各类涂层的加工制备

一各类涂层的加工、分类及应用

涂层材料按照涂层材料可分为金属涂层（包括各类金属，如铜、铝、镍等）、非金属涂层（油漆、树脂、陶瓷及有色矿物等）及复合材料涂层，按照功能划分可以分为防腐涂层、耐磨涂层、特殊涂层等。

1.1涂层的加工制备

现有的涂层制备方法有电镀、溶胶凝胶、原位反应、热喷涂、化学热处理、气相沉积、表面粘涂、热浸镀等方法。

1.1.1电镀法制备涂层

电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极，通过电解作用,使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层的一种表面处理方法。镀层性能不同于基体金属,具有新的特征。根据镀层的功能分为防护性镀层,装饰性镀层及其它功能性镀层。

该过程为氧化还原过程。现代电镀法分为合金电镀、单金属电镀、单层电镀、多层组合电镀、复合电镀等几大类。在电镀涂层时，首先进行表面准备，即为对基体表面进行相应的清洗，进而进行镀层的设计，然后进行镀层镀覆。

图1-1（a）电镀化学原理图1-1（b）电镀加工电镀的应用广泛，该技术应用于各种金属及非金属的装饰防护、及赋予这些金属和非金属的各种需要的特殊性能或者功能，且广泛应用于汽车工业、航空航天等各个部门，适合大批量生产。

1.1.2化学镀技术

化学镀是一种不需要通电，依据氧化还原反应原理，利用强还原剂在含有金属离子的溶液中，将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。

该技术不外加电流二利用异相（固相、液相）表面受控自催化还原反应在基

体上获得所需性能的连续、均匀附着沉积过程的统称，又称化学沉积、非电解沉积、自催化沉积。

化学镀技术是比电镀技术更为年轻的表面覆盖技术，正式由于化学镀技术的发展才使得印刷线路板、计算机软盘和塑料电镀以及非金属表面金属化成为可能。

应用部门基体金属厚度/μm使用原因汽车工业制造原件钢10-15耐磨、耐蚀和润滑模具和铸模锌铸模合金钢25耐磨和零件脱模纺织机件喷丝头不锈钢25耐蚀、耐磨

化学和石油工业压气机和转子叶

片

钢/铝125耐蚀、耐磨

航空和航天工业直升飞机桨叶及

安全螺栓

钢25-30耐磨，耐应力腐蚀

电子工业手机外壳AL-Mg合金10-12黑Ni耐蚀、耐磨、装饰

材料加工工业挤压柱和筒钢25耐蚀、耐磨和润滑印刷工业印刷辊筒钢50光滑、耐磨、耐蚀矿山机械矿井支柱钢40耐蚀、耐磨

其他设计运动枪开关

及手柄

铝30耐蚀、耐磨保持花

纹美观

表1-1化学镀的应用

1.1.3溶胶凝胶技术

金属有机盐或者无机盐溶液，低温时经过水解、缩聚等化学反应，从溶液转变成为凝胶，进而合成玻璃、陶瓷等涂层。

图1-2（a）溶胶凝胶技术图1-2（b）溶胶凝胶技术应用

溶胶-凝胶法的机理为水解反应及聚合反应，其中水解反应中，金属盐在水中的性质手金属离子半径、电负性，配位数等因素影响，如Si，Al盐，他们溶解与纯水中畅电力出Mn+，并溶剂化。聚合反应为硅、碘及许多金属元素的醇盐或者无机盐在水解的同时均会发生聚合反应。

图1-3溶胶-凝胶技术原理图

1.1.4热喷涂技术

热喷涂技术是利用某种热源把细微而分散的金属和非金属喷涂材料加热到溶化或者半溶化状态，并高速喷向基体材料表面，从而形成各种所需的涂层的一种技术。这种喷涂工艺几乎可以喷涂所有的工程材料，如硬质合金、陶瓷、金属、石墨和金属陶瓷等。

