体有害的铬离子,尤其是六价铬离子具有致癌作用。 2.达克罗的烧结温度较高、时间较长,能耗大。 3.达克罗的表面硬度不高、耐磨性不好,而且达克罗涂层的制品不适合与铜、镁、镍和不锈钢的零部件接触与连接,因为它们会产生接触性腐蚀,影响制品表面质量及防腐性能。 4.达克罗涂层的表面颜色单一,只有银白色和银灰色,不适合汽车发展个性化的需要。不过,可以通过后处理或复合涂层获得不同的颜色,以提高载重汽车零部件的装饰性和匹配性。 5.达克罗涂层的导电性能不是太好,因此不宜用于导电连接的零件,如电器的接地螺栓等。 达克罗涂液的成分 达克罗涂液种类繁多,但涂液的基本组成可归纳如下: 1.金属物:由锌、铝等物质组成,主要为超细鳞片状锌、超细鳞片状铝。 2.溶剂:为惰性有机溶剂,如乙二醇等。 3.无机酸组分:如铬酸等。

达克罗

诠释GEOMET(达克罗) 无铬锌铝涂层是为满足世界各国的VOC法规和汽车行业规定的环保要求而开发出的表面处理新概念,无铬锌铝涂层作为锌铬涂层的更新换代产品已经首先被汽车制造行业普遍认可和接受。无铬锌铝涂层目前实现了产业化的产品屈指可数:一种是由美国MCI公司推出的Geomet(交美特)涂层,一种是德国DELTA公司推出的Delta涂层;以上两种涂层已在发达国家普遍使用;还有一种就是由我公司推出的BNC 水性无铬锌铝涂层。 一.防腐机理 无铬锌铝涂层的外观呈亚光银灰色,光泽较锌铬涂层略暗,是一种将超细锌鳞片和铝鳞片叠合包裹在特殊粘结剂中的无机涂层。无铬锌铝涂层从四个方面对钢铁基体提供保护作用。 二.环境效益 水性无铬锌铝涂料不使用有机溶剂,不含有毒的金属(如镍、铅、钡和汞)以及六价铬或三价铬,符合美国环保署(EPA)、美国职业安全和健康行政部门(OSHA)的相应规范和世界各大汽车制造厂商的标准要求。 三.性能特点 1.涂层薄无铬锌铝涂层的厚度通常为8-10μm; 2.无氢脆涂覆过程不采用酸洗,避免了氢脆的产生; 3.抗双金属腐蚀大多数锌层与铝或钢紧密配合时会产生典型的双金属微电池腐蚀,而无铬锌铝涂层中的铝鳞片能够消除上述现象的发生。 4.耐有机溶剂作为一种无机涂层,能够耐受有机溶剂; 5.耐热性涂层即使经3小时300°C高温热处理后,也保持优异耐蚀性; 6.导电性涂层中叠合在一起金属锌、铝薄片允许电流通过并传导到基体 7.耐蚀性对于螺纹零件来说,8~10μm的无铬锌铝涂层可以耐720h盐雾试验不出现红锈;而对于非螺纹紧固则可以达1000h。单纯的无铬锌铝涂层的耐盐雾腐蚀性能稍逊于锌铬涂层,但在模拟真实自然环境的循环腐蚀试验中的表现与锌铬涂层相当。 四.涂覆工艺 无铬锌铝涂层与锌铬涂层在涂覆生产工艺上是相近的。在对零件进行前处理以后,无铬锌铝涂层同锌铬涂层一样,采用常规的浸渍→离心、喷涂或浸渍→沥液→离心的涂覆工艺。通过调整涂覆过程的工艺参数可以得到不同的涂层厚度。 五.固化方式 浸渍-离心后的零件在170℃条件下固化(指金属零件温度)加热维持15分钟后得到涂层;然后将零件取出,冷却后进行第二次涂覆。经涂覆后的零件进行第二次固化加热,一温区为170℃,固化时间为15—20分钟;二温区在300℃条件下烘烤固化(此为金属零件温度峰值)25—30分钟,对两遍涂层一并进行最终的处理。 √浸渍-离心后的零件在180℃条件下固化(指金属零件温度)加热15分钟左右,然后再升高至320℃加热35分钟左右。冷却后将零件进行第二次涂覆固化后,再进行一次表面封闭处理。

