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达克罗技术的发展
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达克罗金属表面处理方法,由美国Diamond Shamork 公司发明。这种工艺处理方式的目的是对付盐水对金属的腐蚀。当时在欧美一部分地区,冬季为道路清雪的一项重要措施是在道路上撒盐,使雪快速融化,但雪化后成为了腐蚀金属的盐水,造成对汽车零件的迅速腐蚀,需要不断更换受腐蚀的零件。这使许多汽车制造厂商为此大伤脑筋,为解决这个问题,Diamond Shamork公司开发出耐盐害优异的金克洛金属,接着又开发出了膜厚很薄的使用在金属零部件上的达克罗涂层。Diamond Shamork公司于1973年与日本油脂株式会社合资成立了Nippon.Darro.shamork 公司(NDS),于1976年在法国成立了DACKAL公司,将全球市场划分为亚太、欧非和美洲三大块,进行达克罗技术的推广。
由于达克罗技术具有一系列传统电镀无法比拟的优点,研究成功后被迅速推向国际市场,经过20多年不断发展和完善,达克罗技术现已形成了一个完整的表面处理体系,广泛应用于金属零部件防腐处理上。除汽车工业(丰田、本田、富士、三菱等汽车制造公司都制定了达克罗技术使用标准,特别指定部分汽车部件使用达克罗处理)外,电力、建筑、船舶、铁路、家电等行业也都有采用该技术处理防腐蚀部件。
1993年,达克罗技术进入中国市场,由于诸多原因,达克罗在中国市场的发展和推广并不是很快,98年以后,江、浙、沪一带陆续投建了达克罗涂覆生产线,并对达克罗技术进行了大量的市场推广,使达克罗技术在中国的发展进入了一个崭新的时代。
2000年以后,国内的达克罗市场得到了飞速的发展,2002年年底国内的达克罗生产线就达到了70多条,主要分布在浙江、上海、江苏、重庆、广东等地区,涂液的月使用超过了30吨,可以预见中国未来的达克罗市场将更加广阔。
达克罗涂复技术因为其本身的优异性能及较好的环保特点,在它被引入国内的短短几年中,就由当初的几条生产线发展到如今的几十条生产线,而且还有许多厂家正在不断地加入进来。上海大众汽车公司、太仓强力五金厂、上海地铁工程指挥部、华通开关厂、昆山捷安特公司等单位已开始在自已生产的产品上采用达克罗工艺。相信在不久的将来,达克罗这种无公害,无环境污染,清洁生产的工艺,会在全国各地电镀锌行业被遍采用。
目前,我国已建成锌铬涂覆生产线200余条,成功地开发了涂覆浆液。涂覆已从铁基材质向铝材延伸(解决铝件氧化后表面色调不一致问题),零件类型不再局限于标准件、紧固件,向结构复杂外形尺寸较大的构件发展。对大的钣件,上海达克罗涂覆公司在前处理中采用低温磷化工艺,成功地解决了前处理抛丸工序引起的变形问题。
锌铬涂层技术问世至今,由于其优异的防腐性能、无氢脆、无污染、工艺操作简单等优点,已逐步替代传统的对环境污染严重的电镀锌、电镀镉、热镀锌、热渗锌等表面处理工艺。并突破了原有的汽车行业,在电力、海洋、摩托车、铁路、桥梁、隧道、化工、建筑、军事等领域得到推广。近两年,上海磁悬浮列车工程、青藏铁路工程均通过招标引进达克罗技术,以确保铁道高速运行的安全性。
前景展望
(1)无铬达克罗
作为锌铬涂层的换代产品水性无铬锌铝涂层(也叫水性无铬达克罗),完全满足了世界各国政府和汽车行业对环境保护日益严格的法规要求,实现了 从原料采购、加工生产和产品应用全过程的无环境污染,是一种世界级的绿色环保产品,其性能指标可以与欧美日等发达国家的同类产品(如交美特和DETAL)相媲美,达到了世界先进水平。
水性无铬锌铝涂层是由鳞片状锌粉和铝粉叠加而成的无机涂层,其防腐性能与锌铬金属防腐涂层相当。
厚 度:涂层厚度3-12μm ;
耐腐蚀性:厚度5μm左右,盐雾试验超过1000小时;
耐湿热性:> 360小时;
耐 水 性:> 240小时;
环 保 性:水做溶剂、不含任何形式的铬(包括三价和六价);
附着力性能:优于锌铬涂层;
抗划伤性、耐磨性、均优于锌铬涂层,涂层表面硬度不低于9H。
水性无铬锌铝涂层由于不含铬,其用途比锌铬涂层更加广泛;除能覆盖锌铬涂层所有应用领域外,还能应用在饮用水管路等与人类生活更加密切领域的防腐上。
