集装箱金属表面处理探讨_介绍达克罗防腐涂层技术的应用

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达克罗的不足之处 涂层中所含铬元素是有毒的 由于六价铬有毒性， 发达国家对涂层中的铬含量
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高耐候性
达克罗在一定层厚下可以经受二氧化硫、酸雨、 烟尘、 粉尘的侵蚀。 图 " 为在船上曝晒一年后， 热浸镀 锌、磷化处理加粉末涂装和达克罗制品变化结果对 比。
都有严格的控制指标。正是因为这点， 市场上出现了 无铬达克罗用以代替现在的有铬达克罗。在日本， 也 已有无铬的达克罗推向市场， 国内也出现了无铬的达 克罗， 这些都说明了人们对环境污染的重视。
图# 集装箱锁杆（ 部分） 示意

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集装箱工业 D <)EFGHEIJ
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达克罗涂层的简介
达克罗（ 又叫锌铬 膜 ， 是一种新型的耐 !"#$%&’( ）
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。
腐蚀涂层。 它是把工件直接浸入或刷涂含锌粉和铬酸 的涂料，然后经烧结形成的含锌和铬的无机转化膜 层 。 达 克 罗 技 术 的 第 一 个 使 用 专 利 由 美 国 )*+% 州
（ 收稿日期： $%%"&%#&$$ ）
的。中国标准将平均涂覆量分为 ’( )* + ,) 、 -.( )* +
,) 、 $(( )* + ,) 、 "(( )* + ,) 四个级别。
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涂覆量测定步骤为： 将涂覆后重 &(/-(( * 零件用天平称重。 -） 准确计算零件表面积。 $） 将称重后零件在 ’(0/1(0 下的氢氧化钠溶液 "） 中退涂层。 取出已剥离涂层的零件用自来水清洗干净。 %） 将清洗干净的零件在丙酮中浸渍一下， 然后热 &） 风吹干。 待零件冷却后第二次称重。 .） 计算得到涂覆量（ 。 ’） )* + ,) ）
锈蚀。由此可知， 安字索钉的使用寿命应该在 " 个月 左右。 测试结果表明： 达克罗钉较电镀锌钉耐盐雾性能 优越。
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达克罗不适用于食品等行业
达克罗涂层本身含有铬离子，在烧结固化时， 涂 层中的六价铬不会全部转化成三价铬， 所以达克罗不 适用于食品等行业的金属零件的表面防腐处理。
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,’+-*+. 大学的 /"01+2 于 3456 年申请。该专利指出：
用金属粉末和铬酸水溶液等混合， 涂覆在工件上可得 到具有导电性、 可焊性和优异耐蚀性的膜层。达克罗 技术是美国人发明的， 被日本人买断， 现又被引进中 国专有控制技术。
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达克罗涂层的结构、 防锈机理及其工艺过程
达克罗涂层的结构 在金属表面上， 涂覆一层达克罗溶液， 即含有片
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优良涂层无氢脆性
氢脆是传统镀锌工艺不能完全克服的弊端， 由于 达克罗工艺不对工件进行任何的酸处理， 就可以避免 氢离子侵蚀钢材基体； 更由于高温下固化， 所以达克 罗涂层绝对没有氢脆的现象。 因此达克罗涂层特别适 用于 )&$ +++ 0 . ((% 的高强度零件表面防腐处理。
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达克罗工艺过程 达克罗涂覆工件， 可以采用浸涂法， 这是最常用
的一种方法， 主要用于标准件或比较小的工件， 对于 尺寸比较大的零件， 可以采用喷涂或刷涂。在生产中 到底采用哪一种方法进行表面涂覆， 可以根据零件的 尺寸、 形状、 质量要求、 加工量等来选择。 以浸涂为例，采用二涂二烘的达克罗处理过程 如下： 待加工工件 ! 清洗脱脂 ! 检验 ! 抛丸去 氧化皮 ! 检验 ! 工件浸入涂液中 ! 取出沥液
涂层厚度易控制
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Байду номын сангаас
高附着性
一般达克罗涂层的厚度，二涂二烘可以控制在 其配合 )&* !( 之 间 ! 用 于 紧 固 件 的 表 面 防 腐 处 理 时 ， 精度可以符合 ) 3 . ) 4 的精度 ! 不 会 出 现 象 热 镀 锌 处 理过的紧固件在操作中涂层易破坏的现象。