达克罗的优缺点

达克罗得优缺点 优点 达克罗就是一种新型得表面处理技术,与传统得电镀工艺相比,达克罗就是一种“绿色电镀”。其优势有以下几点: 1、超强得耐蚀性能:达克罗膜层得厚度仅为48μm,但其防锈效果却 无铬达克罗 就是传统电镀锌、热镀锌或涂料涂覆法得710倍以上。采用达克罗工艺处理得标准件、管接件经耐盐雾试验1200h以上未出现红锈。 2、无氢脆性:达克罗得处理工艺决定了达克罗没有氢脆现象,所以达克罗非常适合受力件得涂覆。 3、高耐热性:达克罗可以耐高温腐蚀,耐热温度可达300℃以上。而传统得镀锌工艺,温度达到100℃时就已经起皮报废了。 4、结合力及再涂性能好:达克罗涂层与金属基体有良好得结合力,而且与其她附加涂层有强烈得粘着性,处理后得零件易于喷涂着色,与有机涂层得结合力甚至超过了磷化膜。 5、良好得渗透性:由于静电屏蔽效应,工件得深孔、狭缝,管件得内壁等部位难以电镀上锌,因此工件得上述部位无法采用电镀得方法进行保护。达克罗则可以进入工件得这些部位形成达克罗涂层。 6、无污染与公害:达克罗在生产加工及工件涂覆得整个过程中,不会产生对环境有污染得废水废气,不用三废治理,降低了处理成本。 缺点 达克罗虽然有许多优点,但它也有一些不足之处,主要体现为: 1、达克罗中含有对环境与人体有害得铬离子,尤其就是六价铬离子具有致癌作用。 2、达克罗得烧结温度较高、时间较长,能耗大。

3、达克罗得表面硬度不高、耐磨性不好,而且达克罗涂层得制品不适合与铜、镁、镍与不锈钢得零部件接触与连接,因为它们会产生接触性腐蚀,影响制品表面质量及防腐性能。 4、达克罗涂层得表面颜色单一,只有银白色与银灰色,不适合汽车发展个性化得需要。不过,可以通过后处理或复合涂层获得不同得颜色,以提高载重汽车零部件得装饰性与匹配性。 5、达克罗涂层得导电性能不就是太好,因此不宜用于导电连接得零件,如电器得接地螺栓等。 达克罗涂液得成分 达克罗涂液种类繁多,但涂液得基本组成可归纳如下: 1、金属物:由锌、铝等物质组成,主要为超细鳞片状锌、超细鳞片状铝。 2、溶剂:为惰性有机溶剂,如乙二醇等。 3、无机酸组分:如铬酸等。 4、特殊有机物:为涂液得增粘分散组份,主要成份为纤维素类白色粉末。 达克罗得防腐机理 达克罗膜层对于钢铁基体得保护作用可归纳为以下几点: 1、壁垒效应:由于片状锌、铝层状重叠,阻碍了水、氧等腐 达克罗产品 蚀介质到达基体得进程,能起一种隔离得屏蔽作用。 2、钝化作用:在达克罗得处理过程中,铬酸与锌、铝粉与基体金属发生化学反应,生成致密得钝化膜,这种钝化膜具有很好得耐腐蚀性能。 3、阴极保护作用:锌铝铬涂层最主要得保护作用与镀锌层一样,就是对基体进行阴极保护。