六价铬离子,对人体是非常有害的,在进入九十年代后,欧共体各大汽车制造商纷纷提出在对汽车的 零件进行表面处理时,要减少甚至取消涂层中的六价铬离子,有关的草案也被提了出来。因此,国外一些与达克罗生产相关的企业,开始着手达克罗液无铬化的研究,寻找铬的替代品。
达克罗技术展望
达克罗液的无铬化,国外相关的企业研究已有一些年头了,由于铬盐是一种价廉易得且防腐效果显著的化合物,所以一时还难以找到各方面的性能都优于它的替代品。人们对此问题进行了深入的研究,有许多相关的文献资料论述了这一方面的问题。经过许多专家的共同努力,一些无铬达克罗液的产品已经开始面世,在日本市场上推出的无铬达克罗液直译为:无铬生态防锈膜V872,或称为无铬生态达克罗金属表面处理液。是选用特殊的金属锌鳞片和铝鳞片,配制到水溶液中分散而成的处理液。 工件在处理液中经过浸泡和甩液处理后,进到固化炉中,在二百五十度左右加热固化,得以在工件表面形成无铬达克罗涂层。由该涂液所形成的涂层,是由多层锌鳞片和铝鳞片组成,在涂液中其它组元的共同作用下,对金属基体起到自我牺牲的保护作用。组元中的特殊防腐防锈剂对金属基体起到了纯化的作用,层层叠叠的鳞片金属层在金属基体上形成了障壁,使侵蚀物到达金属基体要经过更长的路线,消耗更多的时间,涂层因此获得了优异的防蚀防腐性能。
无铬生态达克罗金属表面处理液的主要性能如下:
1),该涂液是水性金属表面处理液,不含金属铬
2),涂层无氢脆
3),盐雾试验,>1000小时(涂层厚二十微米,按JIS Z2371)
4),附着力,划格法,(100/100)无脱落
5),硬度,B
6),耐热性,三百五十度
从市场反馈的信息看,目前无铬达克罗的价格还比较高,其性能与有铬达克罗尚有差距,这有待改进和提高。另外,目前企业无铬化的压力也不够大,所以对无铬达克罗液虽然感兴趣,但很少采用。根据市场发展的趋势,无铬化的流行于世是迟早的事,所以在这方面投入的资金和时间是一定会有回报的。
(2)纳米达克罗
目前流行的达克罗技术远优于传统的热浸锌,热喷锌,在结合力等性能上提高7~8倍,特种纳米达克罗技术比目前流行的达克罗技术又提高了一步,使表面处理降至St级,硬度提高至6H以上,尤适合于大型结构件的防腐。可广泛用于提高涂料防腐等级上,使各项性能指标远优于目前添加超细锌粉的富锌涂料和添加纳米氧化锌的涂料。
1.脱脂清除有机油污:
①切削加工的有机乳化油、机械油;
②淬火加工的大豆油、棉子油、棕榈油;
③冲压加工的植物油、无机油、磺化油;
④抛光加工的具有高熔点蜡与硬脂酸;
⑤低碳钢用的防腐蚀无机油;
⑥拉伸部件的植物油、牛脂乳液、蜡。
2.除锈
达克罗前处理中的除锈工序不象一般涂装前处理方法,采用酸洗除锈,这是因为达克罗处理的工件大部分是高强螺栓螺母和高强冲压件,酸洗后会产生氢脆而影响产品质量(注:在不考虑氢脆的情况下,达克罗除锈前处理也采用酸洗,特别是对于机柜、控制柜面板等,但工艺上要特别注意不能将酸洗残液带入涂覆槽,以免破坏达克罗涂液。)另外,达克罗也不能用一般磷化做为底材处理,这是因为达克罗涂料要300℃温度长时间固化,磷化膜中的结晶水份挥发掉,使达克罗涂层龟裂,影响涂层的附着力和防腐蚀效果,所以达克罗涂层前处理除锈通常用机械抛丸的方式进行。
影响抛丸质量的二个方面非常重要:一是抛丸设备,二是抛丸磨料钢球。
3.涂装:是指将涂料均匀地涂覆在工件表面上的方法。
达克罗涂装方法是根据工件及产品质量要求的不同来采取不同的涂装方法。一般分为浸涂、喷涂和刷涂等三种方法。
4. 固化:工件表面上涂覆达克罗湿膜后,需通过烘炉烘烤固化工序,经下列反应变化形成达克罗涂层。
首先在80-100℃下,水份开始挥发,涂层经过流平后被固定在工件表面上;其次在160-200℃温度下,乙二醇类、还原剂挥发分解,最后升高至300℃以上,并保温烘烤后,部分六价铬在高温下与乙二醇发生氧化还原反应,成为三价铬,在涂层中出现为非结晶态的三氧化二铬和三氧化铬(mCrO3.nCr2O3),混合物把鳞片状锌、铝粘附在金属基体表面,同时,更起到锌、铝片层与层之间的粘结剂的作用,成为最终涂层,提高涂层耐蚀性和附着力。所以达克罗烘烤一般分为两个工段:预烘区和烧结区。预烘区一般为10min左右,温度控制在100-150℃,温度太低,水份等挥发不充分,工件到高温区水份急剧挥发影响锌、铝层规则层状排列,影响最终涂层外观、附着力和耐蚀性。温度太高,水份挥发太快,也不利于涂层流平,影响涂层的均匀性、附着力等。烘烤区一般为20min左右,温度控制在300-340℃为宜,温度太低,涂层中六价铬转化成三价铬不足,锌铝层间的三价铬网状结构不佳,有机组份炭化不充分,三价铬网状结构不合理,涂层附着力不佳,且六价铬遇水状况下易流失,涂层自我修复能力下降,耐蚀性变差。温度太高,涂层中六价铬转化为三价铬太多,涂层中可溶性六价铬含量降低,同样也影响涂层的耐蚀性能。
