达克罗工艺及达克罗
溶液的配制使用

 

一、锌铬技术（达克罗）简介

          水性锌铬涂层防腐技术是近几年才开始在我国应用的一种金属表面防腐处理技术。与电镀锌、热浸锌等传统工艺相比，锌铬涂层具有防腐性能优良、在加工过程中不产生污染等特点。  锌铬涂层在进行防腐处理时，主要经过脱脂、抛丸、涂覆、固化、冷却、成品等工艺过程，使被涂覆件上形成片状锌铝粉及金属铬盐组成的银灰色防腐涂层。锌铬涂层在形成过程中,其挥发的物质几乎全部是汽化的水分，因此无任何排放污染 。

 

          锌铬涂层处理液的成分是由锌铝片、无水铬酸、乙二醇等组成的分散性水溶液，我们称之为达克罗溶液。达克罗溶液是由两种组分组成。第一组分主要是金属粉末、去离子水和多元醇类等。其中，金属粉末是锌粉和铝粉的混合物，锌粉和铝粉的要求为片径10～15μm、厚度0.1～0.5μm的片状形态。另一组分主要是铬酸化合物、硼酸化合物、ph值调节剂、表面活性剂、分散剂等。平时这两种组分分别装在不同的容器中保存，在使用时按一定的比例将这两种组分混合调配成达克罗溶液。

           在进行金属表面防腐处理时，把经过除油和除锈的被处理物放入达克罗溶液中浸渍后，经过离心甩干在金属表面形成一层锌铬涂层薄膜，然后再将其放入烘干炉中加热至300℃左右，使6价铬酸被醇类等有机物还原,生成不溶于水的、无定形的nCrO3、mCr2O3作为结合剂，与金属表面数十层的积层锌片相互结合，形成厚度为3～12μm的锌铬涂层，同时锌铬涂层处理液中的无水铬酸使金属表面氧化形成化学结合，产生强固的附着力。锌铬涂层通过锌粒子的受控自我牺牲保护作用、锌片与铬化物的屏蔽作用和金属表面形成的不易被腐蚀的稠密氧化膜来使金属表面达到长时间的防锈防腐效果。锌铬涂层技术的防腐效果要高出传统工艺几倍。

           锌铬涂层技术的关键是鳞片状锌粉。它的目的是使外界的腐蚀气体到达基材表面的路径变长。一般的电镀锌达到基材表面的路径较短，而锌基铬盐技术可使这些鳞片状锌粉在基材表面形成数十层叠加，就像我们盖房子用砖砌墙一样，鳞片状锌粉象砖层层叠加在一起，而且进行了层层钝化，从而使腐蚀物质到达基材的表面，要经过漫长的路程。

          鳞片状锌粉的加工是一个关键技术，过去国际上也只有少数几个国家能生产,如今国内也有几家生产，基本满足性能需要。一般传统的球磨法是根本做不到的，它无法使锌粉做到片径10～15μm、厚度在0.1～0.4μm，因此也就无法适应锌铬涂层的技术要求。

二、达克罗的概念 

          达克罗是DACROMET的缩写和译音，又称达克锈、达克曼、迪克龙、锌铬膜，即片状锌基铬盐防护涂层，也叫锌铬涂层，是当今国际表面处理高新技术。在达克罗涂覆处理过程中，无废水、废气、废渣排放，具有“绿色环保”的显著特性，故达克罗已被世界各国公认为“清洁生产技术”，予以大力推广。 

三、达克罗涂层的结构及成分 

           在金属表面上，涂覆一层达克罗溶液经300°C左右保温烘烤一定时间后，达克罗液中的六价铬被还原成三价铬，生成无定形的复合铬酸盐化合物（nCr03 mCr203）。该物质覆盖在基材表面及填塞在锌片、铝片之间，冷却后的金属表面即被覆盖在6～8?m的 银灰色的达克罗高防腐涂层。 

