提高达克罗涂层导电性的方法及具有高导电性达克罗涂层的金属件

摘要

本发明公开了一种提高达克罗涂层导电性的方法及具有高导电性达克罗涂层的金属件，在涂敷金属基体的达克罗溶液中添加金属银微粒或含有金属银微粒的水性导电银浆，所述金属银微粒的直径为1～20μm。本发明提供一种既保证了涂层优异的耐蚀性，又提高了金属基体上达克罗涂层导电性的方法，该方法简单有效、实用性好。

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属基体表面涂层的导电处理方法，尤其涉及一种提高达克罗涂层导电性的方法及具有高导电性达克罗涂层的金属件。

背景技术

达克罗是dacromet缩写的译音，又译做达克锈、久耐锈、高克锈、锌铬膜等。达克罗防腐蚀处理是指用含有锌片、铝片、铬酸酐、乙二醇等成分的糊状处理液涂覆金属基体，经高温烘烤后，在金属基体表面形成一层具有极佳耐蚀性的涂膜，与传统的电镀锌相比，达克罗涂层耐腐蚀性能极强，是镀锌层耐腐蚀能力的7～10倍，无氢脆性，耐热温度可达300℃以上，并且附着力好。因此，达克罗的应用范围很广，它不但可以处理钢、铁、铝及其合金，还可以处理烧结金属，以及特殊的表面处理。但达克罗涂层的导电性能较差，因此不宜用于导电连接的零件。同时，作用于金属件时，达克罗涂层会影响金属件的EMC性能，如：在机箱表面喷涂达克罗后，压合处若有达克罗涂层，则会因导电性不佳，导致屏蔽效能的下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种既保证了涂层优异的耐蚀性、又提高了金属基体上达克罗涂层导电性的方法，该方法简单有效、实用性好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种提高达克罗涂层导电性的方法，是在涂敷金属基体的达克罗溶液中添加金属银微粒或含有金属银微粒的水性导电银浆，所述金属银微粒的直径为1～20μm。

提高达克罗涂层导电性的方法中，所述金属银微粒的直径优选为2～4μm。

提高达克罗涂层导电性的方法中，所述金属银微粒的加入量为每1000重量份的达克罗溶液中，加入8～12重量份的金属银微粒。

提高达克罗涂层导电性的方法中，所述金属银微粒的加入量优选为每1000重量份的达克罗溶液中，加入9～10重量份的金属银微粒。

提高达克罗涂层导电性的方法中，所述的金属银微粒为片状或球状。

提高达克罗涂层导电性的方法中，所述水性导电银浆主要成分为金属银微粒和酚醛树脂，其中金属银微粒与酚醛树脂的质量百分含量的和不低于99％，且金属银微粒的质量百分含量不低于75％。

所述水性导电银浆中的金属银微粒与酚醛树脂的质量百分含量的和不低于99％，且金属银微粒的质量百分含量不低于85％。

本发明还提供一种具有高导电性达克罗涂层的金属件，是在金属件表面附着有一层达克罗涂层，金属件表面附着的达克罗涂层内含有金属银微粒，所述金属银微粒的直径为1～20μm，金属银微粒的直径优选为2～4μm。

具有高导电性达克罗涂层的金属件中，用于在金属件表面形成达克罗涂层的涂敷原料达克罗溶液中，每1000重量份的达克罗溶液，含有8～12重量份的金属银微粒，优选含有9～10重量份的金属银微粒。

具有高导电性达克罗涂层的金属件中，所述的金属银微粒为片状或球状。

本发明中采用在原有的达克罗溶液中加入一定量的金属银微粒的方法对达克罗溶液进行改良处理，使涂敷后金属基体表面形成的达克罗涂层中含有金属银微粒，基于金属银微粒的高导电性，涂层也具有良好的导电性，并且金属银微粒的加入，没有影响原有涂层的耐腐蚀能力。该方法简单可靠、形成的涂层导电性好，适应性强。

对于导电性能，金属银微粒的直径越小越好，本发明综合考虑导电性、制造成本、工艺要求等因素，选择金属银微粒的直径在1～20μm，优选2～4μm，这个范围的微粒形成涂层的导电性能好，制造成本低、工艺要求低。

对于金属银微粒的形状，本发明选择片状，可以与达克罗溶液中锌、铝片在固化后形成鱼鳞状重叠，不影响原有涂层的耐腐蚀能力，并且具有良好的导电性能。

具有高导电性达克罗涂层的金属件，是在金属件表面附着的达克罗涂层内含有直径在1～20μm的金属银微粒，由于金属银具有高导电性，使金属件表面具有良好导电性能，满足EMC指标的要求，可以用于既需要良好导电性又需要良好耐腐蚀性的场合。

金属银微粒添加的数量是在每1000重量份的达克罗溶液，含有8～12重量份的金属银微粒，试验证明并不因为金属银微粒的添加影响防腐性能。

具体实施方式

通过以下具体实施例来详细说明本发明：

实施例1、是在涂敷金属基体的达克罗溶液中添加片状的金属银微粒，所述金属银微粒的直径为1～2μm。在每1000g的达克罗溶液中，加入8g片状的金属银微粒，形成本发明改良的达克罗溶液。

以下以机箱为例详细说明本发明的涂敷方法和具有高导电性达克罗涂层的金属件：

1、混合。将金属银微粒按上述比例加入到达克罗溶液中，并充分搅拌，使其混合均匀。

2、除油除氧化层预处理。对机箱进行喷丸处理，钢丸直径可根据需求选用0.1～0.6mm不等。

3、除尘。清理除去喷丸后机箱表面留下的金属粉尘。

4、涂覆。用改良的达克罗溶液进行喷涂。

5、固化。固化分为两个阶段：(1)预热阶段。缓慢升温至70～90℃，对机箱处理10分钟左右。该阶段让机箱缓慢受热，使涂层中的溶剂逐渐逸出，避免起泡。(2)高温固化阶段。升温至280～310℃，在该温度下对机箱处理25～35分钟，然后，冷却至室温。