一、碱性除油
借助于碱和碱式盐与油的皂化反应,除去工件表面上的油污。在碱液除油过程中,当槽液除油一段时间后,油污上浮于槽液表面,致使除油后的工件,又重新粘附上油污。因而降低了除油效果,为了克服这一弊端,就带来除去浮在槽液面上油污问题。为使上浮油污分离出去,可采用溢流和活性炭、硅藻土吸附等方法处理。
工件碱液除油后,令工件表面残留很少部分碱液,这对达克罗这一酸性水溶性涂料是非常有害的,一定要用水把工件表面反复冲洗干净,一般可采用多级水洗进行处理,检测碱残留的方法可采用酚酞指示剂,滴上几滴看一看工件表面有无红色出现,如果有红色出现可再进一步清洗。
二、乳化剂除油(中性脱脂)
乳化剂除油也称表面活性剂清洗,它效率高,不易着火和人身中毒,是目前除油脱脂的较好方法之一,特别适用不定型产品和部件的清洗,而且没有碱污染。乳化剂脱脂除油的作用原理是:当带油污工件进入清洗槽中,其表面油污即与分散剂相接触,乳化剂的亲油基,湿润油污表面,降低油——水表面的张力,从而向油污渗透,借助分子的热运动,油污脱离工件表面,形成乳化状态,并扩散到槽液中去而达到工件表面清除油污的目的。中性脱脂除油,主要是通过表面活性剂的复配,再加上消泡助剂、防锈等各种助剂配制而成。
工件通过水漂洗,在干燥过程中,一般会产生水锈,为了防止水锈的产生,可配用达克罗专用防锈剂进行防锈,对达克罗涂层的附着力及耐蚀性无不良影响。
三、溶剂清洗除油
溶剂清洗除油:可根据油污状况,选用成本低、溶解力强、毒性小和不易燃的溶剂,常用的溶剂有200#溶剂油、松节油、三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳、二氯甲烷,三氯甲烷等等。
采用含氯溶剂蒸汽清洗方法是一种主要的除油方法。例如:三氯乙烯具有较低的沸点(87℃),易于气化和冷凝,而且蒸汽密度较大,不易扩散,不易燃烧,溶解油污力强,当溶剂与工件表面接触后,能在工件表面形成冷凝的液体,将油污溶解冲洗掉,当工件接受溶剂蒸汽传来的热量后,温度逐渐上升直至达到与溶剂蒸汽温度相当时,冷凝作用停止,冷凝在工件表面的溶剂将油脂溶解后流回设备加热槽内,再次气化为溶剂蒸汽与工件接触,如此不断循环使用,与工件接触的三氯乙烯溶剂永远是清洁的,但要注意溶剂的泄漏。
使用溶剂蒸汽清洗,除油有四种方式:
1、气型:运用于清洗一般油脂污垢。
2、液气型适用于清洗形状较为复杂的工件。
3、气—喷型,适用于粘附力较强的油脂污垢。
4、液—喷一气型,适用提高清洗质量,并可循环组合使用。
如果在液箱中加装超声波震荡器,使工件在液箱中受到超声波震荡作用,更可提高它的除油去污能力。氯乙烯简称(TCE),一般来说,氯乙烯(TCE)中油污含量达到30%或当溶剂的PH值小于5.0时就必须重新更换清洗液,,通常4升(TCE)可清洗一吨零部件。
达克罗涂料配制步骤 |
一、达克罗涂液的组份
达克罗涂液一般分为A、B、C三个组份,其中:
A组份是鳞片状锌、铝粉与乙二醇类化合物组成的银灰色浆状物。
B组份是由重铬酸盐与去离子水构成的橙红色水溶液。
C组份是以纤维素为主的水溶性增粘剂(白色粉末)。
二、达克罗涂料的包装物
达克罗涂料是三组份型,A组份为锌铝浆组份物,我公司一般是8.3kg铁桶装,包装物兼做20kg达克罗涂料搅拌分散容器用,B组份一般是20kg至200kg塑料大桶包装或11.7kg小塑桶包装,用时按比例要求吸取规定数量加入A组份,C组份是5kg小铁桶包装,用时按要求的粘度称取一定数量加入混合后的溶液。
三、达克罗涂料搅拌分散设备
达克罗涂料专用搅拌设备需要一个尺寸与搅拌容器相匹配的高速分散叶轮,一个能调速的传动装置,一个带加热与制冷的专用水浴槽,搅拌设备关键部件是锯齿状圆盘式叶轮,见图(一),它由高速旋转的主轴带动,它在搅拌容器中旋转时,液流状况如图(二),叶轮搅拌容器内涂料呈环流滚动,并产生一个很大旋涡,在这个区域里,锌铝粉粒子受到较强的剪切和冲击作用,使其很快分散到溶剂中,依据以上原理,叶轮一般与搅拌容器直径关系是:
