隨著物質(zhì)文明的不斷進(jìn)步，人們對(duì)生存環(huán)境的質(zhì)量要求越來(lái)越高。保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為大多數(shù)國(guó)家擬定新世紀(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的重要價(jià)值取向。1999年6月，歐洲通過(guò)一項(xiàng)有關(guān)報(bào)廢汽車(chē)及其配件的監(jiān)管條例。此項(xiàng)名為“End of Life Vehicle Directive (EOLVD)”的法規(guī)，將于2006年正式生效。條例的4.2及6.3條限制使用有害的物質(zhì)如鉛、汞、鎘及六價(jià)鉻，規(guī)定每輛汽車(chē)的鉻（Cr6+）含量不超過(guò)2克。這項(xiàng)條例的出臺(tái)，對(duì)汽車(chē)零部件的表面處理提出了更高的環(huán)保要求，使得目前在汽車(chē)制造行業(yè)大量采用的達(dá)克羅涂層技術(shù)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

關(guān)于達(dá)克羅（Dacromet）

   Dacromet起源于20世紀(jì)60年代末的美國(guó)，當(dāng)時(shí)被譽(yù)為世界表面處理行業(yè)具有劃時(shí)代意義的革命性產(chǎn)物。Dacromet涂層以其高抗蝕、無(wú)氫脆、涂層薄的特點(diǎn)著稱(chēng)于世，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、建筑、鐵路、電力、橋梁、隧道、電器、軍工等許多行業(yè)。十年前，該技術(shù)在中國(guó)表面處理界還鮮為人知。1993年２月，航空工業(yè)部南京宏光空降裝備廠首家從日本NDS公司將Dacromet引進(jìn)中國(guó)，并于1995年在《材料保護(hù)》上以“達(dá)克羅”的中文譯名向大陸同行作了全面介紹。從此，達(dá)克羅技術(shù)開(kāi)始逐漸被人們所了解，中國(guó)表面處理工作者也著手對(duì)它進(jìn)行了多角度多層次的探索和研究。1996年國(guó)家機(jī)械工業(yè)部將達(dá)克羅列為清潔生產(chǎn)重點(diǎn)資助開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，1999年達(dá)克羅被國(guó)家環(huán)?？偩至袨閲?guó)家重點(diǎn)環(huán)保實(shí)用技術(shù)，如今它已經(jīng)成為各地電鍍涂裝行業(yè)推介的熱點(diǎn)。由于達(dá)克羅涂層突出的抗蝕性能，再加上它在涂裝過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染較少，因而在不到10年的時(shí)間內(nèi)取得了長(zhǎng)足發(fā)展?，F(xiàn)在，達(dá)克羅涂裝生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備和達(dá)克羅涂料以及制造涂料所必需的超微片狀鋅、鋁材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，并基本達(dá)到國(guó)外上世紀(jì)九十年代前期水平。目前，中國(guó)正在運(yùn)行的達(dá)克羅涂裝生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)超過(guò)70條（僅江浙滬地區(qū)就達(dá)到了30條之多），年消耗達(dá)克羅涂料近400噸。關(guān)于達(dá)克羅的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18684-2002《鋅鉻涂層技術(shù)條件》也于2002年由國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局正式頒布實(shí)施，并將達(dá)克羅涂層正式定名為“鋅鉻涂層”。

   達(dá) 克羅表面處理是一個(gè)完全閉合的過(guò)程，從前處理到最后的成膜，沒(méi)有水漂洗工序，很少向外界排放含有害物質(zhì)的廢水。烘烤時(shí)的排出物主要是水蒸氣，基本上不含有害物質(zhì)。因此，用達(dá)克羅替代電鍍鋅和熱浸鍍鋅，確實(shí)可以減輕傳統(tǒng)表面處理產(chǎn)生的嚴(yán)重環(huán)境污染。但是，從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，達(dá)克羅還不是完全的“綠色產(chǎn)品”， 不能簡(jiǎn)單地將其冠名為“綠色電鍍”。這主要是因?yàn)樵谶_(dá)克羅處理液中還含有約2%的Cr6+。Cr6+是眾所周知的有害物質(zhì)，毒性強(qiáng)且有致癌作用，會(huì)對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此鉻的使用已經(jīng)受到越來(lái)越嚴(yán)格的限制。盡管達(dá)克羅涂料中絕大部分的Cr6+在烘烤成膜的過(guò)程中通過(guò)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成了Cr3+，但仍有很少量的鉻以可溶性六價(jià)鉻的形式保留在達(dá)克羅涂層中。在正常情況下，它的溶出量應(yīng)該不大于3μg/cm2，但即使是這個(gè)數(shù)量也同鍍鋅鈍化層一樣超過(guò)了0.6μg/cm2這一引起過(guò)敏的限度。如果涂料質(zhì)量低劣或是工藝過(guò)程失控，則涂層中可溶性六價(jià)鉻的量會(huì)大大增加，造成的后果相當(dāng)嚴(yán)重。為了解決這一問(wèn)題，法國(guó)的Dacral公司調(diào)整了達(dá)克羅涂料液的材料，于10年前推出了名為Dacromet LC的低鉻達(dá)克羅。它在不改變?cè)泻婵緱l件的情況下使六價(jià)鉻盡可能全部在反應(yīng)中被還原，其膜層中Cr6+的含量降為0.03μg/cm2。中國(guó)有些達(dá)克羅涂料生產(chǎn)企業(yè)也采取了用鉬或鈦的化合物替代部分鉻酸以降低Cr6+含量的措施。不過(guò)，盡管如此也難以應(yīng)對(duì)越來(lái)越高的環(huán)保要求。在這種情況下，經(jīng)歷了一個(gè)從量變到質(zhì)變的過(guò)程后，被人們稱(chēng)之為“無(wú)鉻達(dá)克羅”的交美特終于問(wèn)世。

