达克罗(锌铬膜)检测技术详述
达克罗锌铬膜检测技术详述
东建中 上海 021-65147943
摘要
达克罗作为一种新的表面防腐工艺为了保证加工的质量
在国内得到了越来越广
的应用
测
术
必须在达克罗的生产中进行多项检
锌铬膜
的检测技
具
本文就生产中经常要用到的一些对达克罗
进行了详细的论述
对从事达克罗生产的生产和管理人员
有很好的参考价值关键词达克罗1
前言
达克罗涂层是一种无机防腐蚀涂层,
国外的商品名称是
, 国内比较流行的称谓是锌铬涂层或锌铬膜
[1]
极佳的耐蚀性
随着达克罗
该涂层具有
锌铬膜涂层检测
锌铬涂层技术条件
优良的涂装性能及稳定性的耐候性与耐化学品性能
锌铬膜
生产线在各地的建成投产
达克罗技术在国
内得到了越来越广的普及
它的优点被越来越多的业内人士所认识
直径15~10微米左右的片状锌乙二醇和纤维素等物质组成
达克罗涂层主要是由厚0.4~0.5微米粉和铝粉
[2]
无水铬酸
聚四氟乙烯
工件在经过涂覆和高温固化后,
在工件表面形成银灰色的防腐涂层在固化时
涂层与基体间既存在化学作用, 又存在物理作用, 生成的涂
影响涂层隔离效果的主要因
附着力
电阻和厚
层能更好地起到隔离腐蚀介质的作用素是水度等
达克罗处理的工艺过程为
[3]
[4]
以及氧对涂层的渗透性, 涂层的吸水性
更多的内容可参考有关文献内
1
容
在此不再赘述试样
工件
准备
除油干燥
(80
除锈
120
抛丸处理,5
10min)
浸涂或喷涂达克
烧结
(280
320
罗液
,10
沥干或甩干20min)
检测入库工件
都须对涂层进行
生产中为了了解涂层的质量或为了科研的需要各种检测2
下面
将分别论述用于达克罗检测的各种方法
锌铬涂层的国标中有关的检测方法
锌铬涂层 技
根据2002年国家质量监督检验检疫总局发布了术条件
的中华人民共和国国家标准
标准号为
GB/T18684-2002
对达克罗涂层的检测主要有以下几项2.1
外观
在自然折射光下
银灰色无漏涂
匀
用肉眼进行观察
锌铬涂层的基本色调应呈
锌铬涂层应连续
涂层应基本均
经改性也可以获得其他颜色气泡
剥落
裂纹
麻点
如黑色等
夹杂物等缺陷
无明显的局部过厚现象
涂层不应变色但是允许有小黄色斑
点存在
2.2
涂敷量和涂层厚度的检测
标准根据不同等级涂层的涂敷量或涂层厚度等级
可以采用二种方法进行检测
重量大于50g 试样
80
采用精度为1mg 的天平称的20%NaOH
水溶液中
充分水洗后立即烘将涂层分为四个
1) 溶解称重法
得原始质量W 1(mg),将试样放入
70浸泡
10min
使锌铬涂层全部溶解
2
取出试样
干
在称取涂层溶解后的试样质量W 2(mg)
dm 2
量取并计算出工件的表
mg/dm
2
面积S
按下列公式计算出涂层的涂覆量W
W=(W1-W 2)/S 2)
金相显微镜法涂层的厚度2.3
附着强度试验
采用胶带试验方法
检测锌铬涂层与基体的附着强度
胶带试
按GB/T6462要求
采用金相显微镜法检测
验按GB/T5270-1985第1.4要求进行要求试验后涂层不得从基体上剥落或露底
但允许胶带变色和粘着锌铝粉粒
2.4
耐水性能试验 把试样浸入
40取出后在室温下干燥
强度试验的要求之内进行
1
的去离子水中
连续浸泡
240h
将试样
再进行附着强度试验试验结果应达到附着
附着强度试验应在试样从去离子水中取出后的2h
涂层不得从基体上剥落或露底
进行耐水性试验后
2.5
耐盐雾性能试验
耐盐雾性能试验按GB/T10125-1997第3.2.1要求进行
涂层经
分
盐雾试验后按涂层上出现红锈的时间从120小时到1000小时为四个等级2.6湿热试验
湿热试验在湿热试验箱中进行度和湿度
试验的方法为
湿热试验箱应能调整和控制温
2
将湿热试验箱温度设定为
40