达克罗的优缺点

达克罗的优缺点 令狐采学 优点 达克罗是一种新型的表面处理技术,与传统的电镀工艺相比,达克罗是一种“绿色电镀”。其优势有以下几点: 1.超强的耐蚀性能:达克罗膜层的厚度仅为4-8μm,但其防锈效果却 无铬达克罗 是传统电镀锌、热镀锌或涂料涂覆法的7-10倍以上。采用达克罗工艺处理的标准件、管接件经耐盐雾试验1200h以上未出现红锈。 2.无氢脆性:达克罗的处理工艺决定了达克罗没有氢脆现象,所以达克罗非常适合受力件的涂覆。 3.高耐热性:达克罗可以耐高温腐蚀,耐热温度可达300℃以上。而传统的镀锌工艺,温度达到100℃时就已经起皮报废了。 4.结合力及再涂性能好:达克罗涂层与金属基体有良好的结合力,而且与其他附加涂层有强烈的粘着性,处理后的零件易于喷涂着色,与有机涂层的结合力甚至超过了磷化膜。 5.良好的渗透性:由于静电屏蔽效应,工件的深孔、狭缝,管件的内壁等部位难以电镀上锌,因此工件的上述部位无法采

用电镀的方法进行保护。达克罗则可以进入工件的这些部位形成达克罗涂层。 6.无污染和公害:达克罗在生产加工及工件涂覆的整个过程中,不会产生对环境有污染的废水废气,不用三废治理,降低了处理成本。 缺点 达克罗虽然有许多优点,但它也有一些不足之处,主要体现为: 1.达克罗中含有对环境和人体有害的铬离子,尤其是六价铬离子具有致癌作用。 2.达克罗的烧结温度较高、时间较长,能耗大。 3.达克罗的表面硬度不高、耐磨性不好,而且达克罗涂层的制品不适合与铜、镁、镍和不锈钢的零部件接触与连接,因为它们会产生接触性腐蚀,影响制品表面质量及防腐性能。 4.达克罗涂层的表面颜色单一,只有银白色和银灰色,不适合汽车发展个性化的需要。不过,可以通过后处理或复合涂层获得不同的颜色,以提高载重汽车零部件的装饰性和匹配性。 5.达克罗涂层的导电性能不是太好,因此不宜用于导电连接的零件,如电器的接地螺栓等。 达克罗涂液的成分 达克罗涂液种类繁多,但涂液的基本组成可归纳如下:

达克罗相关知识

达克罗 达克罗的历史 达克罗最早诞生于二十世纪五十年代末。在北美、北欧寒冷的冬天,道路上厚实的冰层严重阻碍机动车的行驶,人们用盐撒在地上的方法来降低凝固点的温度以缓解道路畅通问题, 表面处理金属锌片 但是紧接而来的氯化钠中的氯离子侵蚀了钢铁基体,交通工具严重受损、严峻的课题出现了。美国科学家迈克·马丁研制了以金属锌片为主同时加入铝片、铬酸、去离子水做溶剂的高分散水溶性涂料,涂料沾在金属基体上,经过全闭路循环涂覆烘烤,形成薄薄的涂层,达克罗涂层成功地抵抗氯离子的侵蚀,防腐技术进入了新的台阶,革新了传统工艺防腐寿命短的缺陷。 因此,达克罗技术被美国军方采纳,成为一项防腐军事技术(美军标MTL-C-87 115),到了二十世纪七十年代日本的NDS公司从美国MCI公司引入达克罗技术,并且买断了在亚太地区的使用权,并控股美国MCI公司。岛国日本每年钢铁件腐蚀吨位大,因此其尤为注重防腐技术。达克罗技术又通过日本的改良后,在日本迅速发展了100余家涂覆厂以及70余家制药单位,一些发达国家也纷纷引进达克罗技术。中国在1994年正式从日本引进达克罗技术,最初仅用于国防工业和国产化的汽车零部件,后又发展到电力、建筑、海洋工程、家用电器、小五金及标准件、铁路、桥梁、隧道、公路护栏、石油化工、生物工程、医疗器械粉末冶金等多种行业。 达克罗的优缺点 优点 达克罗是一种新型的表面处理技术,与传统的电镀工艺相比,达克罗是一种“绿色电镀”。其优势有以下几点: 1.超强的耐蚀性能:达克罗膜层的厚度仅为4-8μm,但其防锈效果却

