达克罗-镀锌工艺

达克罗

开放分类：防腐、机械、表面处理、镀层

达克罗是DACROMET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，是一种新型的耐腐涂层，与传统的电镀锌相比：锌铬涂层耐腐蚀性能极强，是镀锌的7—10倍，无氢脆性，特别适用于高强度受力件，高耐热性、耐热温度300℃，尤其适用于汽车、摩托车发动机部件的高强度构件，高渗透性、高附着性、高减磨性、高耐气候性、高耐化学品稳定性、无污染性。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。而且涂覆全过程中无污染，在金属表面处理历史上是一场革命，是当今世界上金属表面处理富有代表性的高新技术。

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，这样缓解道路畅通问题，但是紧接而来的氯化钾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。美国的科学家迈克·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。

由此，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。岛国的日本每年钢铁件腐蚀吨位大，因此她尤其注重防腐技术，达克罗技术又通过日本的改良后，在本国并迅速发展了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，现已发展到电力、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。

达克罗涂层的限制

达克罗涂层虽有许多优点，但它也有一些不足之处，主要体现为：

1、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。

2、达克罗涂层因为是一个高温烧结层，所以它的表面硬度和抗划伤能力比其他传统处理方法略差，特殊场合

使用需要进行后处理。

达克罗涂液的组成

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：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。

在所有金属镀层中，达克罗属于高价而防腐性很高的一种镀层。可以耐120小时，甚至280小时无锌腐蚀。

一般领域，金属零件的表面镀层较多的使用KTL(E-coat)电泳漆或者普通锌铁镀层DIN 50967。这些镀层工艺简单，价格最便宜，可耐50小时无锌腐蚀或者72小时无基质腐蚀，满足绝大部分汽车行业腐蚀性要求。

所以在选择金属镀层时，高价未必是最好的，可以根据应用场合，选择合适的镀层。

一、锌铬膜（达克罗）防腐机理简述：

锌铬膜（达克罗）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（达克罗）、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（达克罗）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（达克罗），铬固化时，涂膜中的水份、有机类（纤维素）物质等挥发份在挥发的同时，依靠锌铬膜（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，（用镀锌或浸锌方法获得的防腐层无法与之

相比）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（达克罗）涂层特点：

锌铬膜（达克罗）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（达克罗）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（达克罗）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（达克罗）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（达克罗）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（达克罗）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（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。作为"绿色电镀"工艺，锌铬膜（达克罗）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（达克罗）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（达克罗）涂层后，还须上一层上光漆。锌铬膜（达克罗）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（铝等）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（达克罗）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，这也解释了为什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（达克罗）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（达克罗）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（达克罗）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（达克罗）涂层增强涂料是聚四氟乙烯，在工作涂覆了锌铬膜（达克罗）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