達克羅是DACROMET譯音和縮寫(xiě),簡(jiǎn)稱(chēng)達克羅、達克銹、迪克龍。國內命名為鋅鉻涂層,是一種新型的耐腐涂層,與傳統的電鍍鋅相比:鋅鉻涂層耐腐蝕性能極強,是鍍鋅的7—10倍,無(wú)氫脆性,特別適用于高強度受力件,高耐熱性、耐熱溫度300℃,尤其適用于汽車(chē)、摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機部件的高強度構件,高滲透性、高附著(zhù)性、高減磨性、高耐氣候性、高耐化學(xué)品穩定性、無(wú)污染性。達克羅技術(shù)的基體材料范圍:鋼鐵制品及有色金屬如鋁、鎂及其合金,銅、鎳、鋅等及其合金。而且涂覆全過(guò)程中無(wú)污染,在金屬表面處理歷史上是一場(chǎng)革命,是當今世界上金屬表面處理富有代表性的高新技術(shù)。
達克羅最早誕生于二十世紀五十年代末,在北美、北歐寒冷的冬天,道路上厚實(shí)的冰層嚴重阻礙機動(dòng)車(chē)的行駛,人們用鹽撒在地上的方法來(lái)降低凝固點(diǎn)的溫度,這樣緩解道路暢通問(wèn)題,但是緊接而來(lái)的氯化鉀中的氯離子侵蝕了鋼鐵基體,交通工具嚴重受損、嚴峻的課題出現了。美國的科學(xué)家邁克·馬丁研制了以金屬鋅片為主同時(shí)加入鋁片、鉻酸、去離子水做溶劑的高分散水溶性涂料,涂料沾在金屬基體上,經(jīng)過(guò)全閉路循環(huán)涂覆烘烤,形成薄薄的涂層,達克羅涂層成功地抵抗氯離子的侵蝕,防腐技術(shù)進(jìn)入了新的臺階,革新了傳統工藝防腐壽命短的缺陷。
由此,達克羅技術(shù)被美國軍方采納,成為一項防腐軍事技術(shù)(美軍標MTL-C-87115),到了七十年代日本的NDS公司從美國MCI公司引入達克羅技術(shù),并且買(mǎi)斷了在亞太地區的使用權,并控股美國MCI公司。島國的日本每年鋼鐵件腐蝕噸位大,因此她尤其注重防腐技術(shù),達克羅技術(shù)又通過(guò)日本的改良后,在本國并迅速發(fā)展了100余家涂覆廠(chǎng)以及70余家制藥單位,一些發(fā)達國家也紛紛引進(jìn)達克羅技術(shù),中國在1994年正式從日本引進(jìn)達克羅技術(shù),最初僅用于國防工業(yè)和國產(chǎn)化的汽車(chē)零部件,現已發(fā)展到電力、建筑、海洋工程、家用電器、小五金及標準件、鐵路、橋梁、隧道、公路護欄、石油化工、生物工程、醫療器械粉末冶金等多種行業(yè)。
達克羅烘烤過(guò)程的溫度曲線(xiàn)控制對涂層質(zhì)量影響很大。為了確保不同規格的產(chǎn)品都能達到要求的溫度曲線(xiàn),必須用耐高溫的爐溫跟蹤儀對烘烤過(guò)程的溫度曲線(xiàn)進(jìn)行檢測。爐溫跟蹤儀的型號為:SMT-7-32-500-K, 可以測試到產(chǎn)品的實(shí)際溫度,高于300度的時(shí)間、最高溫度等關(guān)鍵參數。
達克羅技術(shù)在載重汽車(chē)工業(yè)中的應用
1、載重汽車(chē)上各種高強度底盤(pán)中小支架、連接件、外露件及緊固件的防腐,如各種異型鋼支架、螺栓(含騎馬螺栓、車(chē)輪螺栓等)、螺母等。國外已明確建議汽車(chē)上≥10.9級的緊固件要使用達克羅涂層防腐,因為達克羅涂覆不僅有高的耐腐蝕性,而且能夠保證無(wú)氫脆。高強度鋼在酸洗和電鍍等過(guò)程中有產(chǎn)生氫脆的危險性,雖然可以通過(guò)熱處理去氫,但是很難徹底清除。達克羅涂覆過(guò)程不需要酸洗和活化,也沒(méi)有導致析氫的電化學(xué)反應發(fā)生,避免了氫脆現象的出現。
2、發(fā)動(dòng)機周?chē)雀邿岘h(huán)境金屬制件的防腐,如隔熱板、排氣管、散熱器、發(fā)動(dòng)機缸蓋等零部件。傳統鍍鋅層表面鈍化膜在70℃左右就會(huì )被破壞,抗腐蝕能力急劇下降,而達克羅涂層的固化溫度為300℃左右,涂層中的鉻酸鹽聚合物不含結晶水,涂層在高溫下不易被破壞,表現出優(yōu)良的防腐性能。用達克羅工藝處理的零部件在250℃長(cháng)期使用,其外觀(guān)幾乎不變,抗腐蝕能力很強。
