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防腐之达克罗
中国腐蚀与防护学会会员 51防腐蚀论坛资深版主 张作华
达克罗是DACROMET的译音和英文缩写，简称达克罗、达克锈、迪克龙。国内又叫锌铬涂层，是一种以锌粉、铝粉、铬酸及去离子水为主要成分的防腐涂料，施以热烘干工艺成膜的防腐层。
达克罗最早诞生于20世纪50年代末。因为寒冷的冬天，北美北欧等地区使用撒盐的方法降低冰点方法来解决道路畅通问题，特别是铁路铁轨结冰，需要消耗大量的盐，而且盐中的氯离子又腐蚀了铁轨，使得铁路交通设施受损。科学家迈克﹡马丁研制了以金属锌片为主同时加入铝片铬酸及去离子水做溶剂的高分散水性涂料，让涂料涂覆在钢铁上面，再进行全闭路循环加热烘烤，形成薄薄的涂层，有效的解决了铁轨及其配套设施氯离子腐蚀问题。后来这项技术被美国军方使用，20世纪70年代又被日本引进，并且买断了亚太地区的使用权。中国在1994年正式从日本引进达克罗技术，用于国防工业及国产化汽车零部件，后来发展到小五金、标准件、家用电器、铁路桥梁、石油化工、公路护栏等，成为金属表面处理及防腐蚀大家庭中最优秀的一员。
达克罗涂层防腐主要是通过以下几个原理达到防护效果的，如壁垒效应，锌铝片状物层层重叠，迷宫效应阻隔了水及氧和腐蚀介质到达技术基体的进程，起到了一种隔离屏蔽的作用；另外就是铬酸与锌铝粉及金属基体发生化学反应，形成致密的钝化膜，这种钝化膜具有良好的耐腐蚀性能；再者锌铝涂层基本和镀锌层一样，具有阴极保护的效果，从而保护了金属基体。其与传统的电镀工艺相比号称“绿色电镀”，电镀存在重金属，酸碱及铬等污水排放问题，会造成大量环境污染，而热浸锌温度较高，能源耗量大，释放的锌蒸汽及盐酸酸汽对人体健康危害极大。
达克罗涂层处理是一个封闭过程，又是水性涂料烘烤过程基本挥发的都是水，无有害物质 ，对环境污染极小。达克罗技术处理温度只有300℃左右，节约了能源。达克罗具有超强的耐腐蚀性能，虽然涂层只有4-8μm厚度，但是防锈效果却是传统电镀锌热镀锌或者涂料涂覆法的7-10倍以上。采用达克罗处理的标准件，管件经过耐盐雾试验1200h以上未出现生锈；常用紧固件耐盐雾性能与涂层厚度有关系，基本达到300h以上。达克罗处理过的物件无氢脆现象，特别适合受力件的涂覆如弹性零件和高强度钢紧固件等；达克罗具有极佳的耐热性能，耐热温度可达300℃，在250℃环境下连续使用，其耐蚀防锈性能几乎不受影响。达克罗涂层表面为银灰色与铝型材可以媲美，而且与基体材料各种涂料均具有良好的结合力，可以作为面层使用也可以作为各种涂料的底层使用，在汽车生产中作为涂装底层取代磷化处理。达克罗也具有良好的工艺性能和渗透性，一些工件深孔，狭缝，管件内壁涂料涂覆或者电镀不易到达的部位，达克罗处理液都能够形成良好的涂层。达克罗耐候性和耐化学品性，可以长期适用于海洋环境，工业地区及大气污染严重的区域，对各种清洁剂，油脂，酸碱具有良好的化学稳定性。达克罗生产及加工件涂覆的整个过程不会产生对环境温污染的废水废气，不需要进行三废质量，降低了工件表面处理及防腐的成本。 达克罗的优点很多；但是也存在不足和缺点。达克罗中含有对环境和人体有害的铬离子，特别是六价铬离子具有致癌的作用，随着环保要求越来越高及强制性管控，现在的达克罗中已经不含六价铬了，被无铬达克罗涂覆液所取代。达克罗涂覆液固化温度偏高，需要经过300℃烘烤烧结成膜，能源消耗大，固化时间长。另外涂层颜色比较单一，表面硬度不高只有1H-2H，抗划伤能力不强。薄涂层导致耐磨性不好，不适用与运动件或者高磨损条件下使用。达克罗涂层不适合与铜，镁，镍和不锈钢零部件接触与连接，他们之间会发生接触性腐蚀，影响制品质量和防腐蚀性能。达克罗导电性能不好，不适宜用于导电连接的零件，例如电器的接地螺栓等。