图1-4热喷涂法的温度速度图

1.2涂层介绍

涂层的种类多种多样，下面就防腐涂层，耐磨涂层及特殊涂层分别进行举例介绍。

1.2.1防腐涂层

防腐涂层主要应用于金属防腐中，一般的防腐涂层的构成为：防污涂料+粘结层+防腐涂料+碳钢基体。涂层防护，即在金属表面涂覆一层保护层，通过保护层的屏蔽作用隔绝腐蚀介质与金属接触，或者通过涂层本身的缓蚀、电化学保护等对金属基材进行腐蚀防护。其中，有机涂层防护由于选择性宽、可用范围广、施工方便、制造成本低廉等优点，是迄今为止最有效、最经济实用和应用最广泛

的腐蚀防护手段。

涂层对金属基材的腐蚀防护主要有三种机理。第一种是物理屏蔽作用，涂层通过阻绝或者延缓水、氧气等腐蚀介质渗透到基材表面。第二种是缓蚀作用，通过涂层中缓蚀剂的作用减缓腐蚀反应速率，常见的有红丹防锈漆，其中的含油介质氧化生成低分子脂肪酸，与红丹反应生成的金属皂的分解物具有较强的缓蚀作用，含铬酸盐的涂层，在服役过程中与腐蚀介质接触释放出高价铬酸根离子，其强烈的氧化能力使金属表面发生钝化。但在腐蚀介质中存在cr-或so42-离子时,将会阻碍铬酸根离子的钝化能力。这两种都含有重金属离子会造成环境污染，目前正在减少使用。第三种就是富锌涂层的阴极保护作用。当水、氧气等腐蚀介质渗透到涂层中，锌粉与钢基材之间形成原电池，由于锌拥有更低的电极电位，锌粉作为阳极发生失电子的氧化反应，电子在钢基材上发生还原反应，从而对钢基材起到阴极保护作用。

在各类金属防腐涂层的比较中，冷涂锌涂层具有优异的施工性而被广泛应用。冷涂锌涂层的成膜物质均为有机树脂，常见的有聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等，因此能方便的进行各种形式的施工涂装，如有气喷涂、无气喷涂、刷涂等，并能够达到涂层厚度和结构的设计要求，特别适用于目前在钢结构涂装中。此外，冷涂锌涂层均为单组分，使用过程中不需要添加固化剂、无熟化期等使用限制，且触变性能良好，稍作搅拌即可涂装施工。

表1-2冷涂锌涂层的主要技术指标

1.2.2耐磨涂层

耐磨涂层种类繁多，如表1-3所示功能涂层

举例耐磨涂层

电镀层

热喷涂层

激光表面处理涂层

堆焊层

物理气相沉积（PVD ）

化学气相沉积（CVD ）

固体润滑涂层电镀热喷涂Ni 基合金、Al2O3等激光相变硬化层，熔凝及涂敷堆焊耐磨合金离子镀TiN 、TiC 、Ti （CN ）镀TiC 、TiN MoS2复合涂层表1-3耐磨涂层应用举例

1）.低碳马氏体耐磨打底涂层

该涂层是用低碳马氏体打底耐磨型热喷涂用金属粉芯丝。

以火焰喷涂或电弧喷涂方式制备的耐磨涂层。常用火焰喷涂法或电弧喷涂制备涂层。第一，该涂层因结合强度高，表面粗糙，因此可做为打底。它可取代镍包铝、铝青铜等打底材料，被认为是优良涂层。第二是涂层硬度适中，可用于轧辊、风机叶片、汽车曲轴、曲轮轴等各种中等磨损件的表面修复。第三是对于不承受很大冲击载荷的磨损工件，由于这种粉芯丝材经简单除锈，不喷砂即可获得一定结合强度的涂层，因此，可用于进行修复或者耐磨性处理。不仅改善工作环境，还可以节约成本。

