锌铬涂层技术 ppt课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
片状金属：均匀分布于膜层中，起到阴极
保护作用，是膜层的主要成分
有机还原剂：它可以促使Cr6+转化为Cr3+并
提高膜层的结合力和表面质量，还能防止Cr3+析 出而导致的脱层现象。
添加剂：主要包括增稠剂、分散剂、悬浮
剂、消泡剂和增湿剂，从分子结构上看它们都 是表面活性剂。
锌铬涂层工艺鉴定用材料
防护机理
锌铬涂层工艺鉴定用材料
锌铬涂层概念
锌铬涂层是指将水基锌铬涂料浸 涂、刷涂或喷涂于钢铁零件或构 件表面，经烘烤形成的以鳞片状 锌和锌的铬酸盐为主要成分的无 机防腐蚀涂层。
－－GB/T 18684-2002《锌铬涂层 技术条件》
锌铬涂层工艺鉴定用材料
锌铬涂层诞生
20世纪50年代的冬天，北美、北欧道路上 厚实的冰层严重阻碍了车辆的行驶，人们 用撒盐的方法来解决，但是随之而来的问 题是盐中的Cl-使车辆腐蚀严重。在这种情 况下，科学家研制了一种以金属锌片为主 的水溶性涂料，将其涂覆在金属基体上， 烘烤后形成耐腐蚀涂层。它成功的抵抗了 氯离子的侵蚀，锌铬涂层就这样诞生了。
锌铬涂料的成分
锌铬涂料的主要组成及含量如下表所示。（g/L）
三氧化铬 片状金属 还原剂 活性剂 液体介质 30～100 50～500 ≤20 ＜5% 其余
锌铬涂层工艺鉴定用材料
涂料主要成分的应用
三氧化铬：作用是在锌铬涂层的烧结过程
中被转化为Cr3+，并与锌和铝形成铬酸盐，连接、 包裹片状金属，同时钝化基体表面。
锌铬涂层技术
锌铬涂层工艺鉴定用材料
2005年5月
锌铬涂层工艺鉴定用材料
名称解析
• 锌铬涂层为GB/T 186842002《锌铬涂层 技术条件》 所使用名称；
• 国内通常俗称为“达克罗” • 国外商品名称为DACROMET； • 国内也有称：水系锌铬膜
涂层、锌基涂层、片状锌 基铬盐防护涂层、非电解 锌铬酸盐涂层、高克锈等。
• 由于种种原因，直到上个世纪90年代初期， 包括中国、东欧、前苏联在内的一些社会主 义国家在该技术上仍旧是一片空白 。
锌铬涂层工艺鉴定用材料
在我国的发展
1993年2月由南京宏光空降装备厂首先从日 本公司引进了该项技术及生产线，其后上 海、天津、云南等地也先后引进了涂覆生 产线及相关技术，但是由于引进的涂液及 设备造价高，使得涂覆加工价格居高不下， 难以被市场所接受。经过国内科技人员的 科研攻关，已自行研制开发出了全套涂覆 设备及涂液，使加工成本降低了几倍，同 时随着对该项技术认识的提高及市场需求 的增加，发展速度十分迅速。
锌铬涂层技术的不足
(1)普通的锌铬涂层是一种银白色的非装饰 性涂层，表面粗糙度较高，在存放、转运 过程中容易粘附污物，影响外观； (2)由于锌铬涂层的主要成分是锌，而单质 锌的硬度仅为HV80左右，从而造成锌铬涂 层的整体硬度较低，不耐摩擦； (3)锌铬涂层的导电性能不好，不宜用于导 电连接的零件，如电器的接地螺栓等；
(一) 特殊结构的机械屏蔽保护作用； (二) 牺牲阳极的电化学保护作用； (三) Cr6+还原成Cr3+形成氧化膜的钝化作用； (四) 铝片抑制锌片的析出作用。
锌铬涂层工艺鉴定用材料
成膜机理
在锌铬涂层的烘干阶段，锌铬涂料中 的Cr6+少量转化成以胶体形式存在的Cr3+， 对鳞片状的锌起到初步黏结作用；大部分 仍以Cr6+形式存在，在经300℃左右烧结后 大部分的Cr6+被还原为Cr3+生成不溶于水 的无定形胶合物 jCr2O3·kCr2O3，其作为 胶合剂与表面数10层积层锌片、铝片及其 氧化物相互结合形成致密牢固的保护膜。
生产工艺流程
锌铬涂层涂覆的工艺过程比较简单。其典 型的工艺过程是：
零件准备—喷丸处理—除尘（或除油— 除锈）—涂覆锌铬涂层—烘烤—冷却—二 次涂覆锌铬涂层—烘烤—冷却—检验。其 中涂覆锌铬涂层的方法有主要离心式浸涂、 喷涂、滴挂式刷涂等多种。常用的涂覆工 艺种类有一涂一烘、二涂二烘、三涂三烘。
