获奖项目名称：

第三代氯化钾镀锌及石墨烯封闭在航空航天领域的应用

第一完成单位：

广州超邦化工有限公司

项目联系人：

郭崇武

联系人电话：

15360825035

联系人邮箱：

chongwu.guo@ultra-union.com

项目简介：

  过去业界一般认为碱性无氰镀锌层的耐蚀性高于酸性氯化钾镀锌层，因此现阶段航空航天零部件镀锌大多采用无氰碱性镀锌工艺。然而，现有无氰碱性镀锌层在加热除氢过程中所夹杂有机物分解导致镀层疏松及被氧化，表面出现灰色的氧化层，镀层钝化后无光泽甚至发花，盐雾试验往往不能满足行业标准的要求，给航空航天企业带来了很大的困扰。不少表面处理车间不得不在除氢后再补镀一层锌以弥补这一缺陷，但存在镀件再次产生氢脆的风险。
  通过第三代氯化钾镀锌添加剂研发与应用，克服了现有氰碱性镀锌层不适宜加热除氢的技术缺陷。第三代氯化钾镀锌层除氢和彩色钝化后按照GB/T 10125–2021标准进行中性盐雾试验可以达到140～180 h表面无白锈，能够满足现阶段航空航天标准要求，但已不能满足我国航空航天企业日益增长的技术需求。
  提高镀锌层的耐蚀性一般采用钝化加封闭技术。传统的镀层封闭剂采用硅溶胶和水溶性有机树脂为主要原料，受材料性能的限制，这项防腐蚀技术已经进入了瓶颈期。
六价铬钝化形成的钝化膜其厚度为0.2～0.5 μm，膜层强度低，耐磨性和抗划伤性都较差，航空航天零部件及设备在装配、搬运和使用过程中容易受到磨损和划伤，会显著降低其耐蚀性。为了实现镀锌层耐蚀性的新突破，本项目研发团队将目标锁定了氧化石墨烯新材料，开发出羟基石墨烯改性封闭剂，其主要特点如下：
  （1）用水性硅烷聚合物和纳米硅溶胶作封闭剂材料，提高封闭剂的综合性能；
  （2）封闭剂成分中的活性基团与羟基石墨烯表面的羟基发生脱水缩合反应，增加了封闭层的致密性、强度、自润滑性、耐磨性、抗划伤性、耐蚀性等性能。
氯化钾镀锌层经过铬酸盐低铬钝化和羟基石墨烯改性封闭剂封闭后，进行中性盐雾试验480小时不生白锈，比HB 5362–1986标准高6倍以上，同时还明显提高的镀层的耐磨性和抗划伤性等性能。
  本项目产品于2022年实现销售707.52万元，实现利税额185.24万。