达克罗的涂层经过高温烘烤后， 在工件的表面形 成了由锌、 铝片及复合盐组成的涂层， 它与钢铁基体 有着良好的结合力， 它的附着性相当好。 同时， 这样形 成的涂层表面， 有利于各种涂料的再涂装。
! 降温冷却 ! 出炉 ! 质量检验 ! 工件浸入涂
液中 ! 取出沥液 ! 离心甩干 ! 将料倾倒在料 使互相不重叠在一 筐或网带上 ! 分散倒出的工件； 起 ! 进炉预热， 去除涂层中的水份 ! 高温烘烤烧 结， 进行涂层固化 ! 降温冷却 ! 出炉 ! 质量检 验 ! 包装入库或出厂。
&<$6)=@ 。该 物 质 覆 盖 在 母 材 表 面 及 锌 片 、 铝 片 的 表
!关键词"
金属表面处理， 集装箱， 达克罗
集装箱由于长期暴露在海洋大气中， 受到周围介 质的腐蚀很严重。海洋大气中含有海盐粒子， 由于盐 粒和盐雾的存在而使金属遭到破坏， 特别是盐分中的 氯化钙和氯化镁吸湿性很强， 容易在金属表面形成液 膜， 加速了金属的电化学腐蚀。 除海洋大气外， 集装箱 还可能受到酸雨、 烟尘、 粉尘等环境的侵蚀。 为了适应 这种恶劣的环境， 集装箱钢体都喷有两到三层的防锈 漆。而没有喷漆的部件如锁杆（ 见图 ! ） 、 索钉、 螺栓、 螺母 等 ， 则采用铝、 不锈钢材料， 或采用热浸锌、 电镀 锌处理。
"! 世纪，环境保护问题已经成 为 人 类 共 同 面 临
的严峻课题。沿用了上百年的电镀锌、 热浸锌等传统 工艺技术， 由于处理过程产生毒害性污水、 废气， 公害 严重， 已普遍引起社会关注。 同时， 用传统工艺加工处 理的金属制品镀层还有表面抗蚀性差， 易生锈， 防护 寿命短等缺陷。 近年来， 由于集装箱客户常常抱怨， 对 此，我们一方面对传统表面处理方法的改进深入研 究， 另一方面也在寻找更好的金属表面处理方法。 一种高新技术的金属表面处理“ 达克罗” 技术的
抗污迹性较差 生产成本较高
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达克罗在集装箱上的应用与展望
从技术角度看， 由于集装箱长期暴露在海洋大气
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达克罗处理中涂覆量的测定
因为零件形状不同，各部位的涂覆量是不相同
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中， 主要受到盐雾的腐蚀， 还有一些酸雨、 烟尘、 粉尘 等环境的侵蚀。如果将达克罗技术应用在集装箱锁 杆、 锁杆固定螺钉和索钉上， 将会大大提高其使用寿 命。 从成本角度考虑，目前达克罗涂层是比较贵的， 差不多是电镀价格的一倍。如： 普通 ?-( @ $& 的螺钉， 型 约 为 (#-= 元 + 支 ， 达 克 罗 型 约 为 (#$. 元 + 支 ； 索钉： 普通型约为 (#. 元 + 支， 达克罗型约为 (#1 元 + 支。 一个 普通箱如果全采用索钉， 需要增加 - 美元左右。按中 集集团现在的产量计算，一年就有几十万美元差价。 从这个角度考虑， 达克罗涂层目前还是不能取代电镀 锌的。尽管如此 ! 随着达克罗技术的普及和发展， 随着 技术的进步， 新的材料的采用， 其生产成本会有一个 逐步降低的过程， 我们将关注和期待其在降低成本方 面的技术革新。 达克罗涂覆技术因为其本身的优异性能及较好 的环保特点， 在它被引入国内的短短几年中， 比较好 的性价比使其由当初的几条生产线发展到如今的几 十条生产线，而且还有许多厂家正在不断地加入进 来。 上海大众汽车公司、 太仓强力五金厂、 上海地铁工 程指挥部、 华通开关厂、 昆山捷安特公司等单位已开 始在自已生产的产品上采用达克罗工艺。 相信在不久 的将来， 达克罗这种无公害、 无环境污染、 清洁生产的 工艺， 会在全国各地电镀锌行业中被普遍采用。集装 箱也将会用上达克罗涂覆技术。
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极强的抗腐蚀性能
一般情况下达克罗涂层， 一涂的厚度为 "&’ !( ， 二涂二烘在 )&* !( 。根据统计， 在标准盐雾试验下， 达克罗金属表面， 而镀锌涂层 $+ $++ , 才腐蚀掉 $!( ；
, 腐 蚀 掉 $&" !( 。 因 此 达 克 罗 涂 层 的 抗 盐 雾 侵 蚀 能
力， 在同等涂层厚度下， 是 镀 锌 抗 腐 能 力 的 -&$+ 倍 。 质量高的达克罗的涂层， 耐盐雾侵蚀能力可达
$ +++ , . $!( 以上，并且具有抗二氧化硫的高技术指
标， 显示出更强的防锈性。
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优秀的表面高渗透性
热浸镀锌 图!
