Page 183 - 2016涂料产业研究报告
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涂料与涂装技术”（一种无铬锌铝涂料技术）。目前此技 流程为：上件—热水洗—预脱脂（15min～30min）—超
术已被汽车制造行业普遍认可和接受。制动盘的防腐也通 声波脱脂（10min～15min）—热水洗—超声波水洗—表
常采用涂覆这类无铬锌铝涂料。目前市场份额80%以上都 调—磷化（30℃～50℃，10min～15min）—脱水干燥—
由欧美日的无铬锌铝涂料厂商垄断性占有，如日本的水性 进喷房—自动喷涂（石墨烯涂料A、B 组分按1:1（质量
Geomet（久美特）、美国的油性Magni（美加力）涂料，且 比）比例混合）—预烘（180℃×15min）—高温烧结固化
采购价格高。国内科研机构及部分企业为了打破国外的垄 （340℃～360℃，30min～40min）—冷却—检验—包装。
断局面，近年来在无铬锌铝涂料的性能提升上也做了大量 2.3 性能测试
的研究，如通过使用钼的氧化物作为腐蚀抑制剂的水性涂
采用日本电子株式会社的JSM-6700F扫描电镜（SEM）
层, 或者通过纳米分散液处理过的有机硅纳米粉体进行改
观察刹车盘石墨烯涂层的断面形貌。
性, 或者通过二氧化锰粉末来替代铬酸盐氧化金属粉末形
采用MM6金相显微镜测试刹车盘石墨烯涂层的厚度。
成氧化膜，都对涂层的耐腐蚀性能等有部分的提升。不足
采用电热干燥箱和SQ-500-S盐雾试验箱测试刹车盘石
之处在于：或者防腐性能有限，仅为国外同类产品的50%
墨烯涂层的耐热冲击腐蚀性能。
左右，难以满足汽车刹车盘在恶劣工况下的防腐要求；或
采用401恒温水浴箱测试刹车盘石墨烯涂层的耐水、耐
者稳定性欠缺，难以满足产品的批量化生产需求。
机油、耐汽油、耐柴油和耐防冻油性能。
石墨烯涂料是一种国产新型环保水性无铬锌铝涂料，
在无铬锌铝涂料体系中复配纳米级的片状石墨烯，采用先 3 结果与讨论
进的分散研磨工艺，将体系中的锌铝片完全包覆，起到有
3.1 断面形貌
效的屏蔽作用而限制腐蚀介质的侵入；另一方面，有序分
研究发现，在无铬锌铝涂料体系中使用片状材质，可
散的石墨烯微片显著地松弛了涂层在固化成型或使用过程
通过层状排列与强化的空间屏蔽效果而对涂层的耐腐蚀性
中温差变化时所产生的残余应力，避免残余应力的破坏腐
有显著提升。石墨烯是世界上最薄的、柔软的片状材料，
蚀失效，从而进一步提高耐腐蚀性能，并同时提高涂层的
在防腐涂料中，石墨烯呈层状堆叠状，可有效阻止腐蚀物
耐磨性，显著减小摩擦系数。
质侵蚀基材，大大延长耐腐蚀时间。图2采用JSM-6700F扫描
2 试验 电镜观察某无铬锌铝涂层和石墨烯涂层的断面形貌对比照
片。
2.1 试验样件
涂覆加工采用精加工的汽车刹车盘（材质HT250）。
2.2 涂覆工艺
汽车刹车盘在长安公司某配套供应商自动涂覆生产
线上加工（图1），主要工序为：先清洗刹车盘及磷化处
理，然后喷涂石墨烯涂料，最后烘烤固化。其具体工艺
图2 某无铬锌铝涂层和石墨烯涂层断面形貌对比照片
(a) 无铬锌铝涂层 (b) 石墨烯涂层
3.2涂层厚度
对图3所示刹车盘上制动面和小圆立面采用MM6金相
显微镜测量石墨烯涂层的厚度值，分别测量5个位置的厚
度，取其平均值。
经测量，刹车盘石墨烯涂层厚度较均匀，见表1，上制动
图1 刹车盘自动涂覆石墨烯涂料生产照片
(a) 自动喷涂机器人 (b) 石墨烯涂层刹车盘 面涂层平均厚度13.8μm，小圆立面涂层平均厚度6.6μm。
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