下载文档原格式
新型无铬达克罗防腐材料江曼;毕渭滨;毛钢红;万丽娟;郑茂盛【摘要】目的为改善纯环氧树脂涂料存在韧性差、耐磨损性能低等缺点,以及传统达克罗涂层有成本高,含有毒铬离子的不足,并利用两者的优势制成新涂料.方法把环氧树脂与达克罗技术结合起来,并将不同配比的无铬达克罗液涂在A3钢电极上进行对比,对其开路电压和交流阻抗谱进行分析.结果通过实验,得到了具有相对较佳防腐效果的配比:ω(Zn)为5%,ω(Al)为10%,ω(MnO_2)为20%,m(环氧树脂):m(聚酰胺)=1:0.8.把环氧树脂与达克罗技术相结合,并首次用MnO_2替代铬酸盐氧化剂,取代了有毒的铬离子,制成了高防腐、成本低又环保的新型有机-无机复合涂料.结论实验对传统达克罗原料作了一些调整和替换,充分利用环氧树脂与达克罗技术的优点,改善了其不足之处.【期刊名称】《西北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(040)002【总页数】4页(P215-218)【关键词】环氧树脂;无铬达克罗;MnO_2;开路电压;交流阻抗谱【作者】江曼;毕渭滨;毛钢红;万丽娟;郑茂盛【作者单位】西北大学,凝聚态物理与材料研究所,陕西,西安,710069;西北大学,凝聚态物理与材料研究所,陕西,西安,710069;西北大学,凝聚态物理与材料研究所,陕西,西安,710069;西北大学,凝聚态物理与材料研究所,陕西,西安,710069;西北大学,凝聚态物理与材料研究所,陕西,西安,710069【正文语种】中文【中图分类】TB304全世界每年由于腐蚀造成极大的损失,因此提高涂料的防腐性迫切而必要。
环氧树脂由于附着力强、强度高、粘结性强、耐腐蚀性好等优点,经常被制成涂料,广泛应用于各种需要防腐的领域[1-2]。
但是,纯环氧树脂涂料韧性差、吸水率高、耐磨损性能低等缺点缩短了其防腐寿命,限制了其应用领域。
达克罗涂层是一种用特殊的处理方法,将经过预处理的工件,用浸、涂等方法使其粘附于工件表面,经特别处理后形成鳞片状锌、铝的无机转化膜层[3]。
锌铝涂层（无铬达克罗）主要品牌产品性能比较研究
当前市场上已经获得大多数汽车和电器OEM厂商认证的无铬达克罗技术主要有以下四家：客观地讲，各家产品各有所长，共同的优点就是防锈性能好，均属于环保和欧美市场准入产品。
但我们安美特的产品可以在涂层最薄的条件下防腐蚀性能最佳，而且成本最低。
实际上，很难公正地评价比较不同产品和技术的特点。
经过我们长时间的认真研究，对目前市场上可以获得的主流产品进行了比较研究，研究结果见表1－5。
综上所述，安美特的锌美特系列产品具有能耗低，涂层厚度均匀性好，特别是耐粘滑效果和耐热性最佳，在满足相同腐蚀保护的效果前提下，涂液消耗量最少，因而成本低；另外，涂液储存期长，工艺性好，是更加环保的一种产品。
镁合金无铬达克罗工艺研究最近，镁合金无铬达克罗工艺技术已经发展成为一种重要的轻量化材料加工解决方案，可以实现精密零件制造，有效减轻零件重量，提高整体部件的功能性和可靠性。
本文着重研究了镁合金无铬达克罗工艺的发展现状以及相关的制造技术，并结合实际案例研究了该工艺的应用及其优点。
一、镁合金无铬达克罗工艺的发展现状镁合金无铬达克罗工艺是一种新型加工技术，它采用冷冲压成形技术加工出高精度、复杂形状的零件，不需要金属成形工艺，也不需要铬进行原料预处理。
目前，镁合金无铬达克罗工艺已经全面发展，并可以制造出高质量的零件，包括汽车零部件、航空航天零件以及电子产品部件。
此外，镁合金无铬达克罗工艺在成形过程中涉及的专用设备有把轧机、液压机和冷冲压机等，设备技术可实现自动控制，可以实现稳定的成形和高效率的生产。
二、镁合金无铬达克罗工艺的制造技术镁合金无铬达克罗工艺的成形技术主要分为高压冷冲压、激光蒸发成形和气动冲击三种。
其中，高压冷冲压技术的实现原理是将材料以高压的方式轧制和成形，达到所需的形状和尺寸，可以获得高质量的零件；激光蒸发成形技术的实现原理是将材料的有序分布的激光靶材层层蒸发，而不受原始材料的约束；气动冲击技术的实现原理是通过对材料表面进行局部击打，达到勾缝、调整大小、拆模和边缘处理等目的。
三、应用及优点镁合金无铬达克罗工艺由于其精度高、造价低、质量可靠、成形性能好等特点，目前已经被广泛应用于汽车零部件、航空航天零件以及电子产品部件等制造领域。
比如，它可以用于制造汽车底盘零件，能够实现高强度、高稳定性、低重量和低噪声；用于制造航空航天零件，能够有效抵抗极端温度和空气压力；还能用于制造电子产品部件，能有效降低部件存在的热量，从而提高产品的可靠性。
而且，由于该工艺能够实现自动化控制，可以大大提高生产效率，减少工人的劳动强度。
综上所述，镁合金无铬达克罗工艺是一种新型加工技术，可以高效地加工出高质量的零部件，应用广泛，具有自动控制功能，可以大大提高生产效率，是未来轻量化材料加工解决方案的必然发展方向。
镁合金无铬达克罗工艺研究镁合金是一种具有重要工程用途的金属材料，在航空航天、汽车制造、建筑等领域中应用广泛。
而达克罗工艺作为一种金属表面抛光处理技术，可以改善镁合金表面光洁度、硬度、抗腐蚀、耐磨性等性能，是镁合金涂层完善的重要工艺手段。
一、合金无铬达克罗工艺研究1、克罗工艺的基本原理达克罗抛光技术是一种微观抛光技术，主要利用带电微粒的碰撞及摩擦作用，使金属表面光洁度、硬度、抗腐蚀性以及耐磨性等性能得到提高。
达克罗抛光可以将大型粗糙度极限由Ra 80.02μm降低到Ra 0.2μm，满足精密部件的装配要求。
达克罗抛光有一定程度上避免了使用复杂抛光机械，抛光时间、效率高，抛光均匀度高，可以达到不锈钢、铝合金等金属材料的抛光要求。
2、合金无铬达克罗工艺镁合金表面抛光，多数使用机械抛光，虽然简单便捷，但不能解决粗糙度极限低的要求。