相对湿度为95%3%将样品垂直挂于湿热试验箱中
3
样品不应相
互接触
间
当湿热试验箱达到设定的温度和湿度时开始计算试验时
两次检查后
连续试验48h 检查一次检查样品是否出现红锈
每隔72h 检查一次一次
标准中规定
每次检查后样品应变换位置240h 检查最后只对3级和4级涂层进行耐湿热试验
要求涂
层在240 小时内不得出现红锈2.7
试样选取的方法
标准中规定了抽取试样的方法 1) 同一批产品中
按每一种试验随机抽取三个试样
进行试验
若其中任何一件试样经试验不合格则应再随机抽取三件试样进行
相同的试验若其中再有任何一件不合格
则该批产品为不合格 2) 对于组合件或单件质量超过150克的零件或构件工件的一部分作为试样进行试验影响试验结果
应采用涂料
则切取该
为了避免切口处裸露的钢铁基体
对于形状复杂
蜡或胶带等保护切口
难以求出表面积的零件也可以采用同样的方法制备试样3. 生产中用到的其它检测方法
除了国标中提到的检测内容外法进行达克罗涂层的检测3.1 氨水试验
它是用于现场检测涂层固化烧结的质量
选生产线上刚出炉的工件30min
方法为
在室温下, 挑
实际工作中还用到以下这些方
在涂层上滴1至4滴浓氨水; 保持
15
但需要注意的是
所以试验时要结
如果出现黄色, 为合格,
说明已烘烤彻底
进行氨水试验时也会出现黄色
4
当工件烘烤过头
合工件的烘烤产品合格的依据
固化时的情况进行分析判断, 不能单以此项作为判断
3.2 耐酸溶液浸蚀试验:
将要检测的试样浸于盛有5%的盐酸溶液的烧杯中, 观察反应情
况
要检测的试样在浸入后
涂层会被盐酸侵蚀
可观察到有气体
不断产生
根据涂层被侵蚀的时间的长短
对于涂覆的不好的涂层
确定其耐盐酸的能力
也可采用本试验的方
一般在四分钟左右
法
将涂层去除
3.3 耐碱溶液浸蚀试验:
将要检测的试样浸于盛有5%的氢氧化钠溶液的烧杯中, 观察反应
情况
在氢氧化钠溶液中
大约十多分钟后
涂层表面开始变色
将
有气泡产生
涂层去除
对于涂覆的不好的涂层
也可采用本试验的方法
3.4
耐盐水试验
将要检测的试样浸于盛有5%的氯化钠溶液的烧杯中, 观察腐蚀情况
要检测的试样在5%的氯化钠溶液中试样才会有变化
在做本试验时
做测试的试样
正常的情况下需要二至三
须悬空吊在氯化钠的溶液
观察试样的变化
并记
个月
中
要按固定的时间间隔
录好观察所得到的数据3.5
耐热腐蚀试验
将达克罗试样在高温烘箱里放置一定时间后取出较, 看涂层的变化
从而判断其耐热腐蚀的能力
5
与标准试样比
3.6
机械摩擦试验
对于标准件
考虑到在使用过程中总会有拆装的操作
须能在数次拆装后
对于涂
覆在标准件上的达克罗涂层
很好的耐腐蚀能力
试验方法
栓
然后退下
保护涂层仍具有
随机抽取的配套的螺栓和螺母五套如此循环10次
将螺母旋入螺
将此螺栓和螺母浸于3%的氯化钠
正常情况下
在十天
溶液中
观察经过机械摩擦后的涂层的变化
以后涂层才会出现变化3.7
导电性能试验
涂层的导电性能的试验分为二种情况层的导电性能
面时
一种是涂覆在工件上的涂
由于涂覆在工件表
所以涂层的情况与
另一种是涂层本身的导电性能
达克罗涂液会与基体金属发生化学反应
涂覆在玻璃上是不一样的 方法一
将达克罗溶液涂覆在玻璃片上
m), 冷却后取出
放到加热炉中
按正常
程序固化(厚度约8~10层表面的电阻 方法二
用万用表测相距1cm 间涂
/cm)例如某次
水溶性涂料涂膜表面电阻实测值200~500(k
试验方法以万用表粗测锌铬膜层的导电性能
M10螺母对面电阻为0.8
;M16
;M12
对标准件的结果为电阻5
28螺钉两端
;M16螺母对面电阻0.460螺钉两端电阻
10
3.8
涂层孔隙率检测
涂层的孔隙是指从涂层表面一直至金属的细小孔道孔隙率是反映涂层表面致密程度的一种性能
6
所以涂层
直
涂层孔隙的多少
