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 一、概述

    達(dá)克羅是dacromet縮寫的譯音，又譯做達(dá)克銹、久耐銹、高克銹、鋅鉻膜等。達(dá)克羅技術(shù)是指用含有鋅片、鋁片、鉻酸酐、乙二醇等成分的糊狀處理液涂覆金屬基體，經(jīng)高溫烘烤后，在金屬基體表面形成一層有*的耐蝕性的非裝飾涂膜。該技術(shù)杜絕了電鍍過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣、污水、廢氣的排放污染問(wèn)題，是替代電鍍鋅、熱鍍鋅等進(jìn)行表面防腐的高新技術(shù)，1999年8月13日，國(guó)家環(huán)保總局將該項(xiàng)技術(shù)列為1999年國(guó)家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)推廣項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：99B030)。

    二、達(dá)克羅技術(shù)的應(yīng)用范圍與受到的限制

    (一)達(dá)克羅應(yīng)用范圍

    達(dá)克羅的應(yīng)用范圍很廣，它不但可以處理鋼、鐵、鋁及其合金，還可以處理燒結(jié)金屬，以及特殊的表面處理。它所涉及到的產(chǎn)業(yè)、行業(yè)也相當(dāng)多，諸如：

    1、汽車、摩托車行業(yè)：達(dá)克羅技術(shù)起源于汽車行業(yè)，世界*的汽車制造公司，如美國(guó)的通用、福特、克萊斯勒，法國(guó)的雷諾，德國(guó)的大眾，意大利的菲亞特以及日本的豐田、三菱等在汽車零部件表面處理上均要求使用達(dá)克羅技術(shù)。汽車零部件經(jīng)過(guò)達(dá)克羅處理具有較高的穩(wěn)定性、防熱、防潮及防蝕性。隨著我國(guó)加入WTO，我國(guó)汽車工業(yè)與國(guó)際接軌的步伐越來(lái)越快，達(dá)克羅技術(shù)在國(guó)產(chǎn)汽車業(yè)上的應(yīng)用前景越來(lái)越廣闊。

    2、電器通訊行業(yè)：家用電器、電子產(chǎn)品、通訊器材等*產(chǎn)品的零部件、原器件、配套件等，有的需長(zhǎng)期置于戶外，所以對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求較高，過(guò)去使用電鍍鋅的方法，質(zhì)量低且達(dá)不到要求。如果使用達(dá)克羅技術(shù)處理，產(chǎn)品的防腐性能將大大提高，產(chǎn)品的使用壽命、質(zhì)量也將大幅提高，同時(shí)美化了環(huán)境，擴(kuò)大了市場(chǎng)。所以國(guó)內(nèi)已有越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始采用該項(xiàng)技術(shù)。如廣州“美的”空調(diào)、“皇明”太陽(yáng)能熱水器、聯(lián)通通訊發(fā)射塔、中興通訊的戶外機(jī)柜體，等等。

    3、交通設(shè)施行業(yè)：地鐵和隧道都處于地下，環(huán)境陰暗潮濕，通風(fēng)較差;大橋、高架、港口機(jī)械長(zhǎng)期處于戶外日曬雨淋，它們均極易生銹，很快就會(huì)發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，大幅降低了安全系數(shù)。如果關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)件和緊固件采用達(dá)克羅技術(shù)處理，不但安全可靠，而且美觀持久?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)的地鐵工程、港口機(jī)械等已開(kāi)始運(yùn)用達(dá)克羅處理技術(shù)。

    4、輸配供電：高壓輸配電，城市供電，除供電電纜外，裸體明線都處于室外高空，不但日曬雨淋，而且還受環(huán)境污染，維護(hù)保養(yǎng)任務(wù)十分繁重。高壓輸電線路的鐵塔、電桿的橫擔(dān)、撐鐵夾箍、彎頭、螺栓、鋼帽、變壓器上的油箱、緊固件等如果都采用達(dá)克羅技術(shù)處理，雖然一次性投入較大，成本相應(yīng)升高，但是美觀耐用，一勞永逸，節(jié)約了大量的常年維修費(fèi)用。國(guó)內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)，如西高關(guān)、平高開(kāi)等已率先引用了該項(xiàng)技術(shù)并取得了較明顯的成效。除了以上舉例的幾個(gè)行業(yè)以外，市政工程、機(jī)械行業(yè)、鐵路碼頭、造船修船、航天航空、海洋工程、五金工具、戶外金屬構(gòu)件等都在研究應(yīng)用達(dá)克羅涂覆技術(shù)。