无铬达克罗 是传统电镀锌、热镀锌或涂料涂覆法的7-10倍以上。采用达克罗工艺处理的标准件、管接件经耐盐雾试验1200h以上未出现红锈。 2.无氢脆性:达克罗的处理工艺决定了达克罗没有氢脆现象,所以达克罗非常适合受力件的涂覆。 3.高耐热性:达克罗可以耐高温腐蚀,耐热温度可达300℃以上。而传统的镀锌工艺,温度达到100℃时就已经起皮报废了。 4.结合力及再涂性能好:达克罗涂层与金属基体有良好的结合力,而且与其他附加涂层有强烈的粘着性,处理后的零件易于喷涂着色,与有机涂层的结合力甚至超过了磷化膜。 5.良好的渗透性:由于静电屏蔽效应,工件的深孔、狭缝,管件的内壁等部位难以电镀上锌,因此工件的上述部位无法采用电镀的方法进行保护。达克罗则可以进入工件的这些部位形成达克罗涂层。 6.无污染和公害:达克罗在生产加工及工件涂覆的整个过程中,不会产生对环境有污染的废水废气,不用三废治理,降低了处理成本。 缺点 达克罗虽然有许多优点,但它也有一些不足之处,主要体现为: 1.达克罗中含有对环境和人体有害的铬离子,尤其是六价铬离子具有致癌作用。 2.达克罗的烧结温度较高、时间较长,能耗大。 3.达克罗的表面硬度不高、耐磨性不好,而且达克罗涂层的制品不适合与铜、镁、镍和不锈钢的零部件接触与连接,因为它们会产生接触性腐蚀,影响制品表面质量及防腐性能。 4.达克罗涂层的表面颜色单一,只有银白色和银灰色,不适合汽车发展个性化的需要。不过,可以通过后处理或复合涂层获得不同的颜色,以提高载重汽车零部件的装饰性和匹配性。 5.达克罗涂层的导电性能不是太好,因此不宜用于导电连接的零件,如电器的接地螺栓等。 达克罗涂液的成分 达克罗涂液种类繁多,但涂液的基本组成可归纳如下: 1.金属物:由锌、铝等物质组成,主要为超细鳞片状锌、超细鳞片状铝。

无铬达克罗涂料

广东华源兴盛进出口有限公司 广东耐美特达克罗环保涂料有限公司 一:配制工艺 1:涂液配制,NM-9单组份水性无铬涂液,银灰色浆状物。 2:使用前,温度保持在25±2℃,再使用变频搅拌机,以500转速 充分搅拌约30-60分钟,使锌铝浆完全分散均匀。 3:再以搅拌机连续慢速100转速搅拌1-1.5小时后,且可使用。 4:技术参数:(见图表) 序号项目指标 1PH 5.0-7.0 2Cr6+NM-9无铬 3比重 1.33±0.13(喷涂)1.33±0.03(浸涂) 4粘度柴氏2#杯。喷涂19-21秒,浸涂85-90秒 (可根据客户要求调整)5使用温度20±2℃ 6耐磨性4H铅笔测试11-15 7固成物喷涂:36%浸涂:39% 二:涂覆工艺 表面脱脂——>喷涂(浸涂)——>预热——>烧结固化——>冷却 1:除油脱脂 有油的工件必须先进行表面除油脱脂,方法有三种:高温除油;水基

脱脂剂除油;二氯甲烷等有机溶剂除油。 2:除锈除毛刺 凡是有锈或有毛刺的工件严禁直接涂覆,必须通过除锈除毛刺工艺,此工艺最好用喷丸喷砂方式进行,单纯酸洗除锈会影响涂覆层的耐蚀性及带来氢脆风险。 3:涂覆 经过除油除锈的清洁工件必须尽快通过刷涂,浸涂,或喷涂的方式进行表面涂覆。 4:预烘 通过前处理无铬涂液涂覆后的工件必须尽快在100~150℃的温度下,预烘8-10分钟(根据工件吸热量定),使涂液水份蒸发,流平均匀。5:烧结 预烘后的工件必须在350--370℃的高温下烧结,烧结时间30-35分钟。(如果炉温达不到350℃,不低于330℃的情况下,延长烧结时间40分钟。) 备注: 喷涂:现场喷涂罐必须具备温控装置,使涂液温度保持在20-28℃(温度太高,涂液容易老化),涂液必须保持慢速搅拌;保持分散均匀和防止沉淀。 浸涂:现场浸涂罐必须具备温控装置,使涂液温度保持在22±2℃(温度太高,涂液容易老化),涂液必须保持循环流动;保持分散均匀和防止沉淀。