达克罗抛光技术能够解决这一问题，其包括辊式达克罗抛光、脉冲达克罗抛光、非接触达克罗抛光等多种抛光方式，根据客户的要求选择不同的抛光方式。
无铬达克罗抛光是一种无污染环保的达克罗抛光技术，因不用交叉清洁和普通抛光技术涉及到有毒材料，所以能够满足镁合金的无污染抛光要求。
3、艺要求无铬达克罗抛光对表面处理工件的要求十分高，如果表面存在裂纹、明显的不平整或微小的毛刺等缺陷，则必须进行机械抛光处理，除此之外，还需要检查表面处理工件的尺寸精度、光洁度等，保证表面条件良好，以保证最终质量。
同时，还需要对辊式达克罗抛光机中辊子的材质、直径、几何形状和表面状况等进行严格质检，以保证无铬达克罗抛光的有效性。
二、术优势1、铬达克罗抛光的技术优势无铬达克罗抛光技术可以达到较高的表面质量，表面光洁度高，粗糙度极限低，硬度、抗腐蚀、耐磨性和表面力学性能大大提高，深受各行业的欢迎。
2、能减排无铬达克罗抛光技术能够有效提高镁合金涂层的性能，同时可以大大减少涂层占原料消耗量，从而节约能源，减少环境污染。
三、论无铬达克罗抛光技术是镁合金涂层完善的重要工艺手段，具有提高表面光洁度、硬度、抗腐蚀、耐磨性等性能，改善镁合金表面状态，提高工件加工精度，满足精密部件装配要求，技术简单、效率高等优点，是航空航天、汽车制造、建筑等行业抛光要求十分理想的抛光技术。
第52卷第10期表面技术2023年10月SURFACE TECHNOLOGY·115·环境友好型达克罗处理技术的现状及研究进展李红玲（新乡学院，河南 新乡 453000）摘要：达克罗涂层的无氢脆、耐高温、强耐腐蚀性、附着力良好、高渗透性和强涂覆能力等特点使其近年来广泛用于汽车、家用电器、建筑、石油化工等领域。
然而该涂层中的Cr6+由于具有较强的致癌、致畸、致突变作用而受到限制，且其硬度仅有1~2H，抗划伤能力差，耐磨性低，因此使用该图层的工件不适用于硬度和耐磨性要求高的场合。
本文先介绍了达克罗涂液的主要组成成分（金属粉末、溶剂、铬酸盐钝化剂和特殊有机物）及铬酸盐在达克罗涂层中的作用（钝化作用、黏结作用和自愈作用）；接着从环境友好型达克罗防腐涂层的成膜物质-铬酸盐替代物（无铬钝化剂-含氧酸盐及氧化物、稀土盐和有机黏结剂-硅烷偶联剂、硅烷偶联剂+缓蚀剂、树脂+缓蚀剂）的选取、无铬钝化液的配方优化、纳米微粒增强达克罗涂层三方面分别综述了国内外关于提高环境友好型达克罗涂层的硬度和耐蚀性，指出了各种成膜物质的不足并指出进一步的研究方向；最后简要介绍了稀土改性达克罗处理技术的防腐蚀机理，对环境友好型达克罗涂层研究中存在的问题进行了归纳，并对其发展方向进行了展望。
在总结与分析的基础上可知，随着环境保护要求的提高，开发由有机聚合物（硅烷或树脂）和稀土盐组成的具有钝化和自愈作用的复合成膜系统，以及纳米粒子将具有很大的发展潜力。
关键词：环境友好型达克罗涂层；铬酸盐替代物；防腐机理；纳米颗粒中图分类号：TB34 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)10-0115-09DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.10.008Present Situation and Research Progress of Environment-friendlyDacromet Treatment TechnologyLI Hong-ling(Xinxiang University, Henan Xinxiang 453000, China)ABSTRACT: Dacromet coating is widely used in automobile, home appliance, architecture and petrochemical industry because of its non-hydrogen embrittlement, high temperature resistance, strong corrosion resistance, good adhesion, high permeability and strong coating ability. However, the Cr6+ content in the dacromet coating is limited due to its strong carcinogenic, teratogenic and mutagenic effects, and the hardness of dacromet coating is only 1H ~ 2H, the scratch resistance is poor, and the wear resistance is low. Therefore, the workpiece with such a coating is not suitable in the situation requiring high hardness and wear resistance. Under this background, the chromium-free dacromet technology is put forward. Chromium-free Zn/Al coating has become the trend of development. However, without chromate, the coating will lose self-repair capabilities, so the corrosion收稿日期：2022-07-29；修订日期：2022-09-30Received：2022-07-29；Revised：2022-09-30基金项目：河南省科技发展计划项目（1521023102122）Fund：Henan Provincial Science and Technology Development Plan Project (1521023102122)引文格式：李红玲. 