达克罗工艺

达 克 罗 工 艺 浅 析 吕  栋  (常州达克罗涂覆有限公司 ,常州 ’‘““’) 中图分类号 š´ § ‘—”      文献标识码 š¢      文章编号 š‘2”—”’ˆ’“‰“2’•2’ 1  概述 达克罗是 ÄÁÃÒÏÍÅÔ的缩写和译音 Œ又称达克 锈 久耐锈 高克锈 锌铬膜等 达克罗技术主要用 含有锌片 铬酸酐 乙醇等物质的糊状处理液浸渍或 喷刷金属基体 Œ经高温烘烤后 Œ在金属基体表面形成 一层有极佳耐蚀性的非装饰涂层 它杜绝了电镀过 程中产生的酸 碱 锌 铬等重金属废水 废气的排放 等污染问题 Œ是当今替代电镀锌 热镀锌等表面防腐 的新技术  2  达克罗涂液的组成 达克罗涂液种类虽多 Œ但涂液的基本组成可归 纳如下 š ˆ‘‰金属物 š锌 铝以及它们的混合物等 Œ主要为 超细片状锌 超细片状铝 › ˆ’‰溶剂 š惰性有机溶剂 Œ如乙二醇等 › ˆ“‰无机酸组分 š铬酸等 › ˆ”‰特殊有机物 š为涂液的增粘分散组份 Œ主要 成份为纤维素类白色粉末  3  达克罗膜层结构及防腐处理 达克罗膜层由许多薄层堆积而成 Œ主要由微小 锌ˆ铝‰片及粘合锌片的无机铬聚合物组成 无定型 的复合铬酸盐化合物ˆ Í£Ò¯ “ΣҒ ¯“‰作为结合剂 与数十层约 Ž’ Í厚 ‘ Í大小的片状锌 铝相互 结合形成的膜层 工件经过除油 抛丸处理后 Œ浸涂 达克罗液 达克罗液是一种水基处理液 Œ金属件在 水基处理液中浸涂或喷刷后 Œ进炉固化 Œ经“  左 右烘烤成膜形成锌 铝 铬无机涂层 固化时 Œ涂膜 中的水分 有机物类等在挥发的同时 Œ依靠达克罗液 中高价铬酸盐的氧化性 Œ使电极电位较负的锌片 铝 片浆与铁基体反应 Œ形成铁 锌 铝的铬酸盐化合物  由于膜层是与基体直接反应获得的 Œ故防腐蚀层极 为致密 涂层在腐蚀环境下会形成无数个原电池 Œ 使其基体受到保护 因此 Œ由于铬酸的钝化作用 Œ复 合铬酸盐 Œ多层结构的屏蔽效应和即使在有害盐条 件下的锌的受控电化学保护作用 Œ以及铝抑制锌析 出的作用 Œ使达克罗涂层显示出较好的耐蚀性  4  达克罗工艺流程 4 Ž1  除油脱脂 工件必须先进行表面除油脱脂 Œ采用高温除油  水基脱脂剂除油 二氯甲烷等有机溶剂除油  除油是否彻底有效 Œ将直接影响工件的耐盐雾 能力  4 Ž2  除锈除毛刺 凡是有锈或有毛刺的工件严禁直接涂覆 Œ必须 通过除锈除毛刺工艺 Œ最好用机械除锈 Œ避免酸洗 Œ 以防氢脆 Œ且酸洗除锈等会影响达克罗涂覆层的耐 蚀性  4 Ž3  涂覆 经过除油除锈的清洁工件必须尽快通过刷涂  浸涂 Œ或喷涂的方式进行表面涂覆 工件涂覆加工 时 Œ涂液的比重 Ш 值 粘度 £Ò– ‹含量 涂液的温 度及涂液的流动状况等将直接影响工件的涂层效 果 Œ影响涂层的各项性能 所以涂覆过程中要调整 好温度 溶液 离心机转速三者之间的关系  4 Ž4  预烘 通过前处理 达克罗液涂覆后的工件必须尽快 在 ‘‘  ‘  的温度下 Œ预烘 ‘  ‘• ÍÉΈ根据工 件吸热量定‰ Œ使涂液水份蒸发 Œ流平均匀  4 Ž5  烧结 预烘后的工件必须在 “‘  ‘  的高温下烧 结 Œ烧结时间 ’  ” ÍÉΈ根据工件的吸热量定‰ Œ 也可适当提高温度来缩短烧结时间  4 Ž6  固化 涂覆达克罗涂液的工件加热到 “  左右 Œ反 应形成一种坚固的薄层 Œ该薄层是铬氧化物的聚合 物 Œ即达克罗膜层  •’2003 年 5 月              电镀与环保 第 23 卷第 3 期ˆ总第 131 期‰   4 Ž7  冷却 工件经过冷却系统充分冷却后 Œ达到客户的达 克罗技术加工要求  5  达克罗性能特点 达克罗技术与传统的电镀锌 热浸锌技术相比 Œ 有如下优点 š ˆ‘‰超常的耐蚀性 锌的受控电化学保护作用 铬酸盐钝化以及锌 的屏蔽效应使得达克罗膜层具有很高的耐蚀性 达 克罗膜层盐雾试验时 Œ需约˜ È才能腐蚀掉膜层 ‘ Í Œ比传统的表面处理 Œ耐蚀性提高 —  ‘倍 Œ中 性盐雾试验时间可长达˜ È以上ˆ‘ Í厚涂层以 上‰ Œ有的甚至更高 Œ这是电镀锌和热浸锌层无法达 到的  ˆ’‰极佳的耐热性 因为达克罗涂层的铬酸聚合物中没有结晶水 Œ 具有耐热性和高温耐蚀性 达克罗涂层耐热温度可 达“  Œ在’•  下连续长期使用 Œ其耐蚀防锈性 能几乎不受影响 Œ而电镀锌层表面钝化膜在 —  左 右开始被破坏 Œ抗腐蚀能力急剧下降  ˆ“‰无氢脆性 达克罗技术处理过程中不进行任何酸处理 Œ没 有电镀锌过程导致析氢的电化学反应 Œ不可能使钢 产生氢脆 因此 Œ特别适合于处理弹性零件和高强 度的钢工件  ˆ”‰良好的装饰性 达克罗涂层外观为银灰色ˆ如银粉漆 Œ可与铝型 材相媲美‰ Œ与基体材料 各种油漆 涂料均有良好的 结合力 Œ可作为面层使用 Œ也可作为各种油漆的底层 使用 Œ在美 日汽车生产中常用作油漆底层取代磷化 处理  ˆ•‰防止对铝的电化学腐蚀 金属之间由于电位的不同会发生电化学反应 Œ 对于镀锌层来说 Œ其防护的无论是铁基还是铝基 Œ都 会发生电化学反应而大大降低防腐性 而对于达克 罗防腐层来说 Œ由于其防腐建立在铬酸钝化作用和 鳞片状锌层的受控牺牲保护作用之上 Œ不产生任何 电化学反应 Œ所以相对抑制了锌消耗 Œ也抑制了铝的 腐蚀  ˆ–‰优异的渗透性 达克罗处理液能渗入工件紧密结合处 Œ形成防 锈被膜 例如 Œ紧紧卷着的弹簧经过达克罗处理液 后 Œ在拉伸开的状态下 Œ进行盐水喷雾试验 Œ仍显示 出极佳的防锈能力 另外 Œ如果使用电镀锌的方法 Œ 管状部件的内部几乎电镀不上 但是 Œ因为达克罗 液处理具有渗透性 Œ所以可以应用它来提高内外面 的防锈能力  ˆ—‰污染小且节能 电镀锌时存在含有锌 酸碱 六价铬等的污水排 放问题 Œ会造成较大的污染 热浸锌时温度较高 Œ释 放的锌蒸汽和 ¨ £Ì对人体健康危害极大 达克罗 工艺开创了金属防腐的新领域 Œ由于达克罗处理是 