接影响涂层在各种腐蚀环境中耐蚀性能涂二烘的制品
耐蚀性的方法
产生孔隙的几率较大
对于铁基零件
特别是对于一涂一烘或二
检测更具意义
是间接评估
将浸有测试
可使用贴滤纸的方法
溶液的润湿滤纸贴于经预处理的被测试样表面渗入涂层的孔隙中与基体金属作用纸上显示
滤纸上的相应试液
生成具有特征颜色的斑点在滤
然后以滤纸上有色斑点的多少来评定涂层孔隙率
孔隙率=孔隙数/表面积个/平方厘米注
腐蚀点直径在一毫米以下
腐蚀点直径在一至三毫米间
腐蚀点直径在三至五毫米间
每点以一个孔隙计每点以三个孔隙计每点以十个孔隙计
一般以三次试验的算术平均值评定孔隙率测试结果3.9 涂层硬度的检测:
硬度是涂层的重要机械性能之一程中的耐磨及使用寿命等方面3.10 涂层结合力检测
涂层结合力是指涂层与基体金属的结合强度涂层从基体金属上剥离所需要的力
涂层结合力不良引起涂层剥落
即单位表面积的
它涉及被涂覆工件在使用过
是涂层重要的机械性能之一
不仅直接影响外观质量
所以涂层的结合力如果
俗称脱皮
而且使涂层的防护性能和功能均失去作用不合格
则无需进行其它性能的检测
检验和评定涂层的结合力的方法有很多种件的限制
由于受现有检测条
其检测
实际在应用的主要是定性或半定量的检测方法
7
的原理是涂层与基体的物理-机械性能不同为基础匀变形
热应力或其它外力作用下
在试样经受不均
检测涂层结合力合格与否
3.10.1
弯曲试验法
弯曲试验法是在外力作用下使试样弯曲受力程度不同
两者间产生分力
由于涂层和金属基体
涂
当该分力大于其结合强度时
层即从基体上剥落合力是否合格
最后以弯曲试验后涂层是否剥落来评定涂层结
薄型零件
线材
对于采用达克罗表面处理的弹簧
检测方法
应该进行此项检测
轴
弯曲一百八十度
将试样沿一直径与试样厚度相等的
然后用放大四倍的放大镜检查受弯曲部分
如涂层不起皮
脱落为合格
3.10.2
划痕试验法
用硬质钢针或刀片间距的方格
在试样表面纵横交错地将涂层划穿成一定
由于划痕时使涂层在受
涂层
划痕的数量和间距不受限制
力情况下与基体产生作用力
将从基体上剥离是否合格
3.11 涂层钎焊性检测
若作用力大于涂层结合强度时
划痕后以涂层是否起皮或剥落来评定涂层结合力
涂层钎焊性是表面焊锡在欲焊金属表面流动的难易程度层表面被熔融焊料润湿的能力
所以
能如何
在电子行业
即涂
达克罗涂层中因为含有大量的金属
有时需要了解涂覆了达克罗之后涂层的钎焊性
以方便产品的设计
取一定重量的焊料放在被测试的
8
可以采用流布面积法进行检测
试样的表面上在加热板上加热到
250保持2分钟取下试样
流布
用面积仪检查并计算焊料流布的面积
面积愈大
镀层钎焊性愈好
虚焊面不能一并计入
3.12
涂层上的表面膜层的检测
为了改善涂层的表面状态一层密封膜
在达克罗涂层上人们有时会再涂覆
可在涂层表面滴
判断涂层表面是否存在这层密封膜
1滴10%盐酸, 如果涂层表面无反应则说明该膜层不存在4. 检测方法的补充
说明存在密封膜, 若有气体产生
4.1达克罗涂层与基体的附着力
除了可采用国标中提到的方法外
还可采用油漆标准中的划圈和冲击试验进行检测4.1.1划圈法进行检测
国家标准
GB1720-70
, 使用专门的附着力测定仪
试验时附着力测定仪上的针头在试样上以一定大小的
类似的检
回转半径划圈
划好后用四倍的放大镜检查划痕并评级
国际标准为
ISO2409-1972
E
测方法还有划格法4.1.2 冲击试验验时
国家标准GB1732-79,
采用冲击仪进行测定对试样进行动作
试
试样放在冲击仪下
按规定的步骤
然后
用四倍放大镜观察做过的试样
现象
判断涂层的质量
根据涂层有无裂纹皱纹及剥落等
4.2 涂层厚度检测
涂层厚度及均匀性是衡量涂层质量的重要指标影响着涂层产品的可靠性和使用价值
9
在很大程度上
可