无铬达克罗前处理技术

汉高这次来参加江阴环保局主办的研讨会议,也反映了汉高对环保的重视。我们也了解到汉高的生产过程、产品技术很多都融入了环保理念,请您首先对汉高多年来对环保、可持续性生产方面作出的努力做一下介绍。 单树清:汉高公司04年加入联合国国际公约组织,保护人权、保护环境是我们的宗旨。 早在80年代,我们公司就开始研发和应用环保产品,尤其在铝合金钝化方面,最早使用在易拉罐行业。多年来在我们公司德国、美国研发中心投入大量的精力和人力来研发用于各个行业的表面处理的环保产品。汉高公司的环保产品已经覆盖金属表面的各类需求。 汉高公司的销售人员也极力倡导和推广这类产品,当然在推广过程中也会遇到一些困难和阻力,不过我们坚信,随着各级地方政府对有害物质的严格控制和各企业对环保的重视,我们会得到当地政府和各位朋友的理解和支持。 我们更加坚信我们今天做的事情是在保护我们的绿色家园,使我们的生活更加美好,无愧于我们的子孙后代。 本次会议的主题是“江阴市铝材行业减排工作推进会”,到会的有许多铝材企业,那么能否介绍一下汉高的铝材无铬前处理产品的特点及其安全性呢? 单树清:铬酸盐化学氧化方法又称阿罗丁法(Alodine,汉高最早的专利之一,现成为汉高的商标),经70多年的使用,已经成为一种有效的表面处理方法。随着专利保护期满,技术已经相当成熟公开,各种仿制的产品充斥市场,但基本都可以满足市场需要。但是六价铬作为有毒的重金属,废水的高污染、难处理是其主要危害,一直没有相应的解决方法,几十年来,很多化学家一直致力寻找替代产品。由于铬酸盐的特殊化学性能,很难找到化学性能相近而危害小的化合物。作为全球表面处理的领导者,汉高的专家最早在上世纪70年代开发了磷酸锆和磷酸钛为涂层的产品,80年代改进以氟锆酸,硝酸和硼酸为基础配方,90年代应用纳米技术开发了更新一代无铬产品。 作为替代铝合金有铬化学氧化处理的产品,其产品特点如下: a)无重金属,减少污水处理的成本,消灭了重金属对环境的污染以及改善了操作工人的作业环境(废水经过简单中和处理就可以达到国家废水排放标准); b)基于锆盐和钛盐以及聚合物等,取代了重金属钝化膜,符合ROSH标准中规定的钝化膜中不含重金属; c)钝化采用室温处理,节约能源成本; d)钝化时间短,提高了生产效率; e)较高的PH控制,对铝基体腐蚀小; f)可以用于喷淋也可用于浸渍; g)为有机涂层提供极好的基底;

