差别锌金属类涂层技术的环保性剖析

宣布时间：

2023-01-11 12:43

　　“质料在自然情况或工况条件下，与所处的情况介质爆发化学、电化学或物理作用而爆发的退化或破坏现象，称为腐化。”——腐化的界说。

　　人类通过冶金工程(消耗能量)将矿石(金属氧化物等)转变为金属，而金属质料加工制作成的工件在遭遇情况作用被腐化成金属氧化物或氢氧化物，又回到大自然，组成一个循环纪律。因此，腐化无法被完全拒绝，但人类可以利用腐化机理科学控制腐化速率，延长金属质料的使用寿命。例如在钢铁质料外貌制备金属涂层，并经过钝化形成耐腐化层，以�；じ痔逶馐苁凳┑募际豕ひ栈竦霉惴旱挠τ�。

　　金属锌是自然界中资源漫衍较广的金属元素，也是用于制备防腐涂层的重要元素之一，这是由于：锌与铁相比，是一种更为生动的金属元素，更容易被氧化腐化。在大气情况下，锌爆发氧化或电化学腐化在外貌笼罩了一层由氧化锌、碳酸锌和氢氧化锌组成的氧化膜，这一层氧化膜比较致密，黏附性能较好，能将外界的氧气与内部的组织隔离开来，避免内部的基体继续被氧化。同时，因为锌的电位负于铁，锌类涂层以牺牲阳极形式�；じ痔柿�。因此，由于锌金属的这些固有的特性，人类相继开发差别锌金属涂层技术，包括电镀锌，热浸锌，达克罗(锌铬或锌铝涂层)，粉末渗锌等。

　　那么这些技术是否会对情况造成污染吗?

　　电镀锌

　　电镀锌又称冷镀锌，是一种利用电解的原理在工件外貌形成均匀、致密、机械结合的金属锌层外貌防腐工艺。在干燥的大气情况下耐腐化良好，但在工业大气，含SO2情况耐腐化性极具下降，且保存“锌脆”，“氢脆”等问题。其主要工序为：化学除油→酸洗(除锈/活化)→电镀锌→钝化→干燥。其除油历程会爆发含油废水，酸洗后爆发酸雾、废酸等都会污染情况，电镀后会爆发大宗含锌废液以及氰化物等有毒物质排放，后处理钝化历程中重金属铬离子污染等，需要泯灭巨额资金购置污水处理设施进行处理至切合排放标准后排放。然而，一些小电镀企业工艺技术落后，生产效率低，原质料消耗高，市场竞争猛烈也不堪重负。尤其高投入的环保设备设施无法装备，纵然装备了也无力运用，致我国电镀行业的污染状况到了令人担心的田地。据预计，电镀行业每年排放大宗的污染物，包括4亿吨含重金属废水、50000吨固体废物和3000万立方米酸性气体。目前70-80%的国有电镀厂建立了污染控制设施，然而大部分处理设施已经逾期而不可正常运转(都会中只有50%的设施能运转，农村地区更低，只有25%)，而大大都乡镇电镀企业则险些没有接纳任何污染控制步伐。因此，电镀工业的污染问题是行业面临的最严重问题，其技术革新和污水处理是行业未来生长的偏向。可是在没有突出的革新步伐之前，海内外已严格限制电镀锌的生产和新项目建设。

　　热浸锌

　　热浸锌又称热镀锌，是一种将工件浸入到440~500℃左右的熔融锌液中，使金属构件外貌附着一层锌层的外貌防腐工艺。热浸锌的主要工序为：化学除油→酸洗→浸助镀溶剂→烘干预热→热镀锌→冷却→钝化→干燥。热浸锌依然会爆发电镀锌中保存的含油废水、废酸、酸雾及钝化历程中重金属铬离子污染。同时，预镀件放入镀锌槽时，会爆发大宗氯化铵和氯化锌的烟尘，镀锌后会爆发大宗废锌料和锌蒸汽，锌蒸汽极易导致锌中毒。因此，需要热浸锌企业增强环保意识，全面实施环保步伐，有效控制热浸锌生产及使用历程对情况爆发的不良影响。

