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达克罗的优缺点及其工艺流程

放大字体  缩小字体发布日期:2012-06-29  浏览次数:638
核心提示: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。
   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,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-87115),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。

  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:为涂液的增粘分散组份,主要成份为纤维素类白色粉末。

  达克罗的防腐机理

  达克罗膜层对于钢铁基体的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、氧等腐达克罗产蚀介质到达基体的进程,能起一种隔离的屏蔽作用。

  2.钝化作用:在达克罗的处理过程中,铬酸与锌、铝粉和基体金属发生化学反应,生成致密的钝化膜,这种钝化膜具有很好的耐腐蚀性能。

  3.阴极保护作用:锌铝铬涂层最主要的保护作用与镀锌层一样,是对基体进行阴极保护。

  达克罗的工艺流程

  有机溶剂除油——机械抛丸——喷涂——烘烤——二次喷涂——烘烤——干燥

  达克罗的注意事项

  1.达克罗遇光照会迅速老化,所以达克罗的涂覆过程应该在室内进行。

  2.达克罗烘烤温度过低、过高都会使达克罗丧失防腐能力,达克罗应该在合适的温度范围内烘烤。

  3.达克罗的使用周期很短,所以应该尽快用完。

  4.达克罗的耐磨性能较差,所以应顶涂达克罗,然后再涂以耐磨性的其他涂料。

  达克罗技术在载重汽车工业中的应用

  1、载重汽车上各种高强度底盘中小支架、连接件、外露件及紧固件的防腐,如各种异型钢支架、螺栓(含骑马螺栓、车轮螺栓等)、螺母等。国外已明确建议汽车上≥10.9级的紧固件要使用达克罗涂层防腐,因为达克罗涂覆不仅有高的耐腐蚀性,而且能够保证无氢脆。

  钢在酸洗和电镀等过程中有产生氢脆的危险性,虽然可以通过热处理去氢,但是很难彻底清除。达克罗涂覆过程不需要酸洗和活化,也没有导致析氢的电化学反应发生,避免了氢脆现象的出现。

  2、发动机周围等高热环境金属制件的防腐,如隔热板、排气管、散热器、发动机缸盖等零部件。传统镀锌层表面钝化膜在70℃左右就会被破坏,抗腐蚀能力急剧下降,而达克罗涂层的固化温度为300℃左右,涂层中的铬酸盐聚合物不含结晶水,涂层在高温下不易被破坏,表现出优良的防腐性能。用达克罗工艺处理的零部件在250℃长期使用,其外观几乎不变,抗腐蚀能力很强。

  3、载重汽车上各种弹性零件的防腐,如环箍、半圆卡箍、各种弹簧、板簧等。这些零件的强度和硬度要求较高,电镀处理会产生氢脆,如去氢不彻底,长时间承受动载荷容易发生撕裂或腐蚀疲劳,会给汽车行驶带来安全隐患,尤其是对于载重汽车,其作业环境比较恶劣,所以对这些件的表面处理要求也相应较高,而达克罗涂层具有高的耐腐蚀性,高的耐候性,非常适合这类汽车零部件的表面处理。

  4、载重汽车上各种形状复杂的管类、腔类零部件的防腐,如发动机的排气管、消声器等。如果这类零件采用电镀处理,由于此类零件形状复杂和电镀工艺的局限性,形成的镀层不均匀,甚至可能会发生漏镀,会使制件抗腐蚀能力急剧下降,直接影响汽车零件的性能和使用寿命。而达克罗工艺采用浸渍等方式,不存在电镀过程中均涂能力和深度能力不好的问题,而且达克罗处理液具有优良的的渗透能力,在紧密接触的缝隙中也能形成良好的防护膜,特别适用于管类及型腔复杂的汽车零件的防腐,有些组装件在装配好以后也适宜进行达克罗处理。此外,达克罗涂层也不受各种油类、防冻液、清洗剂等化学制品的侵蚀,耐化学性、耐候性也都很好,所以达克罗十分适合载重汽车底盘及汽车外用零部件的防腐。

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