1、立項(xiàng)背景

傳統(tǒng)的氰化鍍鎘溶液和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，但氰化物是國(guó)家嚴(yán)令禁止使用的污染物之一，無(wú)氰鍍鎘代替氰化鍍鎘已經(jīng)勢(shì)在必行，并且時(shí)間緊迫。根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011 年本)》的要求，按照貴州省經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)《關(guān)于淘汰部分含有毒有害氰化物電鍍工藝專(zhuān)題會(huì)議紀(jì)要》(黔經(jīng)信專(zhuān)議[2013] 67 號(hào))文件的工作部署，貴州省進(jìn)行了淘汰氰化物電鍍的工作。傳統(tǒng)的氨三乙酸-氯化銨無(wú)氰酸性鍍鎘工藝和HEDP堿性無(wú)氰鍍鎘工藝代替氰化鍍鎘工藝，但這兩種工藝穩(wěn)定性差，不能滿(mǎn)足正常生產(chǎn)的要求。在這種背景下，受貴州省裝備制造業(yè)協(xié)會(huì)表面工程分會(huì)和貴陽(yáng)市表面工程行業(yè)協(xié)會(huì)的委托，本公司承擔(dān)了貴州航空航天領(lǐng)域的無(wú)氰鍍鎘研發(fā)項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)了氯化鉀無(wú)氰鍍鎘工藝。

隨著我國(guó)航空航天工業(yè)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的防護(hù)技術(shù)已不能滿(mǎn)足航空航天日益增長(zhǎng)的技術(shù)需求，研究開(kāi)發(fā)高耐蝕性鍍層結(jié)構(gòu)的重要性日漸突出。

石墨烯為納米級(jí)碳材料，具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子效應(yīng)等特殊功能，又具有良好的耐蝕性、導(dǎo)電性以及優(yōu)秀的機(jī)械性能等特性，從2004年石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來(lái)就一直備受矚目。將石墨烯作為改性材料在涂料開(kāi)發(fā)中已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用，但在鍍層封閉劑方面的研究報(bào)道卻很少。

傳統(tǒng)的鍍層封閉劑用二氧化硅溶膠及有機(jī)樹(shù)脂材料制備，受材料本身性能的限制，用其封閉鍍層來(lái)增加耐蝕性已經(jīng)遇到了瓶頸。

2、工藝特點(diǎn)

氯化鉀鍍鎘工藝采用現(xiàn)代電鍍添加劑，鍍層致密性好，與傳統(tǒng)的氰化鍍鎘相比顯著提高了鍍層的耐蝕性。氯化鉀鍍鎘工藝不使用氰化物作配位劑，工藝環(huán)保，也使用用強(qiáng)配位劑EDTA，電鍍廢水處理簡(jiǎn)單，且處理成本低。

在封閉過(guò)程中，羥基石墨烯與硅溶膠中的納米二氧化硅膠體以及硅烷聚合物交聯(lián)在一起，形成強(qiáng)度較高的封閉膜層。在封閉層中羥基石墨烯具有二次鈍化作用，使封閉層具有自修復(fù)性，能顯著提高鍍層的性能。

氯化鉀鍍鎘層鈍化后用羥基石墨烯封閉劑封閉具有超高的耐蝕性，中性鹽霧試驗(yàn)20064 h不生白銹，25920 h不生紅銹。

3、應(yīng)用情況

氯化鉀無(wú)氰鍍鎘于2015年開(kāi)始在貴州航空航天企業(yè)應(yīng)用，淘汰了高毒性的氰化物鍍鎘，目前，在貴州、四川、天津、山東、河南等省市獲得了廣泛的應(yīng)用。羥基石墨烯封閉劑于2018年開(kāi)始應(yīng)用，進(jìn)一步提高了氯化鉀無(wú)氰鍍鎘層的性能。本項(xiàng)目取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有廣泛的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用前景。