1:2.8至4左右,叶轮的圆周速度必须达到20m/s左右以上时,才能获得令人满意的分散效果。但是也不能转速过高,否则会造成涂料飞溅和叶轮暴露而导入大量空气,同时剪切力过大会导致涂液中的铝片受打弯而变形。叶轮安装在合理位置上,可在实际生产中,根据涂料的粘度与转速适当调整叶轮插入深度。
四、达克罗涂料的配制过程
1、涂液的配制:A组份与B组份比例为8.3kg:11.7kg;增粘剂60-80g。
打开A组份大盖,用铲式勺把凝聚在桶底沉淀的锌、铝粉凝聚块翻起来后,用搅拌机充分搅拌,使之软化成均匀浆状。
2、打开B组份桶盖,吸取11.7kgB液放入塑料桶内。
3、把两个组份都放入水浴槽内,打开加热或冷却装置把两个组份都调整到25℃。
4、再确认一次两组份重量和温度后,把B组份缓慢倒入A组份,(一般分两次倒入)并且开动搅拌机,用搅拌速度控制反应温度,当温度升到35℃时,就要降低搅拌速度,当涂料反应温度不再升高时,加快搅拌,当温度下降时,按需用刮板细度计测量涂料细度,当达到15μ左右时,加入称量好的增粘剂(或用玻璃棒粘上涂料,看涂料里是否还有粒子,如有粒子说明尚未分散开,继续搅拌)。
5、按达克罗涂料配制表填写并记录.
6、缓慢搅拌6-8小时后,按涂料配制表的要求检验涂料的粘度、pH值、比重、Cr6+含量,检测是否都达到规定的指标范围,并填写达克罗槽液维护管理表,再用80-100目筛网对涂液进行过滤后,方可投入生产线涂料槽内使用。 |
达克罗涂料配制工艺要求 |
达克罗涂料配制不同于一般多组份涂料按比例混合分散就可以了,达克罗涂料混合配制过程是一个氧化还原反应过程,所以在涂料混合分散过程中,需要有一个合适的温度条件,所以混合搅拌容器桶要求浸在有加热或制冷的水浴槽中进行加热或降温处理。反应温度过高,Cr6+还原过多,pH值过高加速涂料老化,反应温度过低,反应不充分pH值低,涂料中Zn、Al片钝化不充分,反应时间要加长,且影响以后增粘剂加入后的溶解。
首先B剂中CrO3在水中水解成氧化性CrO42-与H+,其反应方程式为:
CrO3+H2O→CrO42-+2H+
然后A、B剂按比例混合后,氧化剂CrO42-与A剂中的醇类还原剂及Zn、Al金属片发生氧化还原反应,其方程式为:
H
︱
3R—C—OH+2CrO42-+10H+D3R—C—H+2Cr3++8H2O…………(1)
︱ ‖
H O
(醇类与CrO42-反应)
3Zn+2CrO42-+16H+D3Zn2+2Cr3++8H2O…………(2)
(金属Zn片与CrO42-反应)
Al+CrO42-+8H+DAl3++Cr3++4H2O…………(3)
(金属Al片与CrO42-反应) 以上三个反应均为放热反应,反应过程中均消耗涂液中的H+,所以混合后PH会上升,温度会上升,根据能斯特方程,当混合液PH值达到4.5左右,化学反应达到一个平衡,反应温度在35℃左右,反应较为正常;反应温度过低,反应不充分,反应时间要延长,且配制液PH低,影响涂液中Zn、Al片的钝态保护,且影响增粘剂加入后的溶解分散。当温度在10℃以下时Cr6+基本很少被还原;反应温度过高,Cr6+还原过多,PH值过高,加速涂料老化,缩短涂料的使用周期,形成浪费。当温度超过40℃以上时,Cr6+还原速度会直线上升,所以达克罗涂液的反应温度不能超过38℃,不能低于28℃,由于反应放热会使涂液温度上升10℃左右,所以应控制A、B料起始温度25℃左右,这样当两组份混合反应放热时,就能在水浴槽中把达克罗涂料控制在规定的范围30-35℃,所以在夏季高温天气除了用冷水降温以外,还要预先用冷藏设备把涂料提前降到25℃左右,在北方冬季要注意不能把涂料放在室外,以免涂料冻冰后不能使用,配制前要用加热设施把涂料温度升到25℃左右。涂料配制需要一个调频变速装备,第一步混合:控制了搅拌速度也就控制了反应温度;第二步:加速搅拌有利于涂料的分散;第三步:减速搅拌有利于增粘剂溶解,使涂料分散过程中搅入的空气泡沫等消除。
达克罗涂料调整方法 |
达克罗涂层重量,取决于粘度和达克罗液的比重(在浸甩工艺中,以固定转速来说明),因此,就需要保护标准数据来得到涂层重量,如果数据偏出工艺规定标准范围,就需要调整。在这一节中,描绘了调整方法,调整粘度与比重应在室温(20℃)时进行。
举例说明在标准情况下:
控制粘度: 60—80秒/20℃ (柴氏二号杯)
控制比重: 1.33±0.05/20℃ (比重计)
1、粘度:
A、高出范围
把平时低粘度达克罗液加入槽液内调整,或加入去离子水来调整粘度。
B、 低于范围
