达克罗涂层具有优良的防腐性能、耐候性和耐化学品性;极好的耐热性;防止产生双金属腐蚀;无氢脆,特别适合高强度钢工件的表面处理;极好的均镀能力;涂料的底漆良好;可应用于多种金属表面;污染小;可改善摩擦性能;配合精度好等优点。达克罗涂层也有其不足:达克罗涂层硬度低、耐磨性差,限制了其应用;涂复液及涂层中均含有一定量的Cr6+;达克罗涂层的延展性不好;涂层制备能耗高;达克罗涂层耐酸、碱性差;不适应于少量生产;达克罗涂层色泽单一。
4 达克罗的处理工艺
4.1 达克罗处理液的成分组成
现在的达克罗处理液已经系列化,可根据不同的用途在其中添加一些相应的组分,其基本组成如表1。
完整的达克罗处理液应该包括下列成分:
a. 片状的锌粉:锌片是达克罗处理液的主要物质,也是达克罗膜层的主要成分,在腐蚀性介质中对基体起牺牲阳极的电化学保护作用,此外,还含有铝片或其他的金属如镁、锰及其混合物;
b. 六价铬化合物:六价铬的化合物主要为铬酐,亦可用铬酸盐、重铬酸盐或它们的混合物,六价铬在烧结成膜过程中被还原为三价铬,形成铬和锌的聚合
物,起到粘结剂的作用,同时对锌片和基体又有钝化作用,可提高达克罗膜层的抗腐蚀性;
c. 还原剂:还原剂的作用是在烧结过程中促进六价铬还原为三价铬,并保证膜层的质量,形成无机铬的聚合物为粘结剂。还原剂应该是水溶性的,在处理液中对六价铬无还原性,在烧结过程中还原剂和六价铬充分反应,在膜层中没有残存或含量很少,不至于影响膜层的外观和耐蚀性能,还能防止CrO3 析出而导致膜层脱落;
d. pH 调整剂控制涂液的pH 值在3.5~5.0 之间,常用的有锂及钙的氧化物、碳酸盐,其中使用最多的是氧化锌;
e. 润滑剂:为聚四氟乙烯,主要改善膜层的摩擦性能,稳定摩擦因数,还可使涂层光滑,在腐蚀不断扩大时可减缓膜层的机械腐蚀;
f. 表面活性剂:处理液中的活性剂包括分散剂、悬浮剂、去泡剂、增湿剂和增稠剂;
g. 其他辅助组分:为了减少六价铬在淡水中的溶出,可加入部分硼酸、钼酸盐、磷酸盐等代替部分铬酐,硼酸不仅是成膜促进剂,可确保达克罗层在淡水和海洋环境中均具有优异的耐蚀性;
h. 液体介质:一般使用去离子水和叔丁醇,由于水和叔丁醇是以任何比例互溶的,两者可以以任何的比例进行混合来提供液体介质。
4.2 达克罗涂层的制备工艺流程
处理液配好以后,就可以对零件进行处理了。其具体工艺流程为见图1。整个处理过程有3 个重要的质量控制点,即前处理、涂覆、烘烤。
完整的达克罗处理液应该包括下列成分:
a. 片状的锌粉:锌片是达克罗处理液的主要物质,也是达克罗膜层的主要成分,在腐蚀性介质中对基体起牺牲阳极的电化学保护作用,此外,还含有铝片或其他的金属如镁、锰及其混合物;
b. 六价铬化合物:六价铬的化合物主要为铬酐,亦可用铬酸盐、重铬酸盐或它们的混合物,六价铬在烧结成膜过程中被还原为三价铬,形成铬和锌的聚合
物,起到粘结剂的作用,同时对锌片和基体又有钝化作用,可提高达克罗膜层的抗腐蚀性;
c. 还原剂:还原剂的作用是在烧结过程中促进六价铬还原为三价铬,并保证膜层的质量,形成无机铬的聚合物为粘结剂。还原剂应该是水溶性的,在处理液中对六价铬无还原性,在烧结过程中还原剂和六价铬充分反应,在膜层中没有残存或含量很少,不至于影响膜层的外观和耐蚀性能,还能防止CrO3 析出而导致膜层脱落;
d. pH 调整剂控制涂液的pH 值在3.5~5.0 之间,常用的有锂及钙的氧化物、碳酸盐,其中使用最多的是氧化锌;
e. 润滑剂:为聚四氟乙烯,主要改善膜层的摩擦性能,稳定摩擦因数,还可使涂层光滑,在腐蚀不断扩大时可减缓膜层的机械腐蚀;
f. 表面活性剂:处理液中的活性剂包括分散剂、悬浮剂、去泡剂、增湿剂和增稠剂;
g. 其他辅助组分:为了减少六价铬在淡水中的溶出,可加入部分硼酸、钼酸盐、磷酸盐等代替部分铬酐,硼酸不仅是成膜促进剂,可确保达克罗层在淡水和海洋环境中均具有优异的耐蚀性;
h. 液体介质:一般使用去离子水和叔丁醇,由于水和叔丁醇是以任何比例互溶的,两者可以以任何的比例进行混合来提供液体介质。
4.2 达克罗涂层的制备工艺流程
处理液配好以后,就可以对零件进行处理了。其具体工艺流程为见图1。整个处理过程有3 个重要的质量控制点,即前处理、涂覆、烘烤。