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一、什么是达克罗？达克罗是DACROMET译音和缩写，简称达克曼、达克锈、迪克龙、锌铬镆，是当今国际上金属表面处理富有代表性的高新技术。

达克罗是美国人发明，被日本人买断，又被引进中国专有控制技术，整套工艺设备采用全过程闭路循环的涂复方式，革新了电镀工艺，杜绝了电镀过程中产生的酸、碱、锌、铬等污水、废气的排放及污染运，达克罗是经过脱脂─抛丸─涂复-固化-冷却-成品的工艺过程，使加工体形成片状锌粉，铝粉及金属铬盐组成的银灰色防腐蚀涂层。

在金属表面达克罗膜层形成过程中，挥发的物质几乎全部是经过气化的水份，没有任何污染和公害。

在工业发达国家中，已广泛地得到应用，逐步替代了污染严重的电镀锌、电镀、热浸镀锌、热喷锌、机械镀锌、锌基合金镀层、氧化、磷化等多种传统的表面处理工艺，从根本上减少了环境污染的发生。

达克罗技术引进国内后，也得到我国政府的大力支持，被列为1999年国家重点环境保护实用技术推广项目（环发[1999]185号文件，项目编号为99B030）。

二、达克罗涂层的结构和防锈机理达克罗涂层的防锈机理：达克罗是一种全新的金属防锈系统。

该涂层的防锈机理主要为：锌对基体的受控的电化学保护作用、铬酸的钝化作用、锌片铝片及复合铬盐涂层的机械屏蔽遮盖保护作用及铝抑制锌的“淘析”作用。

达克罗涂层的结构：在铁基金属表面上，涂覆一层达克罗溶液（即含有片状锌、铝[鳞片一般尺寸为0.1-0.2×10×15微米]、Cr2O3及专用有机物的高分散混合水溶液）、经300摄氏度左右保温烘烤一定的时间后，达克罗溶液中的六价铬被还原成三价铬，生成无定形的复合铬盐化合物(nCrO3.mCr2O3)。

该物质覆盖在母材表面及锌片、铝片的表面，将锌片、铝片与钢铁基材表面紧密地粘结在一起。

锌片、铝片间亦被复合铬盐所填塞。

冷却后的金属表面即被覆盖上一层很薄的银灰色的达克罗特种高防腐涂层。

三、达克罗的工艺特点：达克罗是一种先进的、完整的金属表面处理高新技术，它具有其它表面处理所无法比拟的优势和特点：1. 优越的耐腐蚀性。

未蚀化的镀锌层，盐雾试验时一般10小时腐蚀掉1μm~3μm厚的彩虹色化膜200小时蚀穿。

达克罗处理过的金属表面，进行盐雾试验时，100小时才腐蚀掉1μm，比传统的金属表面处理耐腐蚀性提高十倍左右，盐雾试验可达1000小时以上，并且有抗二氧化硫的高技术指标，显示出更强的防锈性。

（图为盐雾试验360小时后电镀锌零件和达克罗零件的结果对比）2. 优异的耐热腐蚀性。

传统镀锌层在高于70℃的条件下，会出现微小的裂纹，在200~300℃的条件下会变色，耐腐蚀性也大大下降。

达克罗防腐蚀膜固化温度为300℃左右，所以表面金属膜即使长时间置于高温条件下，其外观不变，耐热腐蚀性极好。

（图为300℃加热12小时后电镀锌和达克罗制品表面显微观察结果对比）（图为300℃加热12小时，电镀锌制品盐雾试验240小时、达克罗制品盐雾试验1000小时后，表面显微观察结果对比）（图为300℃加热8小时，盐雾试验600小时后，电镀锌和达克罗螺栓制品表面变化结果对比）3. 优秀的表面高渗透性。