把平时高粘度达克罗液加入液槽内调整,或加入增粘剂(C剂)来调整。
2、比重:
在干燥季节达克罗液因蒸发脱水比重增加,在夏季潮湿季节它缩合吸湿比重减少,不管比重增加或减少,变化均不会太快,比重调整如下:
A、高出范围
把有4g/L增粘剂的去离子水溶液加入槽液内,比重在粘度不变情况下会减少。
增粘剂的溶解:
1)加热1升去离子水到70--80℃;
2)称4g增粘剂;
3)在去离子水中搅拌溶解增粘剂。
4)冷却。
1kg比重1.392达克罗液加50g有增粘剂的去离子水溶液---1.382
1kg比重1.392达克罗液加80g有增粘剂的去离子水溶液-----1.370
1kg比重1.392达克罗液加125g有增粘剂的去离子水溶液------1.348
(注:以上数据仅供参考,需方可在专业公司指导下绘制比重调整指示图。)
B、低出范围
配制高比重达克罗液加入槽液,提高比重。
结论:
粘度 |
比重 |
操作 |
注意 |
备注 |
高 |
高 |
只加去离子水 |
冬季干燥季节 |
所有调整均分两次调整为宜,以免调整过度。 |
正好 |
加低粘度达克罗液 |
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低 |
加低粘度高比重达克罗液 |
|
正好 |
高 |
加有增粘剂的去离子水溶液 |
|
正好 |
不作调整 |
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低 |
加新混合的高比重达克罗液 |
|
低 |
高 |
加高粘度去离子水溶液 |
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正好 |
加高粘度达克罗液 |
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低 |
加新混合好的高比重高粘度达克罗液 |
夏季潮湿季节 |
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达克罗涂料的储存及注意事项 |
达克罗涂液的储存温度最好控制在10℃以下,因为温度越高越易引起涂液的老化,同时在阳光照射下,涂液易聚合、变质,甚至报废,所以保存时最好在无光阴凉处。达克罗涂液的储存期也不易过长,特别是混合液和A剂,因为配制好的涂液时间越长,PH值越易升高,六价铬含量降低,金属氧化过多,造成涂液老化报废,A剂因为金属片是分散在醇类化合物中,而醇类化合物在空气中易吸湿,使A剂中含有一定量的水份,储存时间长后,涂料中的Zn片、Al片较易氧化变质,这一点在夏季高温潮湿天气较明显。虽然我们在达克罗涂液中加入了一定量的Zn、Al片缓蚀剂,可部分减缓Zn、Al片的氧化速度,但编者仍建议达克罗成品液配制后在20℃持续慢速搅拌状态下,储存期不宜超过30天,A剂在10℃以下存放,储存期最好不宜超过半年,所以无论是生产达克罗液的专业厂家还是使用达克罗液的厂家,储存的达克罗液数量不宜过多,时间不宜过长,这对于产品质量的控制与生产成本的降低是有一定的实用价值。 |
达克罗涂料使用过程中的注意事项 |
1、使用过程中也要注意不要让阳光直接照射达克罗涂料,否则会引起涂料聚合、胶凝、老化,甚至报废。(保存时,最好在无光阴凉处);
2、达克罗涂液使用前应在80-100目筛网过滤,注意如果涂料中使用浮型铝片,增加涂层美感,会因铝片轻度包裹造成过滤速度减慢,甚至有极个别的过滤不下去,属正常现象,对产品质量无不良影响,使用者可在供方技术指导下把未滤下的涂液加到重新配制的涂液中,全部充分搅拌分散开即可。
3、注意不让酸、碱、磷酸盐、氟硅酸盐、酸氯离子、硫盐或有机溶剂混入涂料内,以免破坏锌、铝层中的钝态保护,加速金属锌氧化,而使达克罗涂层附着力下降、耐蚀性达不到要求,造成涂料报废。
4、达克罗涂料使用一星期后,按需进行换槽、清槽,要用100目筛网过滤,并且用磁铁吸出抛丸后进入涂料中的钢丸和铁粉。 5、经常化验分析达克罗涂料的各种指标,以保证达克罗涂料在最好质量下使用。 6、达克罗涂料通过一段循环使用时间后,会老化,所以要经常调整,使涂料在最优条件下使用。 7、使用过程中应经常清理离心筐、甩干机、网带上的液渣,以免粘附工件上,影响产品质量。 |
建立防腐试验化验室 |
化验室仪器、试剂及药品
A、化验室使用的仪器仪表:
1、分析天平 (千分之一或万分之一)
2、酸度计 (测pH值)