一个封闭的处理工程 Œ涂液是水基型 Œ在烘烤过程中 挥发的物质主要是水 Œ不含有其它法规控制的有害 物质 Œ对环境污染小 达克罗技术处理温度不高ˆ最 高“  ‰ Œ节约能源 Œ尤其是自动生产线节能效果 显著  6  达克罗涂层的限制 达克罗涂层虽有许多优点 Œ但它也有一些不足 之处 Œ主要表现为 š ˆ‘‰达克罗涂层的导电性能不好 Œ因此 Œ不宜用 于导电连接的零件 Œ如电器的接地螺栓等  ˆ’‰达克罗涂层因为是一个高温烧结层 Œ所以它 的表面硬度不高 Œ抗划伤能力不强  ˆ“‰达克罗涂层的结合力受到一定的限制 Œ经过 达克罗加工的工件 Œ如弯曲幅度较大 Œ会造成膜层的 脱落 Œ影响工件的防腐能力  7  达克罗应用范围 达克罗的应用范围很广 Œ它不但可以处理钢铁  合金 Œ还可以处理烧结金属及特殊的表面处理  ˆ‘‰汽车 摩托车行业 达克罗技术起源于汽车行业 Œ世界著名的汽车 制造公司 Œ如美国的通用 福特 克莱斯勒 Œ法国的雷 诺 Œ德国的大众 Œ意大利的菲亚特以及日本的丰田  三菱等在汽车零部件表面处理上均要求使用达克罗 技术 汽车零部件经过达克罗处理具有较高的稳定 性 防热 防潮及防蚀性 随着我国加入 · ´ ¯ Œ我 国汽车工业与国际接轨的步伐越来越快 Œ达克罗技 术在国产汽车业上的应用前景越来越广阔  ˆ’‰电器通讯行业 家用电器 电子产品 通讯器材等高档产品的零 部件 元器件 配套件等 Œ有的需长期置于户外 Œ所以 对产品的质量要求较高 Œ过去使用电镀锌的方法 Œ质 量低且达不到要求 如果使用达克罗技术处理 Œ产 品的防腐性能将大大提高 Œ产品的使用寿命 质量也 –’   May 2003    Electroplating & Pollution Control        V ol .23 No .3 将大幅提高 Œ同时美化了环境 Œ扩大了市场  ˆ“‰交通设施行业 地铁和隧道都处于地下 Œ环境阴暗潮湿 Œ通风较 差 ›大桥 高架 港口机械长期处于户外日晒雨淋 Œ它 们均极易生锈 Œ大大降低了安全系数 如果关键的 结构件和紧固件采用达克罗技术处理 Œ不但安全可 靠 Œ而且美观持久  ˆ”‰输配供电行业 高压输配电 Œ城市供电 Œ除供电电缆外 Œ裸体明 线都处于室外高空 Œ不但日晒雨淋 Œ而且还受环境污 染 Œ维护保养任务十分繁重 高压输电线路的铁塔  电杆的横担 撑铁夹箍 弯头 螺栓 钢帽 变压器上 的油箱 紧固件等如果都采用达克罗技术处理 Œ虽然 一次性投入较大 Œ成本相应升高 Œ但是防腐性能好 Œ 节约了大量的常年维修费用  另外 Œ市政工程 机械行业 铁路码头 造船修 船 航天航空 海洋工程 五金工具 户外金属构件等 都在研究应用达克罗涂覆技术  收稿日期 š’’2‘‘2’‘ 化学抛光 不 锈 钢 常 温 化 学 抛 光 工 艺 Norm al Tem perature Chemical Polishing Process for Stainless