[发明专利]一种耐摩擦的无铬达克罗涂料

说明书

技术领域

本发明涉及金属防腐技术领域，具体涉及一种耐摩擦的无铬达克罗涂料。

背景技术

铁路紧固件是用于连接铁轨中的零部件，常见的铁路用紧固件有锚固螺栓类、螺旋道钉类、管片螺栓、高强扭剪螺栓类、高强钢结构六角螺栓、道岔螺栓、螺母、垫片、圆头方颈螺栓、六角螺栓和T型螺栓等，这些紧固件在使用时，大多暴露在空气中，容易受到腐蚀，影响铁轨中零部件的连接紧密性，从而影响铁路的安全性能。

达克罗技术是近年来发展起来的一种金属表面防腐新技术，20世纪60年代末由美国DIAMOND SHAMROCK公司发明。达克罗涂层的最大优点就是具有极佳的防腐蚀能力，其耐蚀性能与传统的镀锌表面处理工艺相比可提高7-10倍；涂层具有无氢脆性，特别适用于高强度受力件；涂层的高耐热性、耐热温度达300℃；同时涂层具有高渗透性、高附着性、高减磨性、高耐候性、高耐化学品稳定性、无污染性等优异性能。但从严格意义上来说，达克罗也不是完全的无污染涂层，这是因为在达克罗处理液中含有2％的Cr⁶⁺。Cr⁶⁺毒性强且对人体具有致癌作用，对农作物和微生物也有很大的毒害作用；同时，尽管达克罗涂料中绝大部分的Cr⁶⁺在烘烤成膜过程中参与反应转化成了Cr³⁺，但仍有少量的铬以可溶的Cr⁶⁺的形式保留在达克罗涂层中，在使用过程中对人体及环境造成危害。

公开号为CN102277022A的中国专利公开了一种水性无铬达克罗涂液，所述水性无铬达克罗涂液中锌粉的比例较高，在高温环境下腐蚀介质渗入基材的速率会加快，而锌的电极电势在70℃以上就会降低，这就导致高温下锌的电极电势比铁的电极电势低，从而不能起到牺牲阳极保护阴极的作用。公开号为CN105542540A的中国专利公开了一种Al2O3纳米颗粒增强的无铬达克罗防腐涂料，所述无铬达克罗防腐涂料主要以钼酸钠、硼酸为钝化液，以金属浆料和改性Al₂O₃纳米颗粒作为活性成分，该涂料制备得到的达克罗涂层具有硬度高和耐腐蚀性等特点，但是其机械强度还有待进一步改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐摩擦的无铬达克罗涂料，该涂料烧结后形成硅-硼-铝-锌合金复合防腐层，且耐磨性能优异。

为了实现上述目的，本发明提供一种耐摩擦的无铬达克罗涂料，所述耐摩擦的无铬达克罗涂料由原料组合物制成，以金属粉末100重量份为基准，所述原料组合物包括：金属粉末100重量份、水溶性硅酸盐6～18重量份、硼酸盐3～10重量份、硅烷偶联剂1～3重量份、润湿剂10～30重量份、助剂3～6重量份、水100～200重量份。

通过上述技术方案，本发明的达克罗涂料中含有硅酸盐和硼酸盐，在将涂料涂覆在工件表面后，会对工件进行高温加热，在高温加热过程中，形成硅-硼-铝-锌合金复合防腐层，提高了涂层防腐性能耐磨擦性能性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

一种耐摩擦的无铬达克罗涂料，由原料组合物制成，以金属粉末100重量份为基准，所述原料组合物包括：金属粉末100重量份、水溶性硅酸盐6～18重量份、硼酸盐3～10重量份、硅烷偶联剂1～3重量份、润湿剂10～30重量份、助剂3～6重量份、水100～200重量份。

本发明中，所述达克罗涂料中含有硅酸盐和硼酸盐，在将涂料涂覆在工件表面后，会对工件进行高温加热，在高温加热过程中，硅离子和硼离子会以扩散的方式进入金属粉末中，形成合金材料，提高了金属粉末的粉体片状化程度和表面平整光滑度，达到降低涂层耐磨擦性能的效果。

此外，硅酸盐在高温下也能生成二氧化硅，二氧化硅粒子在复合涂层中起到分散应力的作用，达到降低摩擦力的作用。