3、粘度计 (柴氏杯2# 杯)
4、秒表
5、比重计 (1.2-1.3,1.3-1.4,1.4-1.5各一支)
6、小搅拌机 (带分散轮及调整升降装置)
7、热水浴槽 (带温度调控)
8、电冰柜
9、电烘箱 (0--400℃)
10、真空泵 (测定Cr6+含量用)
11、温度计 (0--100℃)
12、普通天平 (0-1000g)
13、磁力测厚仪
14、刮板细度计
15、盐水喷雾试验机
16、磁力搅拌器
17、游标卡尺 |
B、化验室使用的玻璃器皿
1、容量瓶 50—1000毫升
2、移液管 1---25毫升
3、酸式滴定管 25毫升
4、锥形烧瓶 250毫升
5、大烧杯 500毫升或1000毫升
6、抽滤瓶 500或1000毫升
7、量筒 100和1000毫升
8、平底瓷漏斗
9、玻璃三角漏斗
10、称量瓶
11、试剂瓶 赫色
12、过滤纸 Φ12.5
13、半角勺
14、广口瓶
15、塑料洗瓶
16、酸碱滴定架
17、干燥器 |
C、化学试剂
1、重铬酸钾 2、硫代硫酸钠 3、硫酸亚铁铵 4、浓盐酸 5、浓硫酸 6、可溶性淀粉 7、碘化钾 8、苯基代邻氨基苯甲酸(P.A) 指示剂 9、氢氧化钠 10、硝酸铵 11、丙酮 12、蒸馏水 13、浓氨水 14、氯化钠
15、磷酸 |
2、化验室操作及测定规程
化验室操作的事项,包括实验室设备的清理维护,玻璃仪器的清洗方法,各种标准操作要求等等,对试剂,样品制备,通用仪器的操作与校准,测试数据的处理,安全注意事项等等,应在实验室明文规定。
分析测定规程是在分析化学理论的指导下,很多人工作经验的总结,并且通过实践检验好的实验方法,按操作规程做才能得出具有可比性的数据。 3、原始记录及数据整理
原始记录是化验室重要的、需要保存的资料,原始记录要求如下:
A、要用圆珠笔或钢笔在实验的同时记录备案,不应事后抄到本上或表格里,可事先设计合理的程序和格式。
B、要详尽清楚真实地记录测定条件、仪器、试剂、数据和操作人员。
C、采用法定计量单位,数据应按测量仪器等有效读数位来记录,发现失误应说明。
D、更改数据的方法,应在原数据上,划一横线,表示消除,在旁边另外填写更正数据。数据整理要求用清晰的格式把大量原始数据表达出来,但必须保持原始数据应有的真实性。 4、化验室一般安全守则
A、分析人员必须认真学习分析规程和有关的安全技术,了解设备性能及操作可能发生事故的原因,掌握预防和处理事故的方法。
B、进行有危险性工作时,应有第二者陪伴,或处理在能看清楚工作地点的地方。
C、玻璃与胶管、胶塞拆装时,应先用水滴湿,手上垫棉布,以免玻璃破碎后扎伤手。
D、打开浓盐酸、浓硫酸、浓氨水试剂等有挥发性的试剂瓶塞时,应带防护用具,或在通风柜中进行。
E、夏天打开挥发性溶剂瓶塞前,应用冷水冷却,瓶口不要对着人。
F、稀释浓硫酸的容器、烧杯,要放在塑料盆中,只能将浓硫酸慢慢倒入水中,不能相反。
G、化验室每瓶试剂必须贴有明显的与内容相符的标签,严禁将用完的原来装试剂的空瓶装入别种试剂。
H、化验室内禁止吸烟进食,不能用实验器皿处理食物,在离开化验室前要用肥皂洗手,在化验时,应穿工作服,长发要扎起,进行有危险性工作实验时要戴防护眼镜。
K、每日工作完毕后要检查水、电、气、反应余物等等,确定没有问题后方可离开。 |
达克罗无铬涂层的应用及其发展 |
二十一世纪,以人为本,科技兴国;追求有利于保护人类生存环境的绿色生产工艺,正成为一种科学理念下的新潮流。
一、达克罗涂层使用现状达克罗涂覆是二十世纪五十年代发展并开始进入工业领域应用的新型环保金属防腐涂层。它的不污染环境和高抗腐性能、无氢脆等综合优质的特性问讯世界后,得到了迅猛的发展。
九十年代由常州达克罗涂覆有限公司、南京空降、天津等单位为主的将达克罗这一世界先进工艺技术引进至国内。应用在汽车、机械、交通、隧道、军事、桥梁等行业上,得到国内外的认可。在短短的五年期间,从引进技术到消化、吸收,很快全面掌握了达克罗技术的精髓,从工艺操作技术至溶液的配置、制造,涂层的各种技术指标全方位达到GB/T 18684-2002的标准要求。成功的研发制造国产专用涂复生产流水线设备。目前,在全国已有达克罗涂复生产线百余条。 达克罗产品已成为有严重污染环境的电镀锌、电镀铬、热浸镀锌、磷化等多种传统表面处理技术的最佳替代工艺。在环保历史上有着功不可没的功绩,尤其是在达克罗涂层再加上附加涂层的复合涂层,其功能性的开拓和利用,前景是光明灿烂!