關(guān)于交美特（Geomet）

   Geomet是美國(guó)MCI公司為滿(mǎn)足政府VOC法規(guī)和汽車(chē)行業(yè)規(guī)定的環(huán)保要求而開(kāi)發(fā)出的表面處理新技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)其達(dá)克羅姊妹公司即日本的NDS、法國(guó)Dacral和巴西的MCBI公司共同推向全球市場(chǎng)。不含鉻的交美特涂層作為達(dá)克羅涂層的更新?lián)Q代產(chǎn)品已經(jīng)首先被汽車(chē)制造行業(yè)普遍認(rèn)可和接受。

   防腐蝕途徑

   交美特涂層的外觀呈亞光銀灰色，光澤較達(dá)克羅涂層略暗，是一種將超細(xì)鋅鱗片和鋁鱗片疊合包裹在特殊粘結(jié)劑中的無(wú)機(jī)涂層。交美特涂層從四個(gè)方面對(duì)鋼鐵基體提供保護(hù)作用：

(1)屏障保護(hù)：經(jīng)過(guò)處理的層層疊合的鋅鱗片和鋁鱗片在鋼鐵基體和腐蝕介質(zhì)之間提供了一道優(yōu)良的屏障，阻礙了腐蝕介質(zhì)和去極化劑到達(dá)基體；

(2)電化學(xué)作用：鋅層作為犧牲陽(yáng)極被腐蝕以保護(hù)鋼鐵基體；

(3)鈍化作用：由于鈍化而產(chǎn)生的金屬氧化物減慢了鋅及鋼鐵的腐蝕反應(yīng)速度；

(4)自修復(fù)作用：當(dāng)涂層受損時(shí)，鋅的氧化物和碳酸鹽向涂層被損壞的區(qū)域移動(dòng)，積極地修復(fù)涂層，恢復(fù)保護(hù)屏障。

環(huán)境效益

 交美特所采用的涂料是符合美國(guó)VOC法規(guī)的水性涂料，涂料中不使用危險(xiǎn)的溶劑，不含有毒的金屬(如鎳、鉛、鋇和汞)。交美特與鉻完全不沾邊，在其涂料和涂層中均不含有任何的鉻，既沒(méi)有六價(jià)鉻也沒(méi)有三價(jià)鉻。所以，交美特完全符合美國(guó)環(huán)保署（EPA）、美國(guó)職業(yè)安全和健康行政部門(mén)（OSHA）的相應(yīng)規(guī)范和世界各大汽車(chē)制造廠商的標(biāo)準(zhǔn)要求，在表面處理過(guò)程中不折不扣地實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)，是一種真正意義上的環(huán)保實(shí)用技術(shù)。

   性能特點(diǎn)

（１）涂層?。航幻捞赝繉拥暮穸韧ǔ?/span>8-10微米，帶有封閉層的（如GEOMET L），其厚度為10-14微米；

（２）無(wú)氫脆：涂覆過(guò)程不采用酸洗，不涉及電化學(xué)過(guò)程，避免了氫脆的產(chǎn)生；

（３）抗雙金屬腐蝕：大多數(shù)鋅層當(dāng)與鋁或鋼緊密配合時(shí)會(huì)產(chǎn)生典型的雙金屬微電池，而交美特涂層中的鋁鱗片能夠消除上述現(xiàn)象的發(fā)生；