达克罗技术――表面处理工艺

达克罗技术――表面处理划工艺 达克罗是DACROMET(品牌名)译音和缩写,简称达克罗、达克锈、迪克龙。国内命名为锌铬涂层,是一种以锌粉、铝粉、铬酸和去离子水为主要成分的新型的防腐涂料。 达克罗(又称达克锈、锌铬膜、达克曼等),即片状锌基路盐微涂层金属防腐涂层,是当今世界表面处理的高新技术,被专家们誉为国际表面处理行业中具有划时代意义的革命性产品。钢铁达克曼技术目前在国内尚属空白。 达克罗涂层具有多种性能。如极强的抗腐蚀性:比电镀锌提高7-10倍;无氢脆:特别适用于高强度受力件;高耐热性:耐热温度300℃。特别适用、摩托车发动机部件的高强度构件。此外,还具有高渗透性、高附着性、高减摩性、高耐气候性、高耐化学品稳定性及无环境污染等优点。 适用达克罗技术的基体材料范围:钢铁制品及有色金属如铝、镁及其合金,铜、镍、锌等及其合金。 达克罗技术可以代替电镀锌、电镀镉、热浸镀锌、热喷锌、机械镀锌、锌基合金镀层、氧化、磷化等多种表面防护工艺。极好地杜绝了环境污染的发生。 无铬锌铝涂层目前实现了产业化的产品屈指可数,如由美国MCI公司推出的Geomet(交美特)涂层,德国Delta公司推出的Delta涂层等以及其它品牌。国内也已有水性无铬锌铝涂层。目前Geomet(交美特)主要市场是美国和日本;Delta主要市场是欧洲和亚洲部分国家;BNC主要市场是西欧和中国台湾。三种涂层基本占据了世界95%以上的无铬达克罗市场份额。 达克罗金属表面处理方法,最早诞生于二十一世纪五十年代。在冬天寒冷的北美、北欧,由于下雪,道路上结下的厚实冰层严重阻碍了机动车的行驶。人们用在地上撒盐的方法来降低水凝固点的温度,溶解冰层,缓解道路畅通的问题,但接踵而来的是盐中的氯离子严重侵蚀了钢铁体,以致大量交通工具受损而遭到破坏。于是,如何保护由高昂代价制成的诸如轿车类的行驶工具便成为制造商面临的严峻课题。 为了解决此问题,Diamond Shamrock公司开发出了耐盐害优异的金克洛金属,接着又开发出了金属部件使用的膜厚很薄的达克罗涂层。1973年,该公司与日本油脂株式会社合资成立了Nippon.Darro.shamrock公司(NDS),并于1976年在欧洲与法国成立了DACKAL公司,他们将世界市场划分为亚太、欧非和美洲三大市场,各负责一个地域,在全球范围内谋求共同利益。

无铬涂覆技术(上)

无铬涂层 内容 ?无铬涂层的定义/应用/简介 ?无铬涂层与达克罗 ?无铬涂层的种类与区分 ?工艺及技术要求 ?验收标准及检验规范等 无铬涂层的定义/应用/简介 无铬涂层 ---是指将水基锌和铝涂料浸涂、刷涂或喷涂于钢铁零件或构件表面,经烘烤形成的以鳞片状锌和铝的硅酸盐为主要成分的无机防腐蚀涂层。 其无铬防腐涂层主要有两大主层结合而成:底涂层和面涂层 ?底涂层:无机富锌层(底涂层6-12um时盐雾可达1000h) 不含铬、镍、铅、镉、汞等有害重金属 锌片阴极保护 ?面涂层:可以按特殊功能选择 有机的富铝面层 无机硅酸盐系列面涂层 (内含富铝、润滑基材或硅酸盐及各种色标颜料成分,可调节扭矩摩擦系数,满足色标要求。)底涂层+ 面涂层= 高度防腐,环保、安全 欧盟2000/53/EG规定:2003年7月1日起每辆汽车Cr6+ <2g 汽车厂无铬涂层技术标准 宝马(BMW)---GS90010 福特(FORD)---WSS-M21P42,WSS-M21P39 大众(VW)---TL245,TL233(2002版) 通用(GM)---GMW3359,GM7111M 沃尔沃(VOLVO)---VCS5737.29 ●无铬涂层涂复工艺是一种全新的表面处理技术。 ●在汽车工业、土木建筑、电力、化工、海洋工程、家用电器、铁路、公路、桥梁、地铁、隧道、造船、 军事工业等多种领域已得到极为的应用。 ●无铬涂层技术是当今国际上金属表面处理富有代表性的高新技术。 ●无铬涂层整套工艺设备采用全过程闭路循环的涂复方式,革新了电镀工艺,杜绝了电镀过程中产生的酸、 碱、锌、铬等污水、废气的排放及污染源。 ●经过脱脂- 抛丸- 涂复- 固化- 冷却- 成品的工艺过程,使加工体形成片状锌粉、铝粉及金属硅盐组 成的防腐蚀涂层。在金属表面无铬膜层形成过程中,挥发的物质几乎全部是经过气化的水分,没有任何污染和公害。在工业发达国家中,已得到广泛应用,逐步替代了污染严重的电镀锌、电镀、热浸镀锌、热喷锌、机械镀锌、锌基合金镀层、氧化、磷化、达克罗等多种传统的表面处理工艺,从根本上减少了环境污染的发生。 1.不用担心污染环境: 使用水溶性溶液,做到完全无铬化,封闭式加工系统 2.盐水喷雾试验以及周期性重复试验条件下具有非常出色的耐腐蚀性 3.出色的耐热耐腐蚀性 4.具备防止和铝制材料发生非同金属间接触性腐蚀的效果 5.具有很好的附着性