6、根据需要进行涂装工艺。如在涂层外进行喷漆、喷粉等。

按照上述涂敷方法，制成了具有高导电性达克罗表面涂层的金属机箱。

实施例2、是在涂敷金属基体的达克罗溶液中添加片状的金属银微粒，所述金属银微粒的直径选择5～9μm内都可以。在每1000g的达克罗溶液中，加入10g片状的金属银微粒，形成本发明改良的达克罗溶液。

涂敷方法同实施例1，在此不再详述。

实施例3、是在涂敷金属基体的达克罗溶液中添加片状的金属银微粒，所述金属银微粒的直径选择2～4μm内都可以。在每1000g的达克罗溶液中，加入9g片状的金属银微粒，形成本发明改良的达克罗溶液。

涂敷方法同实施例1，在此不再详述。

实施例4、是在涂敷金属基体的达克罗溶液中添加球形金属银微粒，所述金属银微粒的直径选择15～20μm内都可以。在每1000g的达克罗溶液中，加入12g球状的金属银微粒，形成本发明改良的达克罗溶液。

涂敷方法同实施例1，在此不再详述。

实施例5、是在涂敷金属基体的达克罗溶液中添加球形金属银微粒，所述金属银微粒的直径选择1～3μm内都可以。在每1000g的达克罗溶液中，加入11g球状的金属银微粒，形成本发明改良的达克罗溶液。

涂敷方法同实施例1，在此不再详述。

实施例6、在涂敷金属基体的达克罗溶液中添加水性导电银浆，水性导电银浆中金属银微粒与酚醛树脂的质量百分含量的和为99％，金属银微粒的质量百分含量为75％，所述金属银微粒的直径选择2～4μm内都可以。加入水性导电银浆的量是在每1000g的达克罗溶液中，含有10g片状的金属银微粒，制成本发明改良的达克罗溶液。

涂敷方法同实施例1，在此不再详述。

实施例7、是在涂敷金属基体的达克罗溶液中添加水性导电银浆，水性导电银浆中金属银微粒与酚醛树脂的质量百分含量的和为99.2％，金属银微粒的质量百分含量为80％，所述金属银微粒的直径选择2～4μm内都可以。加入水性导电银浆的量是在每1000g的达克罗溶液中，含有12g球状的金属银微粒，制成本发明改良的达克罗溶液。

涂敷方法同实施例1，在此不再详述。

实施例8、是在涂敷金属基体的达克罗溶液中添加水性导电银浆，水性导电银浆中金属银微粒与酚醛树脂的质量百分含量的和为99.8％，金属银微粒的质量百分含量为95％，所述金属银微粒的直径选择3～6μm内都可以。加入的水性导电银浆的量是在每1000g的达克罗溶液中，含有8g片状的金属银微粒，制成本发明改良的达克罗溶液。

涂敷方法同实施例1，在此不再详述。

一、产品导电性测试：

对使用本发明的实施例1～8改良的达克罗溶液涂敷制成的具有高导电性达克罗涂层的机箱和现有的未添加金属银微粒达克罗溶液涂敷制成达克罗涂层的机箱进行导电性测试对比，测试方法为在机箱187mm间距内设置两个电极，每个电极接触脚与机箱接触的面积为1cm²，测量两个电极之间的表面电阻。测试结果如下表1。

表1：表面电阻测试结果

  项目表面电阻(Ω)

  实施例1  0.6  实施例2  0.55  实施例3  0.45  实施例4  0.8  实施例5  0.3  实施例6  0.55 实施例7  0.4 实施例8  0.62 对比例  2.5

从上表可知：现有的达克罗工艺喷涂后机箱的表面电阻为2.5Ω，而经本发明处理的机箱表面电阻都在0.8Ω以下，根据EMC指标要求：30MHz～1.5GHz屏蔽效能为35dB～60dB，本发明处理后机箱的电阻基本可以满足该要求，并且实施例3、5、7具有很低的表面电阻，具有良好的屏蔽性能。综合实施例1～8的工艺条件和结果数据来看，金属银微粒的直径越小，在达克罗溶液中加入的金属银微粒越多，其导电性能越好。

二、中性盐雾试验〔NSS试验)：

试验用溶液中氯化钠的含量为(5±0.1)％，pH值为6.5～7.2，温度(35±2)℃。把铁基材料并涂覆达克罗的产品，放入盐雾试验箱中，表2试验结果是在金属件表面涂敷10μm厚的达克罗涂层，以产生红锈为标准的试验时间。

表2盐雾试验结果

  达克罗溶液中银微粒含量  试验结果  0‰  1000h内无变化  8‰  1000h内无变化  9‰  1000h内无变化  10‰  950h  11‰  900h

  12‰  700h  15‰  300h

从表2可知：随着银颗粒含量的增加，产生红锈的时间逐渐缩短，也说明导电性能提高的同时，达克罗的防腐性逐步下降。因此，在达克罗溶液中添加的银微粒数量要有一定的限制，本发明在每一千克的达克罗溶液中加入8～12克银微粒，其添加的最大量12‰时，金属件在处于盐雾环境700小时后才产生红锈，这个结果完全可以满足金属件在正常情况下使用的防腐要求。本发明实现了既具有良好的导电性，又具有良好的防腐性能的目的。