Steel 陈步荣 Œ 周永璋 ˆ南京工业大学 材料学院 Œ’‘™‰ 摘要 š 通过改变不锈钢常温化学抛光工艺参数 Œ观察其对抛光效果的影响和腐蚀失重的变化 Œ筛选出既有较好抛光效果 Œ同 时又能腐蚀失重较小 抛光成本较低的常温化学抛光工艺  关键词 š 不锈钢 ;化学抛光 ;光亮度 ;腐蚀失重 Abstract :  ´ ÈÅÅÆÆÅÃÔÓÏÆ ÄÉÆÆÅÒÅÎÔÐÒÏÃÅÓÓÐÁÒÁÍÅÔÅÒÓÏÎ ÐÏÌÉÓÈÉÎÇÒÅÓÕÌÔÓÁÎÄ ÖÁÒÉÁÔÉÏÎÓÏÆ ÃÏÒÒÏÓÉÏÎ ÃÁÕÓÅÄ ×ÅÉÇÈÔÌÏÓÓÁÒÅÉÎÖÅÓÔÉ2 ÇÁÔÅÄÆÏÒÔÈÅÃÈÅÍÉÃÁÌ ÐÏÌÉÓÈÉÎÇ ÐÒÏÃÅÓӌÁÎÄÁÎ ÏÐÔÉÍÁÌ ÐÒÏÃÅÓÓÉÓÏÂÔÁÉÎÅÄÂÙ ÓÉÆÔÉÎÇӌ ×ÈÉÃÈÉÓÇÏÏÄÉÎ ÐÏÌÉÓÈÉÎÇ ÅÆÆÅÃԌÂÕÔÌÅÓÓÉÎ ×ÅÉÇÈÔÌÏÓӌÌÏ×ÅÒÉÎ ÃÏÓԎ Key words:  Stainless steel; Chemical polishing ; Brightness; Corrosion weight loss 中图分类号 š´ § ‘—•      文献标识码 š¡      文章编号 š‘2”—”’ˆ’“‰“2’—2’ 1  前言 金属制品为了获得光亮外观 Œ一般需进行抛光 处理 抛光工艺通常有 š机械抛光»‘½ 化学抛光»’½  电解抛光»“½ 超声波抛光»”½ 液体抛光 磁性研磨抛 光 不锈钢制品一般采用前三种抛光工艺的较多 Œ 其中化学抛光具有工艺简单 操作方便 适合于各种 形状复杂的工件及效率高等优点而被广泛采用 不 锈钢化学抛光大多是在较高温度下进行 Œ能耗较高 Œ 酸雾较大 Œ另外 Œ需要能耐较高温度槽液的防腐蚀设 备 本文旨在研究不锈钢的常温化学抛光工艺  2  实验方法 2 Ž1  基础配方确定 通过查阅相关文献 Œ确定基础配方如下 š 双氧水 ” ͬŒ盐酸 ’ ͬŒ添加剂 ’ ͬŒ水 ’ ͬ 2 Ž2  实验步骤 不锈钢经丙酮脱脂处理后 Œ吹干 Œ放入干燥器中 ’” È后称重 Œ然后放入化学抛光液中进行抛光处 理 Œ将处理后的样品经水洗 Œ丙酮擦洗后 Œ用目测法 对其抛光质量进行评价 Œ再放入干燥器中干燥 ’” È 后称重 Œ计算出抛光前后的重量损失  2 Ž3  抛光质量评价 用目测法对工件的表面光泽进行评定»•½  ‘级为表面光亮如镜 Œ而 •级为无光译 发白  3  结果及讨论 3 Ž1  双氧水用量确定 基础配方中其它量不变 Œ双氧水的用量分别为  ͬ’ ͬ“ ͬ” ͬ• ͬ– ͬ时 Œ其抛 光结果 Œ如图 ‘所示 结果表明 Œ不用双氧水时无抛 光效果 ›随着双氧水用量的增加 Œ抛光效果逐渐变 好 ›当双氧水用量为 ” ͬ时 Œ其光亮效果最好 Œ但 —’2003 年 5 月              电镀与环保 第 23 卷第 3 期ˆ总第 131 期‰  