锌铬涂层工艺鉴定用材料
锌铬涂层工艺鉴定用材料
性能特点三
耐候性较好 可以经受二氧化硫、酸雨、
烟尘、粉尘的侵蚀。其耐二氧化硫试验可 达3个周期，
锌铬涂层工艺鉴定用材料
其它性能特点
除了上述三种优点外，还有：
(4) 良好的可涂装性 (5) 对环境不污染 (6) 耐热性能良好 (7) 高附着性 (8) 配合精度好
锌铬涂层工艺鉴定用材料
锌铬涂层工艺鉴定用材料
产生及发展
• 锌铬涂层技术最早出现于上个世纪70年代， 第一个具有实用价值的专利是于1972年注 册的。它凭借着传统表面技术无法比拟的优 点迅速地在很多行业、许多地区推广应用。
• 目前世界上主要由美、法、日等国的三家国 际性公司在全球范围内对工艺技术、涂液配 方进行推广和技术服务。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
锌铬涂层工艺鉴定用材料
性能特点一
极强的耐蚀性 在涂覆量相同的情况下,锌
铬涂层在湿热带海洋和工业大气条件下,其 防护性能高出电镀锌、电镀镉、热浸镀锌 等防护层的几倍乃至几十倍。
锌铬涂层工艺鉴定用材料
性能特点二
不会产生氢脆 很适用于抗拉强度
Rm≥1000N/mm2 的 高 强 度 螺 栓 、 弹 簧 等 这类钢铁零件的表面防护，
锌铬涂层工艺鉴定用材料
经锌铬涂层工艺处理的产品，耐中性盐雾 试验超过1000h以上，表现出了优良的抗腐 蚀性能；也暴露出不抗摩擦、不耐脏的缺 陷，经工艺改进试验，通过采用先涂覆锌 铬涂层，再涂漆的方案，问题得到可靠解 决。
锌铬涂层工艺鉴定用材料
主要应用
尽管锌铬涂层技术是金属防腐蚀家族中的 一名新成员，但由于其独特的防腐效果和 利于环保的特点，被广泛应用于诸多领域： 现已从其初始诞生的汽车工业逐渐发展到 了电力、建筑、海洋工程、家用电器、铁 路、桥梁、隧道、军事工业及粉末冶金行 业等各领域中。
锌铬涂层工艺鉴定用材料
保护作用，是膜层的主要成分
有机还原剂：它可以促使Cr6+转化为Cr3+并
提高膜层的结合力和表面质量，还能防止Cr3+析 出而导致的脱层现象。
添加剂：主要包括增稠剂、分散剂、悬浮
剂、消泡剂和增湿剂，从分子结构上看它们都 是表面活性剂。
锌铬涂层工艺鉴定用材料
防护机理
锌铬涂层工艺鉴定用材料
锌铬涂层概念
锌铬涂层是指将水基锌铬涂料浸 涂、刷涂或喷涂于钢铁零件或构 件表面，经烘烤形成的以鳞片状 锌和锌的铬酸盐为主要成分的无 机防腐蚀涂层。
－－GB/T 18684-2002《锌铬涂层 技术条件》
锌铬涂层工艺鉴定用材料
锌铬涂层诞生
20世纪50年代的冬天，北美、北欧道路上 厚实的冰层严重阻碍了车辆的行驶，人们 用撒盐的方法来解决，但是随之而来的问 题是盐中的Cl-使车辆腐蚀严重。在这种情 况下，科学家研制了一种以金属锌片为主 的水溶性涂料，将其涂覆在金属基体上， 烘烤后形成耐腐蚀涂层。它成功的抵抗了 氯离子的侵蚀，锌铬涂层就这样诞生了。
锌铬涂料的成分
锌铬涂料的主要组成及含量如下表所示。（g/L）
三氧化铬 片状金属 还原剂 活性剂 液体介质 30～100 50～500 ≤20 ＜5% 其余
锌铬涂层工艺鉴定用材料
涂料主要成分的应用
三氧化铬：作用是在锌铬涂层的烧结过程
中被转化为Cr3+，并与锌和铝形成铬酸盐，连接、 包裹片状金属，同时钝化基体表面。
锌铬涂层技术
锌铬涂层工艺鉴定用材料
2005年5月
锌铬涂层工艺鉴定用材料
名称解析
• 锌铬涂层为GB/T 186842002《锌铬涂层 技术条件》 所使用名称；
• 国内通常俗称为“达克罗” • 国外商品名称为DACROMET； • 国内也有称：水系锌铬膜
涂层、锌基涂层、片状锌 基铬盐防护涂层、非电解 锌铬酸盐涂层、高克锈等。