（４）耐有機(jī)溶劑：作為一種無(wú)機(jī)涂層，它的本性導(dǎo)致它能夠耐受有機(jī)溶劑；

（５）耐熱性：在550°F（288℃）下加熱3小時(shí)后仍保持其原有的抗腐蝕性能；

（６）導(dǎo)電性：涂層中疊合在一起的金屬鋅、鋁薄片允許電流通過(guò)并傳導(dǎo)到基體；

（７）耐腐蝕：對(duì)于羅紋零件來(lái)說(shuō)，8-10微米的交美特涂層可以承受720小時(shí)鹽霧試驗(yàn)不出現(xiàn)紅銹；而對(duì)于非羅紋緊固則可達(dá)800小時(shí)。單純的交美特涂層的耐鹽霧腐蝕性能稍遜于達(dá)克羅涂層，但在仿真真實(shí)自然環(huán)境的循環(huán)腐蝕試驗(yàn)中的表現(xiàn)與達(dá)克羅不相上下。

   通用的涂覆加工程序

   交美特與達(dá)克羅在涂覆生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備上是通用的。在對(duì)零件進(jìn)行前處理以后，交美特同達(dá)克羅一樣，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(guò)調(diào)整涂覆過(guò)程的工藝參數(shù)可以得到不同的涂層厚度。經(jīng)涂覆后的零件在525°600°F(274°316℃，此為金屬零件溫度峰值)下烘烤15分鐘形成交美特膜層。其固化溫度范圍較寬，這是由涂料的化學(xué)性質(zhì)決定的。        烘烤方式的革新

   交美特在成膜時(shí)對(duì)烘烤方式進(jìn)行了革新，采用了一些與達(dá)克羅不同的工藝方法和設(shè)備。新的烘烤方式有以下兩種：

（１）浸漬-離心后零件的烘烤：第一遍涂覆后的零件在350°450°F（177°232℃，指金屬零件的溫度）下加熱15分鐘得到涂層；然后進(jìn)行第二遍涂覆，并在525°600°F（274°316℃，此為金屬零件溫度峰值）下烘烤15分鐘，對(duì)兩遍涂覆層一并進(jìn)行最終的處理。

（２）噴涂后零件的感應(yīng)加熱：對(duì)噴涂后的零件進(jìn)行感應(yīng)加熱可以很快地達(dá)到525°600°F（274°316℃）的溫度。這種烘烤方式是快速,高效和緊湊的，因?yàn)榱慵奶幚磉^(guò)程在極短時(shí)間內(nèi)即可完成。

       封閉層

   封閉層是為完善交美特涂層的性能，滿(mǎn)足各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多方面的要求而開(kāi)發(fā)出來(lái)的。交美特涂層與封閉層配套使用后，進(jìn)一部提高了原有的性能并擴(kuò)展了其功能。封閉層是交美特表面處理體系的組成部分，它作為面層涂覆在交美特涂層上，具有以下作用：

(1)減摩：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0.1以下；

(2)提高耐腐蝕能力；

(3)提高抗雙金屬腐蝕能力；

(4)提高對(duì)有機(jī)溶劑、汽油和剎車(chē)液的耐受能力；

(5)良好的耐熱性；

       系列化的涂層體系

   交美特涂層已經(jīng)發(fā)展成為能夠滿(mǎn)足工程上對(duì)耐蝕、減摩以及其它功能需求的系列化的涂層體系，具備了全面取代達(dá)克羅涂層的能力。通過(guò)以上表格中的數(shù)據(jù)可以具體了解各種交美特涂層的性能及其適用范圍。

     發(fā)展與展望

   交美特(Geomet)的英文前綴“geo-”是“地球”、“土地”的意思，這個(gè)名稱(chēng)的環(huán)保含意不言而喻。交美特不是簡(jiǎn)單的“無(wú)鉻達(dá)克羅”，而是一種全新的表面處理體系。作為達(dá)克羅的更新?lián)Q代產(chǎn)品，交美特繼承了達(dá)克羅高抗蝕、無(wú)氫脆、涂層薄的特點(diǎn)，同時(shí)徹底摒棄了有害的Cr6+，實(shí)現(xiàn)了真正的清潔生產(chǎn)。盡管交美特的涂覆加工成本目前還比較高，但它的巨大的發(fā)展前景是可以預(yù)期的。達(dá)克羅當(dāng)年是應(yīng)汽車(chē)的防蝕要求而誕生，并通過(guò)汽車(chē)行業(yè) 成功地走向世界的。交美特今天還是循著這條軌跡行進(jìn)，可謂是輕車(chē)熟路。由于中國(guó)大量的電鍍鋅和熱浸鍍鋅企業(yè)還有待改造，因此在最近若干年內(nèi)，達(dá)克羅在中國(guó)仍然有著一定的發(fā)展空間，但是達(dá)克羅被交美特取代的大趨勢(shì)是無(wú)法改變的，未來(lái)無(wú)疑是屬于交美特的。