二、无铬防腐涂层的开发及应用
技术随着应用的发展要求在提高和进取着。欧洲2000/53/EG中规定,从2003年7月1日起,每辆汽车上的抗腐涂层中Cr6+的含量不允许超过2g的要求。世界上工业发达国家的汽车行业中许多名牌车辆都率先制定了采用无铬涂层的技术标准。例如:宝马(BMW)公司的GS90010;福特(Ford)公司的WSS-M21P42、WSS-M21P39;大众(VW)公司的2002版TL245、TL233;通用(GM)公司的GMW3359、GM7111M;沃尔沃(VOLVO)公司的VCS5737.29;博世(Bosch)公司的800 00/3+4等等,都规范应用的是无铬锌分层的技术标准。
非电解锌分层(无铬)防腐涂层由二大主层组合而成,底涂层和面涂层。
底涂层:主要是以无机富锌层,不含铬、镍、铅、镉、汞等有害重金属。从防腐机理而言,锌片起着阴极保护作用,底涂层在6-12μm时,抗盐雾可达1000H。 面涂层:它是以特殊功能性选择的,它有有机的富铝面层,也有无机硅酸盐系列面涂层。它内含富铝、润滑基材或硅酸盐及各种色标的颜料成份形成的面层,可调节扭矩摩擦系数,满足各种色标要求。
面涂层与底涂层的有机组合使其涂层的综合优势得到显著提高,在使用过程中更环保、更安全。在高温和机械负载情况下,原持有的各项性能指标变化不敏感,同时具有高度的防腐性。 非电解性金属防腐涂层的工艺:可以采用多种工艺方法进行涂复,如:离心浸渍、喷涂、刷涂。形膜烘烤温度在200-250℃。根据涂复最终技术指标,采纳多次往复的涂复次数和选用不同的底、面涂料来满足盐雾、层厚和其他性能要求。
非电解锌层系列防腐涂层其特性: 优异的抗腐性能(盐雾试验1000H以上);
环保型:不含铬、不含重金属铅、镉、汞等;
涂层薄而均匀,可控制在6-10μm以内;
无公害,和食物、引饮用水在一起是安全的;
附着性好;
颜色齐全;
耐化学、耐酸、碱性好;
符合各种摩擦系数的要求
三、质量控制的几点体会
达克罗和无铬涂层在涂覆过程中存在着如何控制质量问题,所以不少达克罗企业加工的产品在中出现了不少问题,有的产品安装后,在短时间内就出现了红锈。因此有些同志就简单的提出了达克罗只能用在什么产品而不能用在什么产品的结论。我们认为不能简单而论,达克罗本身的防腐性能是无可非议的。关键是在涂覆生产过程中的质量控制问题。
1、前处理:关键是除油,容易忽视。往往有些产品除油不彻底就进入下一道工序,造成涂层结合力差,腐蚀试验不合格。 2、溶液在使用过程中,忽视定期的技术指标检测和调整,涂覆过程中出现外观差、耐蚀效果达不到等问题。
3、涂覆和烧结过程中工艺的设定满足不了涂层厚度和氧化还原的技术要求。
4、不同使用环境的产品,选用达克罗的后处理工艺不恰当。 5、包装简单造成运输中磕碰、损伤严重。 6、装卸、安装、装配中操作不当,造成达克罗在运输之前已经伤痕屡屡。
7、生产过程中质量控制、检测手段不严密,不能严格按工艺要求生产造成不合格产品出厂。 发展趋势:达克罗涂层也好,无铬涂层也好,都是刚刚起步的新型产业,是一项表面处理的新技术,发展前景是无限好的。但也有一种说法,即达克罗过时了,无铬涂层将取代达克罗,就像前几年有人说电镀取消,达克罗将彻底取代电镀。我们认为电镀、达克罗、无铬涂层都是一种涂(镀)种,都有自身独到的特点,都有不同程度上的薄弱的环节,十全十美的涂种是没有的,如果有,那么其他涂(镀)种就都不需要存在,只要是存在的,总是有其合理面。 只有不断认识达克罗的同时来改进它,发挥其优势,弥补其不足。电镀锌发展为碱性电镀和三价铬钝化,减少三废处理和环境污染、达克罗中的铬酸也可以逐步采用其他的替代品,降低涂层中Cr6+铬的含量。无铬涂层将是一种新的更加环保的表面处理体系,它的发展前景是不可估量的。中国表面处理的市场很广阔,电镀行业改造也需很长的时间,达克罗在中国的发展空间也很大,无铬涂层是未来的前景。 |
