锌铬膜达克罗的不足及改进研究锌铬膜达克罗的不足及改进研究张真贺

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锌铬膜的不足及改进研究 上海机电设计研究院 设备所 东建中 上海 200040 021-62791302,65147943摘要：锌铬膜工艺是当今国际金属表面处理最具有代表性的高新技术，在世界工业发达国家广泛应用，在90年代被引进中国。与电镀相比，它有着明显的优点，但也存在着一些不足之处本文就锌铬膜的不足之处进行了分析，并针对此向业界介绍一种水性溶性常温固化涂料，经涂覆了此涂料的锌铬膜涂层，整体耐蚀性约可提高百分之二十，很好的解决了工件尖角处的点蚀现象。关键词：水性溶性常温固化涂料、锌铬膜涂复工艺、锌铬膜液、涂复设备一、锌铬膜防腐机理简述：锌铬膜涂复工艺是一种全新的表面处理技术，又称达克罗、达克乐、达克锈、锌铬膜、达克曼等。[1]在发达国家的汽车工业、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广泛的应用。我国随着该技术的逐步推广，已在汽车、电力、锚链、公路、海洋工程等方面开始大量使用，并获得了极高的评价。锌铬膜液是一种水基处理液，金属件可以采用浸涂、喷刷或刷涂处理，然后送进加热炉炉固化，固化温度在300℃左右，经四十五分钟到一小时的烘烤，形成锌铬膜，铬固化时，涂膜中的水份、有机类物质等挥发份在挥发的同时，依靠锌铬膜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、铝片浆与铁基体反应，形成Fe、Zn、Al的铬盐化合物无机涂层。由于膜层是与基体直接后应获得的，所以该防腐层极为致密，该涂层在腐蚀环境下，会形成无数个原电池，即先腐蚀掉电位较负的Al、Zn盐类，直到它们被消耗后才有可能腐蚀至基体本身。二、锌铬膜涂层特点：锌铬膜涂层是由重叠在一起的独立锌片、铬酸聚合物单元组成。锌铬膜涂层中的铬酸聚合物层不含结晶水，因此在高温状态下的抗腐蚀能力也表现出极佳的品质。锌铬膜防腐膜的固化温度在300℃左右，所以工件即使长时间处于高温下，外观也不会变色，耐热腐蚀性极好。经试验，未纯化过的镀锌层，在盐雾试验时一般十小时腐蚀掉一微米；厚度为三微米的彩虹色纯化膜，经二百小时盐雾试验被蚀穿。锌铬膜涂层在经过了一百小时的盐雾试验后，才被腐蚀掉一微米。锌铬膜工艺比传统的表面镀锌处理工艺，使工件的耐蚀性提高了七至十倍。[2]氢脆是传统镀锌工艺不能完全克服的弊病。由于工艺特点决定了锌铬膜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锌铬膜涂层不会存在氢脆。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。作为"绿色电镀"工艺，锌铬膜工艺采用了闭路循环的方式，在前处理中：除下的油和粉尘用专门的设备收集处理；在涂复、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。锌铬膜涂层呈亚光银灰色，可以在上面进行再涂装。这一点，满足了那些对外观质量要求较高的工件的涂复要求，例如自行车上的紧固件，网篮等，在涂复了锌铬膜涂层后，还须上一层上光漆。锌铬膜液能渗入细微的空隙处，如几何形状复杂的盲孔等，它的渗透性很好。用它处理过的弹簧，能产生良好的耐腐涂层。它不但可以处理铁及其合金，还可以处理轻金属及其合金，适用于钢铁、铸铁、铝质合金等零部件的表面防腐处理三、问题的提出及解决涂覆过锌铬膜涂层的工件，从理论上讲其耐蚀性要比电镀锌好，但在实际应用中我们发现，部分标准件在使用不久发现出现点蚀，仔细分析了工件的制作过程，没发现明显的不足之处，经过对大量出现问题的工件的统计分析，发现出现锈点的位置绝大部分在工件的尖角处，但并不是所有的尖角处均会出现锈点。经对比，结论是工件在运输过程中，由于振动和摩擦，尖角处的涂层最容易被破坏，这也解释了为会么末经运输的工件在作盐雾试验时，其尖角处的耐蚀性仍是很好。为了解决这一问题，主要还是从涂层的完整性方面去动脑筋。锌铬膜涂层本身的强度并不高，硬度只有1H，为了保持涂层的完整性，一则可以在改变涂层的配方，增加塑性，这点对于一般的用户是无法做到的，对于锌铬膜涂料供应商来讲，他轻易也不愿更改配方。另一方法是在锌铬膜涂层之上再加上一层保护涂层，用以维持涂层在运输过程中的完整性。可采用的涂层不少，经过筛选，我们使用了水性防腐封闭剂，其优点是价格低廉，使用后增加成本不多。水性防腐封闭剂的母液，可按一比四的比例配制成工作液，每公斤涂液可涂覆十平方米左右的面积，并能提高涂层整体防腐性能。另一种可选用的锌铬膜涂层增强涂料是聚四氟乙烯，在工作涂覆了锌铬膜固化后再上一层聚四氟乙烯涂料，然后进炉在二百五十度下固化，其成本要比水性防腐封闭剂高，但涂覆了聚四氟乙烯的工件，其尖角处的防腐能力得到了很好的保证，圆满的解决了本问题。参考文献： 1. 鲁道夫·博克编著 谢长生 朱泳煊 陈文新 译 分析化学分解方法手册 贵州人民出版社 1982年5月第一版2. 曹茂盛 超微颗粒制备科学与技术 哈尔滨工业大学出版社 1995 作者：东建中 通讯地址：上海南阳路154号 邮政编码：200040 电话：(021)62472277 ,65147943 传真：(021)62790234 E_mail:ddddy@citiz.net注：如需要进一步的资料请与作者联系。

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