达克罗的金属表面处理及防腐蚀，一般都是工厂化加工为主，基本工艺为：脱脂-机械除锈-浸涂-离心-烧结固化。脱脂方法有检修或者中性脱脂，高温烘烧脱脂及有机溶剂脱脂；机械除锈使用喷砂或者抛丸的方法，钢丸粒径0.3㎜，如S70钢丸；网篮置于涂覆液容器中全浸没，每浸涂一次厚度大约5μm左右，根据涂层厚度需要进行二次浸涂或者三次浸涂；浸涂时间一般在1.5min左右；浸涂后的工件放入全自动或者半自动桶式离心机进行离心甩干沥液，甩掉多于的料液，保持料液在工件表面的均匀，平整，紧致和包裹，一般情况下采取240-280r/min的转速；离心好的工件直接进入烘炉烧结固化，置于不锈钢网带输送带上面，工件之间要人工进行分理不能相互黏连。固化分为两个阶段，即低温区和高温区，低温区温度在80℃左右烘烤10-30min，此时注意升温不可过急，让工件缓缓吸热，涂层中的水分逐渐逸出，避免涂层起泡，产生缺陷；然后在高温区300℃左右烘烤烧结15-30min形成牢固的锌铝涂层。固化好的工件温度较高，必须使用吹风机进行强制性冷却，以缩短冷却时间，减小固化烧结炉的长度，节省成本。入炉前工件涂层较厚时会因为固化前不易流平或者工件形状原因造成甩干离心时涂膜不均匀，固化后会造成外观粗糙或者粉化缺陷，所以需要在入炉前对工件涂层进行表面涂层清理或者修整工作。确保工件达克罗涂层的美观性。
达克罗加工时需要注意的是表面处理及涂覆过程和后期包装都必须谨慎操作。达克罗遇光辉迅速老化，涂覆时应该在室内进行；工件表面处理必须无油无锈无杂质；达克罗烘烤烧结温度必须严格控制，过高过低都会使得达克罗丧失防腐能力；达克罗涂覆液随用随配，使用周期短，尽快用完；达克罗耐磨性能差，应该预涂达克罗，再涂以耐磨性高的其它涂料。达克罗涂层质量控制要求应该符合国家技术规范标准要求，通用技术规范标准即是GB18684-2002《锌铬涂层技术条件》。
达克罗防腐层的应用非常广泛，载重汽车上各种高强度底盘中小支架，连接件，外露件及紧固件的防腐，各种异型钢支架，螺栓，螺母等。国外明确规定汽车上≧10.9级的紧固件要使用达克罗防腐，是因为达克罗不仅有高的耐腐蚀能力，而且能够保证无氢脆，特别是高强度螺栓螺母，确保了汽车行使安全。在重载汽车上各种复杂形状的管类，腔类零部件的防腐如排气管，消声器等采用电镀，形成漏镀或者镀层不均匀缺陷，会受到腐蚀的危害直接影响到汽车的使用寿命，而使用达克罗工艺完全避免了这些问题的出现，而且耐受各种油类，防冻液，清洗剂的等化学制品的侵蚀，耐化学性和耐候性都很好，非常适合载重汽车底盘及外用零部件的防腐；另外发动机周围高热环境下的腐蚀如隔热板，排气管，散热器，发动机缸盖等零部件，一般涂料或者传统镀锌钝化膜不能够适用长期高温的运用，抗腐蚀能力急剧下降，而达克罗涂层固化温度达到300℃，在250℃环境下可以长期使用，表现出优良的耐高温腐蚀。随着铁路及城市轻轨的高速发展，钢轨地脚螺栓螺母，配套设施零部件，铁路电气化架杆线塔大量使用达克罗；在电子行业各种电子产品，通信器材，高低压开关（柜），标准件预埋件，高速公路波形护栏杆领域也发展迅速。
达克罗作为金属表面处理防腐之重要工艺，越来越被人们重视，特别是在环保形势压力下，环境污染使得传统的电镀工件的生产加工和磷化钝化工艺受到限制，达克罗的出现将会替代电镀及磷化钝化工艺，是真正的环保型的“绿色电镀”。
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