無鉻鋅鋁涂層是為滿足世界各國的VOC法規(guī)和汽車行業(yè)規(guī)定的環(huán)保要求而開發(fā)出的表面處理新概念,無鉻鋅鋁涂層作為鋅鉻涂層的更新?lián)Q代產品已經(jīng)首先被汽車制造行業(yè)普遍認可和接受。 無鉻鋅鋁涂層目前實現(xiàn)了產業(yè)化的產品屈指可數(shù):一種是由美國MCI公司推出的Geomet(交美特)涂層,一種是德國DELTA公司推出的Delta涂層;以上兩種涂層已在發(fā)達國家普遍使用;還有一種就是由我公司推出的BNC®水性無鉻鋅鋁涂層。
一.防腐機理 無鉻鋅鋁涂層的外觀呈亞光銀灰色,光澤較鋅鉻涂層略暗,是一種將超細鋅鱗片和鋁鱗片疊合包裹在特殊粘結劑中的無機涂層。無鉻鋅鋁涂層從四個方面對鋼鐵基體提供保護作用。
二.環(huán)境效益 水性無鉻鋅鋁涂料不使用有機溶劑,不含有毒的金屬(如鎳、鉛、鋇和汞)以及六價鉻或三價鉻,符合美國環(huán)保署(EPA)、美國職業(yè)安全和健康行政部門(OSHA)的相應規(guī)范和世界各大汽車制造廠商的標準要求。
三.性能特點 1.涂層薄 無鉻鋅鋁涂層的厚度通常為8-10μm; 2.無氫脆 涂覆過程不采用酸洗,避免了氫脆的產生; 3.抗雙金屬腐蝕 大多數(shù)鋅層與鋁或鋼緊密配合時會產生典型的雙金屬微電池腐蝕,而無鉻鋅鋁涂層中的鋁鱗片能夠消除上述現(xiàn)象的發(fā)生。 4.耐有機溶劑 作為一種無機涂層,能夠耐受有機溶劑; 5.耐熱性 涂層即使經(jīng)3小時300°C高溫熱處理后,也保持優(yōu)異耐蝕性; 6.導電性 涂層中疊合在一起金屬鋅、鋁薄片允許電流通過并傳導到基體; 7.耐蝕性 對于螺紋零件來說,8~10μm的無鉻鋅鋁涂層可以耐720h鹽霧試驗不出現(xiàn)紅銹;而對于非螺紋緊固則可以達1000h。單純的無鉻鋅鋁涂層的耐鹽霧腐蝕性能稍遜于鋅鉻涂層,但在模擬真實自然環(huán)境的循環(huán)腐蝕試驗中的表現(xiàn)與鋅鉻涂層相當。
四.涂覆工藝 無鉻鋅鋁涂層與鋅鉻涂層在涂覆生產工藝上是相近的。在對零件進行前處理以后,無鉻鋅鋁涂層同鋅鉻涂層一樣,采用常規(guī)的浸漬→離心、噴涂或浸漬→瀝液→離心的涂覆工藝。通過調整涂覆過程的工藝參數(shù)可以得到不同的涂層厚度。
五.固化方式 浸漬-離心后的零件在170℃條件下固化(指金屬零件溫度)加熱維持15分鐘后得到涂層;然后將零件取出,冷卻后進行第二次涂覆。經(jīng)涂覆后的零件進行第二次固化加熱,一溫區(qū)為170℃,固化時間為15—20分鐘;二溫區(qū)在300℃條件下烘烤固化(此為金屬零件溫度峰值)25—30分鐘,對兩遍涂層一并進行最終的處理。 √浸漬-離心后的零件在180℃條件下固化(指金屬零件溫度)加熱15分鐘左右,然后再升高至320℃加熱35分鐘左右。冷卻后將零件進行第二次涂覆固化后,再進行一次表面封閉處理。
六.面涂層 面涂層是根據(jù)客戶需要而開發(fā)應用的,涂覆在無鉻鋅鋁涂層上。不同的面涂層作用不同,其表面處理和組成部分也不同。它作為面層即可涂覆在無鉻鋅鋁涂層上,也可涂覆在鋅鉻涂層上。例如:不同的封閉層可以得到不同的減摩效果,最低可將涂層的摩擦系數(shù)降到0.01~0.17以內。面涂層是提高耐腐蝕能力;提高抗雙金屬腐蝕能力;提高對有機溶劑(汽油和剎車液)的耐受能力;提高耐熱性;以及得到各種各樣的彩色表面。
七.產品情況 從目前看,無鉻鋅鋁涂層的成本要比鋅鉻涂層高許多,因此其價格很高,Delta漿液的德國產地價是40歐元/公斤、Geomet(交美特)漿液的日本產地價為1750日元/公斤,由此估算它們在我國的銷售價都應在250元人民幣/公斤以上;而我公司推出的BNC®無鉻鋅鋁涂層漿液的國內市場價僅為120元人民幣/公斤,從而大大降低了無鉻鋅鋁涂層的加工涂覆成本,為我國大規(guī)模應用無鉻鋅鋁涂層創(chuàng)造了條件。
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