• 由于种种原因，直到上个世纪90年代初期， 包括中国、东欧、前苏联在内的一些社会主 义国家在该技术上仍旧是一片空白 。
锌铬涂层工艺鉴定用材料
在我国的发展
1993年2月由南京宏光空降装备厂首先从日 本公司引进了该项技术及生产线，其后上 海、天津、云南等地也先后引进了涂覆生 产线及相关技术，但是由于引进的涂液及 设备造价高，使得涂覆加工价格居高不下， 难以被市场所接受。经过国内科技人员的 科研攻关，已自行研制开发出了全套涂覆 设备及涂液，使加工成本降低了几倍，同 时随着对该项技术认识的提高及市场需求 的增加，发展速度十分迅速。
锌铬涂层技术的不足
(1)普通的锌铬涂层是一种银白色的非装饰 性涂层，表面粗糙度较高，在存放、转运 过程中容易粘附污物，影响外观； (2)由于锌铬涂层的主要成分是锌，而单质 锌的硬度仅为HV80左右，从而造成锌铬涂 层的整体硬度较低，不耐摩擦； (3)锌铬涂层的导电性能不好，不宜用于导 电连接的零件，如电器的接地螺栓等；
(一) 特殊结构的机械屏蔽保护作用； (二) 牺牲阳极的电化学保护作用； (三) Cr6+还原成Cr3+形成氧化膜的钝化作用； (四) 铝片抑制锌片的析出作用。
锌铬涂层工艺鉴定用材料
成膜机理
在锌铬涂层的烘干阶段，锌铬涂料中 的Cr6+少量转化成以胶体形式存在的Cr3+， 对鳞片状的锌起到初步黏结作用；大部分 仍以Cr6+形式存在，在经300℃左右烧结后 大部分的Cr6+被还原为Cr3+生成不溶于水 的无定形胶合物 jCr2O3·kCr2O3，其作为 胶合剂与表面数10层积层锌片、铝片及其 氧化物相互结合形成致密牢固的保护膜。
生产工艺流程
锌铬涂层涂覆的工艺过程比较简单。其典 型的工艺过程是：
零件准备—喷丸处理—除尘（或除油— 除锈）—涂覆锌铬涂层—烘烤—冷却—二 次涂覆锌铬涂层—烘烤—冷却—检验。其 中涂覆锌铬涂层的方法有主要离心式浸涂、 喷涂、滴挂式刷涂等多种。常用的涂覆工 艺种类有一涂一烘、二涂二烘、三涂三烘。
锌铬涂层工艺鉴定用材料
锌铬涂层工艺鉴定用材料
性能特点三
耐候性较好 可以经受二氧化硫、酸雨、
烟尘、粉尘的侵蚀。其耐二氧化硫试验可 达3个周期，
锌铬涂层工艺鉴定用材料
其它性能特点
除了上述三种优点外，还有：
(4) 良好的可涂装性 (5) 对环境不污染 (6) 耐热性能良好 (7) 高附着性 (8) 配合精度好
锌铬涂层工艺鉴定用材料
锌铬涂层工艺鉴定用材料
产生及发展
• 锌铬涂层技术最早出现于上个世纪70年代， 第一个具有实用价值的专利是于1972年注 册的。它凭借着传统表面技术无法比拟的优 点迅速地在很多行业、许多地区推广应用。
• 目前世界上主要由美、法、日等国的三家国 际性公司在全球范围内对工艺技术、涂液配 方进行推广和技术服务。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
锌铬涂层工艺鉴定用材料
性能特点一
极强的耐蚀性 在涂覆量相同的情况下,锌
铬涂层在湿热带海洋和工业大气条件下,其 防护性能高出电镀锌、电镀镉、热浸镀锌 等防护层的几倍乃至几十倍。
锌铬涂层工艺鉴定用材料
性能特点二
不会产生氢脆 很适用于抗拉强度
Rm≥1000N/mm2 的 高 强 度 螺 栓 、 弹 簧 等 这类钢铁零件的表面防护，
锌铬涂层工艺鉴定用材料
经锌铬涂层工艺处理的产品，耐中性盐雾 试验超过1000h以上，表现出了优良的抗腐 蚀性能；也暴露出不抗摩擦、不耐脏的缺 陷，经工艺改进试验，通过采用先涂覆锌 铬涂层，再涂漆的方案，问题得到可靠解 决。
锌铬涂层工艺鉴定用材料
主要应用
尽管锌铬涂层技术是金属防腐蚀家族中的 一名新成员，但由于其独特的防腐效果和 利于环保的特点，被广泛应用于诸多领域： 现已从其初始诞生的汽车工业逐渐发展到 了电力、建筑、海洋工程、家用电器、铁 路、桥梁、隧道、军事工业及粉末冶金行 业等各领域中。
锌铬涂层工艺鉴定用材料