        涂层成分：Zn粉占85％，Al粉占10％，其它为铬酸盐络合物。 

四、达克罗的工艺流程：

五、达克罗涂层的主要特点：

⑴ 无公害：工过程中无环境污染。达克罗处理时不需任何酸洗，不象电镀锌那样存在着含锌、铬、酸等的污水排水放问题。在达克罗处理过程中，挥发性物质几乎是零排放，符合环保部门规定的一些特殊物质的排放，它们的含量远远低于限量。在国外，达克罗已成为严重污染环境的电镀锌、电镀镉、热浸镀锌、热喷锌、机械镀锌、锌基合金镀层、氧化、磷化等多种传统表面处理技术的最佳替代工艺。它被广泛应用于汽车、摩托车、建筑、电力、铁路、公路、桥梁、隧道、造船、家用电器、军事工业等领域，既提高了产品质量，又保护了自然生态环境，深受工程界及环保部门的欢迎。从根本上减少了环境污染的发生。

   ⑵ 具有极高的耐腐蚀性：

          未钝化的镀锌层，盐雾试验时一般几个小时腐蚀掉1μm，而达克罗涂层盐雾试验时100小时才腐蚀掉不到1μm，在盐雾试验时，最高可达2000小时以上也不出现红锈。尤其沿海地区，盐分含量高的地区，效果最明显。如海南省。

   ⑶ 具有极强的渗透性：

          举例而言，管状零件内部及微孔内都能浸上均匀的涂层，渗透能力远优于电镀锌。当在紧密接触的线圈、弹簧（拉簧）上浸涂达克罗后，弹簧展开作盐雾试验时，也能耐240小时。可见达克罗处理对紧密接触的间隙，也能产生良好的涂层，即它的渗透性极强。很适用于铸钢件、铸铝件和粉末冶金件等。

           

   ⑷ 具有无氢脆的特性：

            由于达克罗处理过程中不用酸洗，不存在电镀时的渗氢问题，氢脆是电镀锌工艺自身无法避免的弊病。达克罗涂层无氢脆，尤其是用于σb>1000N/mm2的高强度螺栓和弹簧件。

   ⑸ 具有极好的耐热性：

           达克罗的固化烘烤温度为300°C，在较高温度条件下使用，其外观不变，仍能保持良好耐蚀性。镀锌层在高于60-70°C的条件下钝化膜会出现微小裂纹，失去结晶水，在200°C以上的温度条件下会变色，耐蚀性大大下降。如今，达克罗涂层已大量应用到汽车排气筒、刹车盘、发动机连接件等。

   ⑹ 具有极好的附着力：

          达克罗涂层是以多次涂复烘烤结合而形成，每次形膜控制在3～4μm，它与钢铁基体粘着力相当强，它的表面对附加涂层的附着结合力也很强，有利于达克罗的的再涂装。可用3Nf/㎝2胶带纸做粘贴实验。

   ⑺ 具有优异的耐候性：

          耐大气层的紫外线辐射、沿海等恶劣环境下的设施表面的防腐处理都有极强的耐候性，而且具有一定的耐化学品腐蚀的特性。

  ⑻ 具有优美的亚光银灰色涂膜：

          经过达克罗处理的零部工件，其表面呈亚光银灰色，美观、大方，能保持长久不变色。而且达克罗涂层表面还可进行系列再涂装，形成各种各样的色彩。

  ⑼ 涂层薄配合精度好：

          一般达克罗涂层可控制在6-8μm之间，因此紧固件的配合精度可以符合6g/6h的精度要求

? 特别提示：达克罗涂层硬度小于2H，故不宜在活塞杆等运动件上使用。

六、达克罗涂层与电镀锌层性能对比表

七、防锈机理

   ⑴ 牺牲阳极（Zn、Al）保护阴极（基体金属Fe）。Zn、Al都是非常活泼的金属材料．在大气环境中其耐蚀性很差．其平衡电位非常负， Al3+／Al电极电位为-1．706V ，Zn +2 ／Zn电极电位为       -0．7628V， Fe2+／Fe电极电位为-0．409V。Zn、Al涂层中的表面状态为Al3+ 和Zn2+，是受控被钝化，增强了防锈能力。

⑵ 铬酸的钝化作用。铬酸与Fe、ZnO、Al等反应，形成复合铬酸盐（钝化作用），⑶ 屏蔽作用。6～8μm厚的涂层，因为使用了鳞片状Zn、Al粉，在显微镜下观察，会有80多层的层状结构，延长了外界氧原子通过涂层进入到基体的路程，从而增强了防锈效果。这里鳞片状Zn、Al粉的形状⑷ Al的淘析作用。Al改变了Zn的电极电位差，延缓了Zn的腐蚀速度，同时还提高了耐高温