锌铬涂层技术.ppt
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锌铬涂层工艺鉴定用材料2005年5月锌铬涂层为GB/T18684-2002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。
锌铬涂层工艺鉴定用材料名称解析锌铬涂层概念锌铬涂层是指将水基锌铬涂料浸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锌和锌的铬酸盐为主要成分的无机防腐蚀涂层。
机防腐蚀涂层。
GB/T18684-2002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2020世纪世纪5050年代的冬天,北美、北欧道路上年代的冬天,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,但是随之而来的问用撒盐的方法来解决,但是随之而来的问题是盐中的题是盐中的ClCl-使车辆腐蚀严重。
在这种情使车辆腐蚀严重。
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,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氯离子的侵蚀,锌铬涂层就这样诞生了。
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锌铬涂层技术最早出现于上个世纪70年代,年代,第一个具有实用价值的专利是于第一个具有实用价值的专利是于1972年注册年注册的。
它凭借着传统表面技术无法比拟的优点的。
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。
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。
方进行推广和技术服务。
由于种种原因,直到上个世纪由于种种原因,直到上个世纪90年代初期,年代初期,包括中国、东欧、前苏联在内的一些社会主包括中国、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年年2月由南京宏光空降装备厂首先从日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、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,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,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,发展速度术认识的提高及市场需求的增加,发展速度十分迅速。
十分迅速。
锌铬涂层工艺鉴定用材料性能特点一极极强强的的耐耐蚀蚀性性在在涂涂覆覆量量相相同同的的情情况况下下,锌锌铬铬涂涂层层在在湿湿热热带带海海洋洋和和工工业业大大气气条条件件下下,其其防防护护性性能能高高出出电电镀镀锌锌、电电镀镀镉镉、热热浸浸镀镀锌锌等等防护层的几倍乃至几十倍。
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不会会产产生生氢氢脆脆很很适适用用于于抗抗拉拉强强度度Rm1000N/mm2的的高高强强度度螺螺栓栓、弹弹簧簧等等这类钢铁零件的表面防护,这类钢铁零件的表面防护,锌铬涂层工艺鉴定用材料性能特点三耐耐候候性性较较好好可可以以经经受受二二氧氧化化硫硫、酸酸雨雨、烟烟尘尘、粉粉尘尘的的侵侵蚀蚀。
其其耐耐二二氧氧化化硫硫试试验验可可达达3个周期,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:
除了上述三种优点外,还有:
(4)良好的可涂装性良好的可涂装性(5)对环境不污染对环境不污染(6)耐热性能良好耐热性能良好(7)高附着性高附着性(8)配合精度好配合精度好锌铬涂层工艺鉴定用材料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;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,而单由于锌铬涂层的主要成分是锌,而单质锌的硬度仅为质锌的硬度仅为HV80HV80左右,从而造成锌铬左右,从而造成锌铬涂层的整体硬度较低,不耐摩擦;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;导电连接的零件,如电器的接地螺栓等;锌铬涂层工艺鉴定用材料主要应用尽尽管管锌锌铬铬涂涂层层技技术术是是金金属属防防腐腐蚀蚀家家族族中中的的一一名名新新成成员员,但但由由于于其其独独特特的的防防腐腐效效果果和和利利于于环环保保的的特特点点,被被广广泛泛应应用用于于诸诸多多领领域域:
现现已已从从其其初初始始诞诞生生的的汽汽车车工工业业逐逐渐渐发发展展到到了了电电力力、建建筑筑、海海洋洋工工程程、家家用用电电器器、铁铁路路、桥桥梁梁、隧隧道道、军军事事工工业业及及粉粉末末冶冶金金行行业等各领域中。
业等各领域中。
锌铬涂层工艺鉴定用材料生产工艺流程锌锌铬铬涂涂层层涂涂覆覆的的工工艺艺过过程程比比较较简简单单。
其其典典型的工艺过程是:
型的工艺过程是:
零零件件准准备备喷喷丸丸处处理理除除尘尘(或或除除油油除除锈锈)涂涂覆覆锌锌铬铬涂涂层层烘烘烤烤冷冷却却二二次次涂涂覆覆锌锌铬铬涂涂层层烘烘烤烤冷冷却却检检验验。
其其中中涂涂覆覆锌锌铬铬涂涂层层的的方方法法有有主主要要离离心心式式浸浸涂涂、喷喷涂涂、滴滴挂挂式式刷刷涂涂等等多多种种。
常常用用的的涂涂覆覆工工艺种类有一涂一烘、二涂二烘、三涂三烘。
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料的成分三氧化铬三氧化铬片状金属片状金属还原剂还原剂活性剂活性剂液体介质液体介质3030100100505050050020205%5%其余其余锌铬涂层工艺鉴定用材料锌铬涂料涂料的的主要主要组成及含量如下表所示。
(成及含量如下表所示。
(g/Lg/L)涂料主要成分的应用三氧化铬三氧化铬:
作用是在锌铬涂层的烧结过程:
作用是在锌铬涂层的烧结过程中被转化为中被转化为CrCr3+3+,并与锌和铝形成铬酸盐,连接、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。
包裹片状金属,同时钝化基体表面。
片状金属片状金属:
均匀分布于膜层中,起到阴极:
均匀分布于膜层中,起到阴极保护作用,是膜层的主要成分保护作用,是膜层的主要成分有机还原剂有机还原剂:
它可以促使:
它可以促使CrCr6+6+转化为转化为CrCr3+3+并并提高膜层的结合力和表面质量,还能防止提高膜层的结合力和表面质量,还能防止CrCr3+3+析析出而导致的脱层现象。
出而导致的脱层现象。
添加剂添加剂:
主要包括增稠剂、分散剂、悬浮:
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剂、消泡剂和增湿剂,从分子结构上看它们都是表面活性剂。
是表面活性剂。
锌铬涂层工艺鉴定用材料防护机理(一一)特殊结构的机械屏蔽保护作用;特殊结构的机械屏蔽保护作用;(二二)牺牲阳极的电化学保护作用;牺牲阳极的电化学保护作用;(三三)Cr6+还原成还原成Cr3+形成氧化膜的钝化作用;形成氧化膜的钝化作用;(四四)铝片抑制锌片的析出作用。
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在锌锌铬铬涂涂层层的的烘烘干干阶阶段段,锌锌铬铬涂涂料料中中的的CrCr6+6+少少量量转转化化成成以以胶胶体体形形式式存存在在的的CrCr3+3+,对对鳞鳞片片状状的的锌锌起起到到初初步步黏黏结结作作用用;大大部部分分仍仍以以CrCr6+6+形形式式存存在在,在在经经300300左左右右烧烧结结后后大大部部分分的的CrCr6+6+被被还还原原为为CrCr3+3+生生成成不不溶溶于于水水的的无无定定形形胶胶合合物物jCrjCr22OO33kCrkCr22OO33,其其作作为为胶胶合合剂剂与与表表面面数数1010层层积积层层锌锌片片、铝铝片片及及其其氧氧化化物相互结合形成致密牢固的保护膜。
物相互结合形成致密牢固的保护膜。
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涂层的退除不合格涂层的退除分为漆膜退除和锌铬涂层退除两种。
漆膜退除采用通用的浓硫酸退除法;锌铬涂层退除采用喷砂和抛丸去除并同时完成预处理。
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