2）.复合电镀耐磨涂层

复合电镀耐磨涂层，在电解质溶液中用电化学或者化学方法，使金属与不溶性非金属固体微粒或者其他非金属固体微粒或者其他金属微粒共同沉积在金属表面而得到的涂层，称为复合电镀涂层。符合镀层只有基质金属和固体微粒两相。若基质金属是镍、镍合金或钴、铬、分散相为硬固体颗粒如SiC 、WC 、等，则所获得的复合电镀层具有高耐磨性，称之为耐磨复合电镀层。耐磨复合电镀层分为Ni 基耐磨复合电镀层，Fe 基耐磨复合电镀层，Cr 基耐磨复合电镀层，Co 基耐磨复合电镀层。耐磨复合电镀层由于优良的耐磨性能，被广泛用于工件表面耐摩擦磨损和耐磨粒磨损处理中。

图1-5复合电镀浆料

1.2.3热障涂层

热障涂层(Thermal barrier coatings,复合涂层)主要由金属粘结层和陶瓷隔热层组成，其中金属粘结层的材料主要为MCrAlY(M：Nior/and Co)或NiPtAl，主要起到高温抗氧化的作用；陶瓷层一般为氧化钇部分稳定氧化锆材料(ZrO2-8%Y2O38YSZ)，主要起到延缓热传导作用。热障涂层在服役环境中不仅承受着高温、高压的燃气，而且还承受着高热流输入、高温度梯度、应力梯度、离心力等作用。[1][2]

热障涂层失效机理复杂,EVANS和LEVI等总结了电子束物理气相沉积(Electron beam physical vapor deposition,EBPVD)热障涂层的失效机制，如图1-1所示。内部因素主要指热障涂层体系中各层热膨胀系数的不匹配、热生长氧化物(Thermally grown oxide，TGO)产生后引起的界面裂纹、陶瓷层的烧结等；外部环境因素主要包括高温冲蚀失效和CaO-MgOAl2O3-SiO2(CMAS)腐蚀失效等。

图1-1当前热障涂层典型失效机理示意图

杜邦特氟龙涂料涂层加工方法

4、面油喷涂将滚动分散好的涂料用100目~150目不锈钢网过滤。然后用喷枪喷涂，面涂控制在15-18um左右，面油烧结：基材温度达到380oC后，保温10-15分钟。推荐的喷涂条件：喷枪口径，雾化压力烧结步骤：将喷涂面油的工件放到炉内后，先将炉温设置120oC-150oC左右，等炉温升至120oC-150oC，保温15分钟左右后；再讲炉温设置到380oC，等基材达到380oC后保温15-20分钟左右。 5、涂层冷却自然冷却或用鼓风机风冷。 6、涂料存储使用前先滚动30分钟（30转/分钟）每月滚动一次15分钟（30转/分钟）水溶型涂料，防止结冰，建议储存温度18-26oC，储存期为制造期起一年。溶剂型涂料，建议储存温度18-26oC，储存期为制造期起二年。联系人：唐善纯手机：