达克罗的优缺点

达克罗的优缺点 达克罗的优点 达克罗(Daeromet)[1]起源于20 世纪60 年代,由美国Diamond Shamrock 公司发明,是一种高防腐蚀性能的涂层[2]。与传统的电镀锌、热浸锌等工艺相比,该技术具有对环境污染小、防护性能好、无氢脆、耐高温等特点。值得一提的是,达克罗工艺技术不但获得的产品质量好,而且符合建设环境友好型社会的理念[4],因此与传统电镀技术相比,被称为“绿色电镀”,在全球得到迅猛发展。达克罗技术不采用传统的电沉积方法,而是直接把金属零部件浸入或涂覆上含锌铝粉和铬酸的高分散性液体涂料[5],使涂料粘附于工件表面,再经烧结形成含锌和铬的无机转化耐蚀膜层[6]。由于整个生产工艺是一个封闭循环的处理过程,不经酸处理,无废水排出,且铬酸盐中的六价铬在烧结过程中大部分已转化为无毒的三价铬,因此对环境不会造成很大的污染,是一种防护效果良好、工艺简单方便且实用性强的金属表面涂覆技术[7]。 达克罗涂液是一种水性溶液。将涂液浸涂或刷涂到工件上后,在固化炉内分别经预热20min 和300℃左右温度烧结30min。使得Cr6+被丁二酸、有机二元酸等有机物还原生成不溶于水、无定形的nCr2O3·mCr2O3,作为结合剂与工件表面层层叠加的锌片、铝片相互结合形成致密保护膜。随着科技的不断发展,达克罗技术、工艺及设备得到不断改进和完善,已广泛应用于汽车、建筑、铁路、电力、桥梁、隧道、电器、军工等许多行业。 达克罗的缺点 从严格意义上来说,达克罗还不是完全的“绿色产品”,因为达克罗涂层中最主要的原料是铬酐,铬酐在烧结过程中还原起到钝化和粘接剂的作用,因此传统达克罗液中还含有约2%的Cr6+。尽管达克罗涂料中绝大部分的Cr6+在烘烤成膜的过程中参与反应转化成了Cr3+,但仍有很少量的铬以可溶的六价铬的形式保留在达克罗涂层中。Cr6+毒性强且有致癌作用,对农作物和微生物也有很大的毒害作用[15]。特别要指出的是,六价铬还原成三价铬和三价铬氧化成六价铬是一个可逆的过程。因此,在已固化的达克罗涂层中,三价铬会不断氧化成六价铬,从而给接触者带来危害[5]。因此,铬在锌铬涂层的加工和应用中每时每刻都存在,从原料储运,到浆液的制配,到锌铬涂层的涂覆和固化,最后到使用和废弃,都存在铬污染的可能。因此,说达克罗是绿色环保产品,仅仅是相对电镀锌和热浸锌而言[6]。 鉴于六价铬对人和环境的危害,在进入九十年代后,欧共体各大汽车制造商纷纷提出在对汽车的零件进行表面处理时,要减少甚至取消涂层中的六价铬离子,有关的草案也被提了出来。国内外已经颁布一些相关的法规来限制或者禁止六价铬的使用。 在世界日益严格的环保法规中,达克罗正在逐渐被从各个应用领域中淘汰出去。在汽车防腐领域已经开始了这一淘汰进程,欧洲2000/53/EG 中规定,从2003 年7 月1 日起,在欧洲生产和销售的每辆汽车上的防腐涂层中,六价铬的含量不得超过2 克,宝马、福特、大众、通用、沃尔沃等汽车公司也都相应制订和执行了无铬涂层的技术标准。随之而来的是电子电器领域,2003 年2 月13 日,欧盟官方公报公布了《废旧电气电子电器(WEEE)》指令(2002/96/EC)和《电气电子设备中限制使用某些有害物质》(RoHS)指令(2002/95/EC),从2006 年7 月1 日起在电器的金属防腐蚀涂层中禁止使用六价铬。 目前,发达国家都已严格禁止在本土进行达克罗的生产和涂覆加工;有些非用达克罗处理不可的零部件,也都移到我国等一些控制污染还不严格的国家进行