    (二)達(dá)克羅涂層的限制

    達(dá)克羅涂層雖有許多優(yōu)點(diǎn)，但它也有一些不足之處，主要體現(xiàn)為：

    1、達(dá)克羅涂層的導(dǎo)電性能不是太好，因此不宜用于導(dǎo)電連接的零件，如電器的接地螺栓等。

    2、達(dá)克羅涂層因?yàn)槭且粋€(gè)高溫?zé)Y(jié)層，所以它的表面硬度和抗劃傷能力比其他傳統(tǒng)處理方法略差，特殊場(chǎng)合使用需要進(jìn)行后處理。

    三、達(dá)克羅涂覆層結(jié)構(gòu)及其防腐機(jī)理簡(jiǎn)介

    (一)達(dá)克羅涂液的組成

    達(dá)克羅涂液種類繁多，但涂液的基本組成可歸納如下：

    1.金屬物：由鋅、鋁等物質(zhì)組成，主要為超細(xì)鱗片狀鋅、超細(xì)鱗片狀鋁;

    2.溶劑：為惰性有機(jī)溶劑，如乙二醇等;

    3.無(wú)機(jī)酸組分：鉻酸等;

    4.特殊有機(jī)物：為涂液的增粘分散組份，主要成份為纖維素類白色粉末。

    (二)達(dá)克羅涂層結(jié)構(gòu)及防腐機(jī)理

    達(dá)克羅涂層是由多層金屬片迭加而成，主要由微小鋅(鋁)片及粘合鋅片的無(wú)機(jī)鉻化合物組成：無(wú)定型的復(fù)合鉻酸鹽化合物(mCrO₃?nCr₂O₃)作為粘結(jié)劑與數(shù)十層約0.2um厚、10um大小的鱗片狀鋅、鋁相互結(jié)合形成的涂層。工件在經(jīng)過(guò)了除油、除銹處理，要再經(jīng)300℃左右高溫烘烤后形成由鋅、鋁、鉻等組分組成的無(wú)機(jī)涂層。固化時(shí)，涂層中的水份、有機(jī)組分等在揮發(fā)的同時(shí)，依靠達(dá)克羅液中高價(jià)鉻酸鹽的氧化性，對(duì)鋅、鋁和鐵基體同時(shí)進(jìn)行鈍態(tài)保護(hù)，形成Fe、Zn、Al的鉻酸鹽化合物。由于涂層是與基體直接反應(yīng)獲得的，故防腐蝕層極為致密。涂層在腐蝕環(huán)境下會(huì)形成無(wú)數(shù)個(gè)原電池，即先腐蝕掉電位較負(fù)的Zn、Al片類，才有可能腐蝕至基體本身。因此，由于鉻酸的鈍化作用，復(fù)合鉻酸鹽，多層結(jié)構(gòu)的屏蔽效應(yīng)和即使在有害鹽條件下的鋅的受控電化學(xué)保護(hù)作用，以及鋁抑制鋅析出的作用，使達(dá)克羅涂層顯示出較好的耐蝕性。

    三、達(dá)克羅工藝流程與涂覆層的性能特點(diǎn)

    (一)達(dá)克羅工藝流程：基材、脫脂、除銹、涂覆、預(yù)熱、固化、冷卻(注:可重復(fù)以上涂覆和固化工藝)

    1、脫脂：帶有油脂的工件表面必須進(jìn)行脫脂，方法一般有三種：有機(jī)溶劑脫脂、水基脫脂劑脫脂、高溫炭化脫脂。脫脂是否徹底有效，將直接影響涂層的附著力及耐腐蝕性。

    2、除銹除毛刺：凡是有銹或有毛刺的工件嚴(yán)禁直接涂覆，必須通過(guò)除銹除毛刺工序，此工序*用機(jī)械方法，避免酸洗，以防氫脆，且酸洗除銹,因酸洗影響達(dá)克羅涂層的耐蝕性。

    3、涂覆：經(jīng)過(guò)除油除銹的清潔工件必須盡快通過(guò)浸涂\噴涂\刷涂的方式進(jìn)行表面涂覆。工件涂覆加工時(shí)，涂液的比重、ph、粘度、cr6+含量、涂液的溫度及流動(dòng)狀況等將直接影響工件的涂覆效果，影響涂層的各項(xiàng)性能。所以涂覆過(guò)程中要調(diào)整好溫度、溶液指標(biāo)以及浸涂中離心機(jī)轉(zhuǎn)速三者之間的關(guān)系。

    4、預(yù)烘：達(dá)克羅濕膜的工件必須盡快在120±20℃的溫度下，預(yù)烘10-15分鐘(根據(jù)工件吸熱量定)，使涂液水份蒸發(fā)，流平均勻。