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无铬达克罗涂液的设计原理 |
达克罗涂覆生产线在欧美和日本,是一种常见的表面涂装生产设备,达克罗涂覆生产工艺在这些国家早已得到广泛的应用。由于达克罗涂层实际上是一种锌铬涂层,而涂层中的的铬离子,尢其是其中的六价铬离子,对人体是非常有害的,在进入九十年代后,欧共体各大汽车制造商纷纷提出在对汽车的零件进行表面处理时,要减少甚至取消涂层中的六价铬离子,有关的草案也被提了出来。因此,国外一些与达克罗生产相关的企业,开始着手达克罗液无铬化的研究,寻找铬的替代品。
达克罗液的无铬化,国外相关的企业研究已有一些年头了,由于铬盐是一种价廉易得且防腐效果显著的化合物,所以一时还难以找到各方面的性能都优于它的替代品。人们对此问题进行了深入的研究,有许多相关的文献资料论述了这一方面的问题。经过许多专家的共同努力,一些无铬达克罗液的产品已经开始面世,在日本,有V505和V872,在韩国,有NC-100和NC-400等产品推出。
在日本市场上推出的无铬达克罗液直译为:无铬生态防锈膜V872,或称为无铬生态达克罗金属表面处理液V872,该产品在2001年12月获得日本专利,在其它国家的专利正在申请中。无铬生态达克罗金属表面处理液V872是选用特殊的金属锌鳞片和铝鳞片,配制到水溶液中分散而成的处理液。
工件在处理液中经过浸泡和甩液处理后,进到固化炉中,在二百五十度左右加热固化,得以在工件表面形成无铬达克罗涂层。无铬生态达克罗金属表面处理液V872的防锈机理是:由该涂液所形成的涂层,是由多层锌鳞片和铝鳞片组成,在涂液中其它组元的共同作用下,对金属基体起到自我牺牲的保护作用。组元中的特殊防腐防锈剂对金属基体起到了纯化的作用,层层叠叠的鳞片金属层在金属基体上形成了障壁,使侵蚀物到达金属基体要经过更长的路线,消耗更多的时间,涂层因此获得了优异的防蚀防腐性能。
无铬生态达克罗金属表面处理液V872的主要性能如下:
1),该涂液是水性金属表面处理液,不含金属铬
2),涂层无氢脆
3),盐雾试验,>1000小时(涂层厚二十微米,按JIS Z2371)
4),附着力,划格法,(100/100)无脱落
5),硬度,B
6),耐热性,三百五十度
韩国企业推出的无铬达克罗产品,其主要成份为树脂和鳞片状金属粉,黑色,每吨售价在十万元左右。
国内也有部分企业推出了自已的无铬达克罗液产品,经试用,效果普遍没有达到原来的有铬达克罗液的水平,在这方面,还有不少工作要做。
下面,根据作者的经验,就无铬达克罗液的组成,可考虑由以下几部分组成:
一、片状金属粉末
二、润湿剂
三、增稠剂
四、高沸点有机液
五、粘合剂
其中金属粉末主要由鳞片状锌粉和铝粉组成,当然也可以使用其它的鳞片状金属粉末,如镍粉、不锈钢粉、铁合金粉等。增稠剂可以使用与有铬达克罗液相同的物质,主要是采用羟乙基纤维素类的增稠剂。高沸点有机液可供选用的有许多种,如三丙三醇、聚丙二醇、二甘醇醚等等。其它组元视各人的爱好和经验定,大体上与原来的有铬达克罗液的组元相近,考虑到各组元间的相互作用及所要达到的涂液的最终性能目标,而对原配方进行适当的修改补充和调整。
从市场反馈的信息看,目前无铬达克罗的价格还比较高,其性能与有铬达克罗尚有差距,这有待改进和提高。另外,目前企业无铬化的压力也不够大,所以对无铬达克罗液虽然感兴趣,但很少采用。根据市场发展的趋势,无铬化的流行于世是迟早的事,所以在这方面投入的资金和时间是一定会有回报的。 |
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