维普资讯 http://www.cqvip.com ２Ｏｏ７年７月 电镀与环保 第２７卷第４期（总第１５６期） ・２１・ 浅谈无铬达克罗 Ａ Ｂｆｉｅｆ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｎｏｎ．Ｃｈｒｏｍａｔｅ Ｄａｃｒｏｍｅｔ 李艳云，蔡晓兰 （昆明理工大学冶金与材料工程学院，云南昆明６５００９３） ＬＩ Ｙ蚰．ｙｌｍ．ＣＡＩ Ｘｉａｏ．１ａｎ （Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５００９３，Ｃｈｉｎａ） 摘要：介绍了达克罗涂层结构，从环保的角度考虑详细阐述了无铬达克罗的开发与应用、防腐机理、性能特点、环境效益，并 展望了无铬达克罗技术的发展前蒂。 关键词：无铬；达克罗技术 Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｈｅ ｓｔＴｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｄａｃｒｏｍｅｔ ｃｏａｔｉｎｇ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ＆ａｐｐｈｃａｔｉｏｎｓ，ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｆｅａｔｕｒｅｓ ｉｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｎ－ｃｈｒｏｍａｔｅ Ｄａｃｒｏｍｅｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ ｎｏｎ—ｃｈｒｏｍａｔｅ Ｄａｃｒｏｍｅｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ａｌｓｏ ｆｏｒｅｃａｓｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｎｏｎ－ｃｈｒｏｍａｔｅ；Ｄａｃｒｏｍｅｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 中图分类号：ＴＧ １７４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００．４７４２（２００７）０４．００２１．０２ ０前言 Ｄａｃｒｏｍｅｔ起源于２０世纪６０年代¨Ｊ，由美国 触者健康带来危害。所以说达克罗（即锌铬涂层）是 环保型产品，仅仅是相对电镀锌和热浸锌而言。在 加工过程中确实能不向环境中排放有害物质，但铬 污染问题是回避不了的。对于铬污染问题，全球已 开始采取了相关的措施。因此，无铬达克罗的研究 Ｄｉａｍｏｎｄ公司发明。与电镀锌、热浸锌等传统工艺 相比，该技术对环境污染少、防护性能好、无氢脆、耐 高温等，被称为环保型表面处理工艺，在全球得到迅 猛发展。随着科技的不断发展，达克罗技术、工艺及 设备得到不断改进和完善。最初主要应用在汽车工 业上，近年来建筑、电力、交通及家电等行业使用达 克罗技术日益普遍，而且应用范围已扩展到军事工 和开发势在必行¨ 。 １无铬达克罗技术 １．１开发和应用 无铬达克罗涂层是为满足世界各国的ＶＯＣ法 规和汽车行业规定的环保要求而开发的。但是，目 前无铬达克罗涂层技术实现了产业化的产品屈指可 数。由美国ＭＣＩ公司推出的Ｇｅｏｍｅｔ涂层，主要市场 是美国和日本；德国Ｄｅｌｔａ公司推出的涂层，主要市 场是欧洲和亚洲一些国家；北京永泰和推出的ＢＮＣ 水性无铬锌铝涂层，主要市场是西欧和中国地 区。无铬达克罗涂层作为达克罗涂层的更新换代产 品，首先被汽车制造业普遍认可和接受。世界上工 业发达国家的汽车行业中很多名牌车辆都率先制定 了采用无铬涂层的技术标准¨ 。例如：大众公司的 ＧＭＷ３３５９、ＧＭ７１１１Ｍ等。 １．２防蚀机理 业上。该涂层是一种高防蚀性能的化学转化膜层。 达克罗处理液是由鳞片状锌粉、铝粉、铬酐、还 原剂、助剂、ｐＨ值缓冲剂等组成的分散性水溶液。 将处理液浸涂或刷涂到工件后，在８０。ｃ预热炉和 ３００。Ｃ左右固化炉内分别烘烤２０ ｍｉｎ和３０ ｍｉｎ。使 ｃｒ６ 被己二醇等有机物还原生成不溶于水、无定形 的ｎＣｒ２０ ・ｍＣｒ２０ ，作为结合剂与工件表面数层的锌 片、铝片相互结合所形成致密保护膜，如图１所示。 一ｍＣｒ２０３． 图１ 达克罗涂层结构示意图 无铬达克罗涂层外观呈亚光银灰色，光泽不及 达克罗涂层。 需要指出的是，六价铬还原成三价铬和三价铬 无铬达克罗主要是寻找其他物质以代替铬酐的 氧化成六价铬是一个可逆的过程。因此，在已固化 的达克罗中，三价铬会不断氧化成六价铬，从而给接 钝化和粘结作用。涂层对基体提供下列保护作用。 （１）屏障保护 维普资讯 http://www.cqvip.com ・２２・ Ｊｉｆｙ ２０Ｏ７ Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ＆Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖ０１．２７ Ｎ０．４ 数十层鳞片状金属在钢铁基体上形成障壁，使 侵蚀物到达基体的路线更长，消耗时间更长 。 （２）钝化作用 组元中的特殊防腐防锈剂对基体起了钝化作 用。由于钝化而产生的金属氧化物（氧化铝、氧化锌 等）减慢了锌及基体的腐蚀反应速率ｎ 。 （３）电化学作用 涂层中片状铝、锌粉紧密排列在基体表面。由 于铝、锌的电位小于铁的电极电位，涂层受到局部破 坏或有腐蚀介质浸入时，铝、锌在阳极失去电子而被 腐蚀，基体作为阴极得到保护。 （４）自修复作用 当涂层受损，锌的氧化物向被损坏的涂层部分 移动，积极地修复涂层。 Ｉ．３涂层性能特点ｎ ¨ （Ｉ）涂层薄 。无铬达克罗涂层的厚度略大于达克罗涂层的厚 ｉ一一 一 一 度，通常为８～１０ ｍ． （２）抗双金属腐蚀 大多数锌层、铝层与基体紧密配合时会产生双 金属微电池，即双金属腐蚀。而在无铬达克罗涂层 中，铝片由树脂等包覆，能消除此现象的发生。 （３）无氢脆 涂覆过程中不像电镀那样使用酸洗，避免了氢 脆的产生。 （４）耐有机溶剂 根据相似相溶原理可知：无铬达克罗作为一种 无机涂层，能够耐有机溶剂。 （５）耐热性 在２８８℃，３ｈ后，仍保持原有的抗蚀能力。 （６）导电性 电流能够通过涂层中数十层锌铝层传导到基 体。 （７）耐蚀性 目前无铬达克罗涂层的耐蚀性稍逊于达克罗涂 层，不过可以通过封闭层提高耐蚀性。交美特采用 封闭层提高涂层耐蚀性 ， ，” 。 ２无铬达克罗技术存在的问题分析及前景 随着人们生活水平的提高，环保意识日益增强， 选择涂料的标准也越来越高，无铬涂层将是更理想 的选择。但其他的涂种也有其存在的合理性，各有 各的特点。无铬达克罗目前还有一些不及达克罗的 方面，如耐蚀性等，而且价格也比较高。由于大部分 无铬技术被国外封锁，我们还处在不断摸索和改进 阶段。因此，要想使无铬达克罗技术更加完善，只有 不断研究和认识达克罗，将达克罗中的铬酸用其他 的替代品取代。无铬涂层是一种环保型的表面处理 体系，它的发展前景是不可估量的。我国现在正在 进行电镀锌和热浸锌的改造，因此，近几年内达克罗 在我国仍然有发展空间。但是从环保角度讲，在全 球范围内用无铬达克罗代替达克罗的大方向是不会 改变的。 参考文献 张伟明．交美特一取代达克罗的表面处理新技术［Ｊ］．材料保 护，２００３，３６（４）：５５—５７． 张俊敏．达克罗技术的现状与发展方向［Ｊ］．表面技术，２ＯＯ４， ３３（６）：１１－１２． 张俊敏．国产化达克罗工艺技术及设备初探［Ｊ］．材料保护， ２００２，３５（４）：６５—一ｉ４一 一 一 ６６．引 一ｊ一 一一 一９一 ；… 肖合森．达克罗处理技术的应用和发展预测［Ｊ］．电镀与涂饰， ２００４，２３（２）：４３—４４． 曲志敏．达克罗处理技术的应用概况［Ｊ］．中国涂料，２００５，２０ （３）：４７．４８． 张俊敏．达克罗技术及其发展前景［Ｊ］．表面技术，２０００，２９ （３）：２０．２１． 魏秀鹏．锌铝基涂层研究［Ｊ］．抚顺石油学院学报，２００３，２３ （２）：４７．４９． 于兴文．达克罗技术研究进展［Ｊ］．腐蚀与防护，２００１，２２（１）：１— ４． 陈玲．达克罗涂层的组织结构及电化学特性研究［Ｊ］．高技 术通讯，２０００，１０（１０）：７４—７６． 汪庆年．达克罗与无铬达克罗涂层的应用及发展趋势［Ｊ］．涂 装指南，２００４。（３）：５５—５７． 于升学．达克罗处理技术的现状与发展［Ｊ］．电镀与涂饰， ２００１，２０（３）：５４・５７ 徐关庆．镁合金无铬达克罗工艺研究［Ｊ］．表面技术，２００６。３５ （３）：５１－５３． 陈玲．达克罗技术的绿色特点及代镉镀层的研究［Ｊ］．电镀 与环保，２０００，２０（２）：２４．２６． 于元春．无铬钝化与三价铬钝化的研究进展［Ｊ］．表面技术， ２００５，３４（５）：６—９． 周渝生无铬钝化技术研究的进展［Ｊ］．钢铁，２００３，３８（４）：６８— ７１． 何建波．达克罗涂层的腐蚀动力学行为研究［Ｊ］．化学研究与 应用，２００２，１４（１）：８１—８３． Ｚｈａｏ Ｍｉｎｇ，Ｗｕ Ｓｈｕｓｅｎ．Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ａ Ｃｈｒｏｍｉｕｍ－ｆｒｅｅ Ｍｕｌｔｉ・ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｃｏａｔｉｎｇ ｏｎ ＡＺ９１ Ｄ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ Ａｌｌｏｙ【Ｊ Ｊ．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，２００６，９９： ５４．６０． 收稿日期：２００６—１２．２７ 引 ｉ