达克罗
磷化处理加粉末涂装
达克罗涂液是水溶性的涂液， 所以它的渗透性非 常 好!在 细 微 的 空 隙 处 也 能 形 成 涂 层 ， 其深涂能力远 优于电镀。 与电镀相比， 对于小孔的内壁， 电镀时是很 难渗入的， 但达克罗涂液则能很好的涂覆上去。
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低摩擦性
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涂层硬度低
在达克罗涂层中加入高分子材料， 经适当处理的
达克罗涂层本身的硬度仅有 $&% 4! 又由于它较
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薄 ! 不适用于运动件或高磨损的条件下使用。
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集装箱金属表面处理探讨
—— —介绍达克罗防腐涂层技术的应用
南通中集顺达集装箱有限公司
朱元春 陈竟华
中国国际海运集装箱（ 集团） 股份有限公司
!摘
要" 近年来， 集装箱客户常常抱怨锁杆镀锌层厚薄不均匀， 易剥落； 锁杆镀锌处理的紧固件很
快就生锈， 这不仅影响了集装箱的外观， 而且提高了一些维护成本。本文通过对集装箱防 护处理的进一步探讨， 引出了一种新型金属表面处理的“ 达克罗” 技术。
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优美的亚光银灰色涂膜外观
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极好的耐热腐蚀性
经过达克罗工艺技术处理的工件， 零件或产品的 金属表面是亚光银灰色， 非常漂亮、 大方。 而且达克罗 涂覆表面对油漆、 涂料的附着力强， 可以在达克罗涂 覆面进行再涂装， 形成多种色彩。
传统镀锌层在高于 -+1 的条件下， 会出现微小的 裂纹， 在 %++1 & "++1 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 "++1 左右， 形 成的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。
不同涂层的耐候性对比
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优化了电化学腐蚀的防护机能
一般来说， 电极电位不同的两种金属或合金相接 触时， 就会产生电化学腐蚀。镀锌的防腐蚀机理是金 属锌的牺牲腐蚀导致了防蚀效果的提高。 而达克罗的 防腐机理是建立在铬酸的钝化和锌的受控牺牲保护 双重作用之上的， 这就优化了机理、 抑制了锌的消耗， 从而大幅度提高了防蚀性能。
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 ABC !& 的银灰色达克罗特种高防腐涂 层， 见图 6 。
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达克罗涂层的特点
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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
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具有其它表面处理所无法比拟的优势： 生产过程无污染 达克罗涂覆生产过程中， 除工件在前处理时生成
诞生，不仅从根本上解决了加工过程中的污染问题， 并且利用该技术处理的表面涂层拥有特别优良的性 能， 是传统的电镀类制成品远远无法比拟的， 已被列 为 !### 年国家重点环境保护实用技术推广项目。目 前已有部分集装箱制造公司， 如 $%&’( 箱， 右门左杆 关封处的搭扣已采用了此种新技术。 以下是对达克罗 技术的进一步探讨。
锈机理主要为：锌对基体的受控的电化学保护作用、
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<80=>857=;90? . 集装箱工业
少量的铁锈和粘附在工件表面的油污外， 整个生产过 程是全闭路循环的涂复方式 ! 达克罗涂液在固化时向 外排放的主要是涂液中经过气化的水份， 没有任何污 染和公害。
工件摩擦系数为 +#+)&+#$% ， 经一般处理为 +#$%&+#$* ， 能满足工业的需要。
!离 心 甩 干 ! 将 料 倾 倒 在 料 筐 或 网 带 上 ! 分 散
倒出的工件；使互相不重叠在一起 ! 进炉预热， 去 除涂层中的水份 ! 高温烘烤烧结，进行涂层固化
状锌、 铝（ 鳞 片 一 般 尺 寸 为 8739876:38:3; !& ） 、 <$)= 及专用有机物的高分散混合水熔液，经 =88> 左右保 温烘烤一定的时间后， 达克罗溶液中的六价铬被还原 成 三 价 铬 ， 生 成 无 定 形 的 复 合 铬 盐 化 合 物 ?2<$)=、