通过对涂层厚度的检测
间接评价涂层的耐蚀性
涂层的检测方法分为破坏性和非破坏性
所在在检测时
至
大多数涂层检测方法都是涂层局部厚度的检测
少应在有代表性的或规定的部位
平均值作为测量厚度的结果4.2.1
金相显微镜法
金相显微镜法是一种测试精度高坏性检测方法
选用经校验
测量三个以上的厚度并计算其
在前面已提到过
下面将详细介绍
又能直观判断测试结果的破
可
常用作涂层厚度检测时发生分歧时的仲裁方法带有测微目镜的金相显微镜
将需要检测厚度的工作
按试样制作的要求制作成合格的试样
选择合适的目镜和物镜的倍率
根据涂层的厚度波动的范围
将试样放
仔细用测微
并调整好显微镜的焦距
进一步调好焦距
在金相显微镜载物台上的适当位置
目镜测量涂层的断面的厚度
读数的平均值
在同一位置上每次测量至少是三次
如需测定平均厚度
则在试样断面的全部长度上
测定五个点的平均厚度
4.2.2 仪器检测法
取其算术平均值即可
仪器测厚的方法是一种非破坏性检测方法
理的或放射性等工作原理
采用磁性法检测
互感电流为基准
快速
它利用机械的物
可
准确地测出有关涂层的厚度
其检测的原理是以探头对磁性基体的磁通量或
对探头磁
利用其表面的非磁性镀层的厚度不同
通量或互感电流的线性变化值来测量覆盖层的厚度产的有CH-1型
此类检测仪国
DHC-1型等多种可选用测量时所选用的试样
否则检测结果不准或无
须有一块比探头的平面大些的平整的表面
10
4.3
涂层的耐蚀性检测
涂层的耐蚀性是反映涂层保护基体金属和抵抗环境侵蚀能力的
好坏
是直接影响被保护工件的使用寿命的重要指标[5][6]可采用
的检测方法主要有以下三种
一 使用环境检测
这方面的讯息主要来自用户的反馈
涂覆加工厂须注意收集
二 大气暴露试验 将已涂覆好的试样或产品放在大气暴露场室内或室外的试样架上进行各种自然条件下的腐蚀试验
测定腐蚀速度
定期达克罗
观察腐蚀过程的特征从而评定涂层的耐蚀性确定其防护的寿命这一过程所需的时间较长
须指定专人负责并做好记录
三 人工加速和模拟腐蚀试验
将经达克罗处理的样品或工件在实验室中用人工方法模拟某些腐蚀环境
进行快速腐蚀试验通在测试过程中根据涂层的腐蚀程度和特征评定涂层的耐蚀性
常可选用盐雾箱进行测试例如盐雾试验霜
(YWX/Q-150)工作室尺寸长X 宽X 高
温度范围温度波动度
温度均匀度
盐雾沉降量35
~550.521~2ml/80cm2h
11
市场上此类试验设备很多可选用500X630X450
5. 结束语当然
除发上面所讲的一些检测方法外可能还有其它可用于达克罗涂层的检测的方法
在此就不一一说明了
参考文献
[1]
东建中
2003
9金属防腐用水性涂料达克罗
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5
不锈钢粉的高压水雾化制作及应用
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达克罗
20
达克罗技术专利综述. 材料保当今世界表面处理的高新技术. 材料保新材料产业中国电镀材料信息[2]
东建中2003
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张伟明护,1995,28(8):19[4] 李宁, 陈玲, 周德瑞
等
21护,2000,33(6):19
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电镀与涂饰,2000,19(5):4.
[6] 东建中锌铬膜锌粉粒度对锌铬膜耐蚀性能影响的研究. 达克罗
5耐腐蚀性的不足及改进研究[J]27中国电镀材料信息
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12