环境友好型达克罗处理技术的现状及研究进展[J]. 表面技术, 2023, 52(10): 115-123.LI Hong-ling. Present Situation and Research Progress of Environment-friendly Dacromet Treatment Technology[J]. Surface Technology, 2023, 52(10): 115-123.·116·表面技术 2023年10月resistance is to be further improved. In addition, the hardness and wear resistance of chromium-free dacromet coating is not high enough, which limits the use of the coating.The chromium-free dacromet technology solves the pollution problem well, but the hardness and wear resistance of the coating are low, so the coating is easy to scratch. It is not possible to use chromium-free dacromet technology for workpieces requiring wear resistance. The workpiece is often scratched and worn during transportation, assembly and use. At the same time, the corrosion resistance of dacromet coating is also weakened in the high salt spray and high humidity environment, which affects the corrosion resistance of coating and the appearance of products. Therefore, it is urgent to improve the hardness and corrosion resistance of the coating by adding reinforcing phase to the non-chromium dacromet coating.In this work, the main components of dacromet coating solution (metal powders, solvents, chromate passivators and special organic compounds) and the effect of chromate (passivation, adhesion and self-healing) in dacromet coating were introduced.Then, the selection of chromate substitutes (non-chromate passivating agent-oxygen-containing salts and oxides, rare earth salts and organic binders-silane coupling agent, silane coupling agent + corrosion inhibitor, resin + corrosion inhibitor), and the formulation optimization of non-chromate passivating solution and nano-particle reinforced dacromet coatings were reviewed to improve the hardness and corrosion resistance of environment-friendly dacromet coatings in China and abroad. At present, there are many reinforcing phases including oxylate and oxide, rare earth salt, silane coupling agent, silane coupling agent + corrosion inhibitor, resin + corrosion inhibitor, which can improve the corrosion resistance of the coating. However, the research on nano-particles is limited. In the previous research, nano-particles can improve the hardness and wear resistance of coatings, but nano-ions have little effect on the corrosion resistance of coatings. Finally, the anti-corrosion mechanism of rare earth modified