　　达克罗技术

　　达克罗，海内又称锌铬涂层，是在工件外貌形成由片状锌粉、铝粉及金属铬盐组成的银灰色防腐涂层技术。达克罗的主要工序为：脱脂→抛丸→涂覆→固化→冷却。达克罗技术作为当今国际上外貌处理富有代表性的高新技术，具有极佳防腐性能，比古板镀锌处理的耐蚀性提高7~10倍，虽然其前处理接纳机械抛丸，制止了废酸、废液、酸雾等污染，但其涂覆剂中由于保存金属铬，六价铬为吞入性毒物/吸入性极毒物，皮肤接触可能导致敏感;更可能造成遗传性基因缺陷，吸入可能致癌，对情况有长期危险性。但这些是六价铬的特性，铬金属、三价或四价铬并不具有这些毒性。因此行业开发处理无铬或三价铬的涂层，例如Geomet技术，可是耐腐化性能与达克罗相比较差。别的，三价铬在随着时间的推移慢慢被氧化泛起六价铬，尤其在碱性情况下，涂层外貌疏松的微量三价铬在湿润的空气情况中被氧化成六价铬，最终危害人体健康。

　　古板粉末渗锌

　　粉末渗锌又称热扩散渗锌，是在加热状态下将Zn及其他合金元素扩散进入钢铁外貌形成Zn-Fe合金�；げ愕囊恢只却砉ひ�。其主要工艺流程为：机械抛丸→渗锌→酸洗→电解→钝化。粉末渗锌涂层与集体结合强度高，具有优异的抗高温氧化性能、耐腐化性与抗磨损与抗攻击特性，极大地提高金属构件的使用性能。但其渗锌历程由于接纳硅砂或氧化铝作为填料，因今生产历程具有较大的粉尘污染，同时为了进一步提高涂层耐腐化性能，后处理历程中需要进行酸洗，并接纳NaOH进行电解，因此会爆发酸雾、废酸、废碱等污染。

　　合金原子渗技术

　　综上四种锌类涂层技术均会情况造成差别水平的污染，因此开发或革新技术满足情况要求是一定趋势。天元智造承继“绿色科技，共创美好生活”的使命，开发了合金原子渗(Atomic Diffusion Alloying，简称“ADA”)技术，是基于原子热扩散原理，在古板粉末渗锌的基础上，利用大数据模型控制和特殊催化剂作用下，将锌、铝等合金元素渗入工件外貌，在工件外貌形成以冶金结合方法保存的Zn-Fe相或Zn-Fe-Al相合金层的先进环保外貌处理工艺。该工艺作为粉末渗锌的立异技术，以不爆发任何污染产品为出发点，从原理上对其质料、工艺及后处理全历程进行全面设计。例如精确盘算和使用锌粉消耗量，接纳绿色环保溶液进行渗锌后复合钝化工艺，其工艺历程无酸洗、铬酸钝化以及油漆等工序，历程中无“三废”排放。同时不降低防腐性能，在工业大气，酸雨以及高湿润高电解质等苛刻情况下仍具有优异的防腐性能。在许多工况下可以取代电镀性，热浸锌，古板粉末渗锌等。

　　人们接纳差别外貌工程技术减缓金属质料的腐化速率，延长金属质料的服役寿命，从而减少因腐化而造成的经济损失和宁静事故。然而，接纳外貌处理工艺虽然为金属质料付与了耐腐化的特性，却由于工艺技术的局限会爆发大宗的污染自然情况的产品，例如重金属，有毒气体和液体等，破坏了整个生态平衡，危险人类健康生活。因此，对外貌工程技术的革新和绿色环保防腐技术开发，是各工业国特别重视的课题，虽已经取得了一定的结果，可是应该看到，绿色防腐技术的开发和厘革的门路依旧曲折，研究任务艰巨。只有对绿色环保技术研发加大投入力度，组织科技力量以及各行业对古板的防腐技术全面认识和评价，从看法上、理论上和技术上进行立异，才华实现当今全人类配合建设绿色家园和美丽世界的梦想。

　　文章来源：陕西天元智能再制造股份有限公司

激光熔覆技术,电镀替代技术

【3D打印案例】与高性能几何结构结合，推动下一代电子散热器制造

《3D打印与换热器及散热器应用2.0》-上篇

【3D打印案例】与高性能几何结构结合，推动下一代电子散热器制造

《3D打印与换热器及散热器应用2.0》-上篇

快速链接

联系j9九游会

电话：0311-82898906 18032939645
传真：0311-82898906
邮箱： jyzczz@hbjyjt.com
地点：河北省石家庄市平山县南甸镇j9九游会工业园区

在线留言

微信民众号

官方抖音号

网站建设:中企动力石家庄 | SEO