    5、燒結(jié)：預(yù)烘后的工件必須在300℃左右的高溫下燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間20-40分鐘(根據(jù)工件的吸熱量定)，也可適當(dāng)提高溫度來(lái)縮短燒結(jié)時(shí)間。

    6、冷卻：工件燒結(jié)后,必須經(jīng)過(guò)冷卻系統(tǒng)充分冷卻后進(jìn)行后繼處理或成品檢驗(yàn)。

    (二)達(dá)克羅性能特點(diǎn)：達(dá)克羅技術(shù)與傳統(tǒng)的電鍍鋅、熱浸鋅技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)：

    ①超常的耐蝕性。鋅的受控電化學(xué)保護(hù)作用，鋅、鋁片的屏蔽效應(yīng)以及鉻酸鹽的自我修復(fù)作用使得達(dá)克羅涂層具有很高的耐蝕性，達(dá)克羅涂層中性鹽霧試驗(yàn)時(shí)，需要100小時(shí)左右才能腐蝕掉涂層1um，比傳統(tǒng)的鍍鋅處理耐腐蝕性提高7-10倍，中性鹽霧試驗(yàn)時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)1000小時(shí)以上(厚度8um以上的涂層)，有的甚至更高，這是電鍍鋅和熱浸鋅層無(wú)法達(dá)到的。

    ②*的耐熱性。因?yàn)檫_(dá)克羅涂層的鉻酸聚合物中沒(méi)有結(jié)晶水，且鋁\鋅片的熔點(diǎn)較高,所以涂層高溫耐蝕性極好。達(dá)克羅涂層耐熱溫度可達(dá)300℃，在250℃下連續(xù)長(zhǎng)期使用，其耐蝕性能幾乎不受影響，而電鍍鋅層表面鈍化膜在70℃左右開(kāi)始被破壞，耐蝕能力急劇下降。

    ③無(wú)氫脆性。達(dá)克羅技術(shù)處理過(guò)程中無(wú)酸洗\電沉積\電解除油等工序，也就沒(méi)有電鍍鋅過(guò)程導(dǎo)致析氫的電化學(xué)反應(yīng)，所以不會(huì)使材質(zhì)產(chǎn)生氫脆。因此特別適合于處理彈性零件和高強(qiáng)度的工件。

    ④良好的可再涂性。達(dá)克羅涂層外觀為銀灰色與基材、各種涂料均有良好的結(jié)合力，可作為面層使用，也可作為各種涂料的底層使用，在美、日汽車生產(chǎn)中常用作涂料底層取代有污染的磷化處理,同時(shí)大大提高整體的耐蝕性能。

    ⑤防止對(duì)鋁的電化學(xué)腐蝕。金屬之間由于電位的不同，會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，對(duì)于鍍鋅層來(lái)說(shuō)，其防護(hù)的無(wú)論是鐵基還是鋁基，都會(huì)發(fā)生電化學(xué)而大大降低防腐性。

    而對(duì)于達(dá)克羅防腐層來(lái)說(shuō)，由于其防腐建立在鉻酸鈍化作用和鱗片狀鋅層的受控犧牲保護(hù)作用之上，不產(chǎn)生任何電化學(xué)腐蝕，所以相對(duì)抑制了Zn消耗，同時(shí)也抑制了Al的腐蝕。

    ⑥優(yōu)異的滲透性。達(dá)克羅處理液能滲入工件緊密結(jié)合處，形成防銹涂層。如果使用電鍍鋅的方法，由于屏蔽作用,管狀部件的內(nèi)面幾乎電鍍不上。但是，因?yàn)檫_(dá)克羅處理是采用涂覆方式,具有很好的滲透性，所以可以應(yīng)用它來(lái)提高內(nèi)外面的防銹能力。例如緊緊卷著的彈簧經(jīng)過(guò)達(dá)克羅處理后，在拉伸開(kāi)的狀態(tài)下，進(jìn)行鹽水噴霧試驗(yàn)，仍顯示出*的防銹能力。

    ⑦污染小。電鍍鋅時(shí)存在含有鋅、堿、鉻酸等的污水排放問(wèn)題，會(huì)造成較大的污染，熱浸鋅時(shí)溫度較高，釋放的鋅蒸汽和HCl對(duì)人體健康危害較大，目前大多數(shù)的熱浸鋅生產(chǎn)都必須遠(yuǎn)離城市和農(nóng)村的地方進(jìn)行。達(dá)克羅工藝開(kāi)創(chuàng)了金屬防腐的新領(lǐng)域，由于達(dá)克羅處理是一個(gè)封閉的處理過(guò)程，在烘烤過(guò)程中揮發(fā)的物質(zhì)主要是水，不含有其它規(guī)定控制的有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境污染小。