dacromet treatment technology is briefly introduced, the existing problems in the research of environment- friendly dacromet coatings are summarized, and the development trend of the dacromet coatings is prospected. On the basis of summary and analysis, it is pointed out that with the improvement of environmental protection requirements, the development of composite film-forming systems consisting of organic polymers (silane or resin) and rare earth salts with passivation and self-healing effects and nanoparticles will have great potential.KEY WORDS: environment-friendly dacromet coating; chromate substitutes; anti-corrosion mechanism; nanoparticle达克罗是1种防腐涂料，由锌粉、铝粉、铬酐、去离子水、分散剂、消泡剂和其他溶剂制成。
达克罗技术的发展与无铬达克罗MonroeD,2013-10-11摘要：本文介绍了达克罗和无铬达克罗技术的发展过程及达克罗涂层的组成、防腐蚀机理、优异性能和不足之处，论述了达克罗技术被无铬达克罗技术代替的必然性。
本文对无铬达克罗涂层的组成和性能特点也作了简单介绍。
关键词：达克罗；锌铬膜；无铬达克罗；涂层；腐蚀；氢脆；污染1、概述达克罗是单词“Dacro”的音译，商品名称“Dacromet”，能体现技术特点的中文名称又叫锌铬膜涂层，是一种上世纪60年代由美国发明的一种高耐蚀涂层。
达克罗技术自1993年开始引入我国，开始是直接外购涂液，之后才在涂液配方、涂覆工艺、涂覆设备、防腐机理、涂膜性能等方面有了比较深入的研究，并使这一技术迅速得到推广应用；在此之前几年虽有一些研究，但都没有取得突破性进展。
目前，我国已经有了近千条达克罗涂层生产线，从原材料到配方、工艺、设备等各方面都已经实现了国产化。
相对于电镀锌、热侵锌和一般有机涂层，达克罗技术是以标榜无公害、无污染、无氢脆、高耐热、和高耐蚀等优异性能而受到追捧的；自引进我国以来发展也相当迅速。
但是，随着研究的发展，人们发现从它的原液、涂覆生产过程以及涂膜中都存在Cr+6污染问题，尽管其工艺对基体金属无氢脆影响以及高耐热、高耐蚀涂层特性仍然还是各行各业各种用途所追捧的。
于是，达克罗技术在诞生之后50多年，在中国引进20多年之后，已经有了被一种叫做‘无铬达克罗’的技术代替的趋势，只是目前这种技术还处在研究发展的初期，要达到从理论到工艺的完全成熟还有一个过程。
其实，达克罗，锌铬膜，是以其中有铬（包括Cr+6和Cr+3）存在而特征化的。
无铬达克罗，其中已经没有铬，从防腐机理到使用的材料已经有所不同，只是要取达克罗的无氢脆、高耐热、高耐蚀特征而已。
达克罗和无铬达克罗有很多相似之处，也有很多不同之处，以下分别加以介绍。
2、达克罗2.1达克罗涂料的组成达克罗涂料的主要组成及含量（g/L）为：CrO3[即铬酐]30～100片状金属锌粉/铝粉50～500还原剂≤20活性剂＜5%液体介质[水等]适量根据物料性质，达克罗涂料一般分成两组分或三组分存放，在使用前混合到一起，配置好的涂料保存时间不会很长。
镁合金无铬达克罗工艺研究新疆有着丰富的金属矿藏，但不能大量开采。
一些科学家根据新疆的地域特点研究开发了无铬达克罗（ nbcro）工艺。
达克罗工艺可用于处理多种镁合金及其合金化，因为它可通过电解对镁合金进行前处理。
此工艺可适用于镁合金的除杂、化学活性以及硬度的调整。
目前， nbcro工艺主要用于镁合金的加工。
它是在高温、真空下将镁合金置于具有大量孔隙的陶瓷容器内，然后将该容器放到电解槽中进行电解除杂和镀铜处理，最后得到镁合金基体。
1材料： yb28-10合金材料（主要化学成分： mg2si， cu2p5，ni1%， fe2%， si3%）。
该材料具有良好的综合力学性能，熔点1820 ℃，化学成分偏析较小。
2)加工工艺：将镁合金固体压入经过预处理的陶瓷压头内，其余工序与ygl工艺相同。
3)压制成型方法：将压好的制件分成8个面(3个阳极， 4个阴极)。
4)试验结果：根据yb28-10合金的尺寸规格设计了压头，分别完成了8次不同直径的冲击试验。
各试样的硬度均符合yb/t4976-1993中的第二级要求，抗弯强度基本符合yb/t abdominal 的第一级标准。
铝和钛含量为4.2%的试样是唯一符合yb/t intrusion3级标准的。
其他试样的硬度均低于yb/t troublesome的第二级标准。
冲击试验的断口也显示，试样未出现任何裂纹或剥落。
4)试验结果，表明nbcro工艺适用于镁合金的除杂、化学活性以及硬度的调整。
它是在高温、真空下将镁合金置于具有大量孔隙的陶瓷容器内，然后将该容器放到电解槽中进行电解除杂和镀铜处理，最后得到镁合金基体。
在两种制备条件下都使用了传统的无铬环境。
其中，在自然光线下于洁净室内进行的电解除杂工艺效果更好。
环境温度、相对湿度和电解电流密度都比在洁净室内的应用高得多。
根据试验结果，在温度为1050 ℃，真空为40mp时电解槽的沉积量增加了3.9倍，沉积物中含杂量的减少量增加了3.7倍。