3、載重汽車(chē)上各種彈性零件的防腐,如環(huán)箍、半圓卡箍、各種彈簧、板簧等。這些零件的強度和硬度要求較高,電鍍處理會(huì )產(chǎn)生氫脆,如去氫不徹底,長(cháng)時(shí)間承受動(dòng)載荷容易發(fā)生撕裂或腐蝕疲勞,會(huì )給汽車(chē)行駛帶來(lái)安全隱患,尤其是對于載重汽車(chē),其作業(yè)環(huán)境比較惡劣,所以對這些件的表面處理要求也相應較高,而達克羅涂層具有高的耐腐蝕性,高的耐候性,非常適合這類(lèi)汽車(chē)零部件的表面處理。
4、載重汽車(chē)上各種形狀復雜的管類(lèi)、腔類(lèi)零部件的防腐,如發(fā)動(dòng)機的排氣管、消聲器等。如果這類(lèi)零件采用電鍍處理,由于此類(lèi)零件形狀復雜和電鍍工藝的局限性,形成的鍍層不均勻,甚至可能會(huì )發(fā)生漏鍍,會(huì )使制件抗腐蝕能力急劇下降,直接影響汽車(chē)零件的性能和使用壽命。而達克羅工藝采用浸漬等方式,不存在電鍍過(guò)程中均涂能力和深度能力不好的問(wèn)題,而且達克羅處理液具有優(yōu)良的的滲透能力,在緊密接觸的縫隙中也能形成良好的防護膜,特別適用于管類(lèi)及型腔復雜的汽車(chē)零件的防腐,有些組裝件在裝配好以后(即小總成)也適宜進(jìn)行達克羅處理。此外,達克羅涂層也不受各種油類(lèi)、防凍液、清洗劑等化學(xué)制品的侵蝕,耐化學(xué)性、耐候性也都很好,所以十分適合載重汽車(chē)底盤(pán)及汽車(chē)外用件的零部件的防腐。
新的研究方向
客觀(guān)方面,目前達克羅涂層還存在一些不足,有待進(jìn)一步研究完善,如:
1、表面硬度不高、耐磨性不好,而且達克羅涂層的制品不適合與銅、鎂、鎳和不銹鋼的零部件接觸與連接,因為它們會(huì )產(chǎn)生接觸性腐蝕,影響制品表面質(zhì)量及防腐性能。
2、達克羅涂層的表面顏色單一,現在只有銀白色和銀灰色,不適合今后,汽車(chē)發(fā)展個(gè)性化的需要。今后可以通過(guò)后處理或復合涂層獲得不同的顏色,以提高載重汽車(chē)零部件的裝飾性和匹配性。
3、達克羅處理液中還含有少量毒性的鉻離子,尤其是六價(jià)鉻離子具有致癌作用,因此,研究和開(kāi)發(fā)無(wú)鉻達克羅處理液的技術(shù)是
今后的一個(gè)研究重點(diǎn),以適應今后汽車(chē)日益環(huán)?;膰栏褚?。
4、目前,達克羅技術(shù)的工藝成本較高,如何降低其加工成本也是我們亟需要研究的問(wèn)題。
總體來(lái)說(shuō),達克羅涂層的工藝性極佳,涂層厚薄均勻,具有銀白色、銀灰色的表面,光潔柔和,色澤自然,可替代電鍍鋅、電鍍鎘、熱浸鋅、熱噴鋅、機械鍍鋅、氧化、磷化等多種傳統的表面防腐處理工藝,也可以作為噴涂工藝的前處理,使油漆附著(zhù)力增強。達克羅技術(shù)在金屬制品的防腐、防銹方面的貢獻十分巨大,現在,達克羅技術(shù)工業(yè)上的應用越來(lái)越廣泛,不僅在汽車(chē)、摩托車(chē)工業(yè),而且在其它領(lǐng)域如建筑、化工、電力、家電等方面也有擴大的趨勢。
達克羅涂層的限制:達克羅涂層雖有許多優(yōu)點(diǎn),但它也有一些不足之處,主要體現為:
1、達克羅涂層的導電性能不是太好,因此不宜用于導電連接的零件,如電器的接地螺栓等。
2、達克羅涂層因為是一個(gè)高溫燒結層,所以它的表面硬度和抗劃傷能力比其他傳統處理方法略差,特殊場(chǎng)合使用需要進(jìn)行后處理。
達克羅涂液的組成:達克羅涂液種類(lèi)繁多,但涂液的基本組成可歸納如下:
1. 金屬物:由鋅、鋁等物質(zhì)組成,主要為超細鱗片狀鋅、超細鱗片狀鋁;
2. 溶劑:為惰性有機溶劑,如乙二醇等;
3. 無(wú)機酸組分:鉻酸等;
4. 特殊有機物:為涂液的增粘分散組份,主要成份為纖維素類(lèi)白色粉末。
在所有金屬鍍層中,達克羅屬于高價(jià)而防腐性很高的一種鍍層??梢阅?/font>120小時(shí),甚至280小時(shí)無(wú)鋅腐蝕。
一般領(lǐng)域,金屬零件的表面鍍層較多的使用KTL(E-coat)電泳漆或者普通鋅鐵鍍層DIN 50967。這些鍍層工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格最便宜,可耐50小時(shí)無(wú)鋅腐蝕或者72小時(shí)無(wú)基質(zhì)腐蝕,滿(mǎn)足絕大部分汽車(chē)行業(yè)腐蝕性要求。
所以在選擇金屬鍍層時(shí),高價(jià)未必是最好的,可以根據應用場(chǎng)合,選擇合適的鍍層。