达克罗

达克罗(Dacromet)技术诞生于20世纪70年代初,是美国Diamond Shamrock 公司为解决由融雪盐引起的汽车锈蚀问题而研制的一种全新的金属防腐系统。与传统的电镀、热浸镀等工艺相比,达克罗涂层具有高耐蚀性、高耐热性、高耐候性、无氢脆、与环境友好等优点,自问世以来,在许多工业部门包括在汽车的防腐中得到了广泛应用。目前,世界上、许多汽车公司如德国大众、美国通用、福特、戴姆勒-克莱斯勒、韩国现代以及日本丰田、日产、本田、三菱等均已采用达克罗技术,并明确规定某些零件只能采用达克罗涂层防腐。除普通钢制件外,达克罗涂层还可用于铸铁、粉末冶金材料、铝合金等零件的表面防腐处理。达克罗技术的应用,大大延长了汽车的使用寿命。在多年的应用中,各汽车公司已逐步形成了达克罗技术的处理规范和涂层质量检测标准,如大众的TL245、 TL193,TL233,通用的GME0025-F,福特的WSD-M2 1P11-B1等标准。 二、达克罗涂层的防腐机理 达克罗涂层主要由鳞片状锌片、铝片以及无定形复合铬酸盐聚合物 (nCrO3,mCr203)组成。金属片在基体表面层层叠加,铬酸盐聚合物填塞在金属片之间,并通过树脂固化反应,使金属片之间以及金属片与基体牢固地粘结在一起,形成一种特殊的片状交错叠层结构。达克罗涂层对基体的保护作用主要体现在以下3个方面。 a.机械屏蔽作用 达克罗涂层的交错叠层结构本身就是一个非常有效的机械阻卜挡层,而且.絮状无定形的铬酸盐聚合物填塞在金属片之间,大大减少了涂层的空隙率,使涂层更为致密。此外,锌的腐蚀产物与空气中的CO2反应,生成不溶于水的碳酸锌,不断恢复其机械阻挡功能。因此,达克罗涂层能在零件表面形成良好的机械屏蔽层,使腐蚀介质很难找到进人金属基体的通道。 b.自钝化作用 锌、铝金属片与铬酸发生化学反应,在各自表面生成致密的钝化膜,并通过无机盐粘结在一起,使整个涂层完全由带有钝化膜的铝、锌片紧密叠加而成,形成“超厚”钝化膜。镀锌层的钝化反应仅发生在镀层表面,当有限的Cr6+被消耗完时,镀层防腐蚀能力迅速下降,而达克罗技术是对整个涂层中的锌铝及基体金属进行全面钝化,且锌铝涂层中每个金属片周围都有Cr6+,当钝化膜遭到破坏时,由于膜层中还有少量的六价铬,使金属片表面重新生成钝化膜,起到了自修复作用,因而保护作用更强。 c.牺牲阳极电化学保护作用 由于锌、铝的标准电极电位远远负于钢铁基体的标准电极电位,一在腐蚀介质中形成微电池时,锌铝作为阳极被牺牲,基体作为阴极得到保护。此外,涂层的叠层结构层层削弱了腐蚀电流,加之铝片的“淘析”作用,大大减缓了锌被腐蚀的速度,从而延长了涂层的防腐寿命。3达克罗技术在汽车制造和设计中的应用

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