石墨烯防腐涂层

5.石墨烯防腐涂料对于防腐涂料来说，传统防护涂层受限于自身材料性质及工艺，对金属基体的腐蚀防护作用往往不理想，个别性能突出的成本又很高，降低了涂层的性价比，而且相当一部分涂层因含铅锌或铬酸盐等重金属或有毒物质，存在一定的环境污染风险，也消耗了大量的不可再生资源，不利于社会经济的可持续发展。因此，开发各类新型长效环保的海洋重防腐蚀涂料成为新热点。海洋防腐涂料性能要求海洋防腐涂料一般要求具有如下性能：①具有良好的物理性能。对腐蚀介质抗渗性好，对钢材表面附着力好；②具有良好的力学性能。耐海水冲刷、耐海冰碰撞、耐船舶停靠的磨损；③具有优异的化学性能。耐海水、耐盐雾、耐油、耐化学品、耐紫外线等的侵蚀；④与电化学保护系统相容性好。飞溅区和全浸区涂料要具有耐阴极剥离性；⑤具有良好施工性能。可在各种环境条件下对不同结构进行高质量涂装施工；⑥符合健康、环保、安全的要求。海洋工程石墨烯防腐涂料石墨烯广泛和独特的性能展现了其在金属材料防腐领域的巨大潜力。首先，石墨烯稳定的sp2杂化结构使其能在金属与活性介质间形成物理阻隔层，阻止扩散渗透的进行；其次，石墨烯具有很好的热稳定性和化学稳定性，不论是在高温条件下（可高达1500℃），还是在具有腐蚀或氧化性的气体、液体环境中均能保持稳定。另外，石墨烯良好的导电、导热性能对金属服役的环境提供了有利条件。石墨烯还是目前为止最薄的材料，其对基底金属的影响可以忽略不计。同时还兼具高的强度和良好的摩擦学性能，不仅能提高导电性或耐盐雾性能，还能进一步降低涂层厚度，增加对基材的附着力，提升涂料的耐磨性。在常用的环氧防腐涂料的基础上通过添加石墨烯制备的新型涂料不仅具有环氧富锌涂料的阴极保护效应、玻璃鳞片涂料的屏蔽效应，更具有韧性好、附着力强、耐水性好、硬度高等特点，其防腐性能超过现有的重防腐涂料，可广泛应用于海洋工程、交通运输、大型工业设备及市政工程设施等领域的涂装保护。用石墨烯制备涂料来提高金属耐腐蚀性方面的潜能，在铜和镍的表面涂上石墨烯的试验证明，用化学气相沉积培育时，铜的腐蚀速度减慢7倍，这是在加氧硫酸钠（Na2SO4）溶液中与裸铜相比的情况。镍的腐蚀速度慢4倍。这些发现说明石墨烯是已知最薄防腐蚀涂层。因此，石墨烯将成为最理想的防腐涂层。海洋工程石墨烯防腐涂料发展过程中遇到的困难石墨烯的共轭结构导致其与水有机溶剂以及聚合物的相容性较差，因而增加了其在涂料领域中的应用难度。为解决该问题，将GO功能化改性，再按需要进行还原。如将石墨烯成功应用于防腐涂料，还需对其进行更多的功能化改性或与其他物质进行复合等方面的研究。石墨烯虽具有诸多优异性能，然而作为一个新的研究对象，还有很多未知的性质需要探究，作为防腐材料工业化应用前必须要完善相关的理论与实验研究，避免相反结果发生。同时海洋防腐涂料的研发具有科技含量高、研制周期长、投资大、技术难度高且风险大，国外海洋防腐涂料研发主要集中在实力雄厚的大公司或靠政府支持的部门。例如英国的P、美国的PPG、丹麦的Hemple、挪威的Jotun及日本的关西涂料等几家大公司均有上百年的相关涂料开发历史，在涂料生产供应、质量监督、涂装规范及涂装现场管理等方面形成了一整套十分严格和严密的体系，目前这些公司的产品占据了我国海洋防腐涂料的主要市场。 6.海洋工程石墨烯防腐涂料的工业化进程我国海上风电发展规划提出，2015年开发建设500万千瓦，2020年开发建设3000万千瓦。但海上风电设备要经历严苛的环境挑战，长期受到水汽、盐雾侵蚀及海浪的冲击，很容易发生腐蚀问题，因此，为保证风电装备20年的正常服务寿命，必须采取相关的保护措施，而涂料

热喷涂技术原理及其应用

热喷涂技术原理及其应用摘要：对于一些超薄零件，在其表面喷涂具有高强度、硬度较高耐磨性的陶瓷涂层，增加零件的耐磨性。热喷入技术是制备涂层的主要方法，目前正迅速应用到民用工业领域。本文主要介绍了热喷涂工艺的特点、喷涂方法的种类及其技术以及热喷涂技术的应用概况,并对热喷涂技术的发展方向给予了展望。关键字：表面工程热喷涂涂层火焰喷涂 1绪论磨蚀和磨损是造成材料和零部件失效的主要原因。据有关资料介绍，发达国家每年由腐蚀和磨损所造成的损失约占国民经济总产值的4%～5%，而全世界每年生产的钢材约有1/10变成铁锈。我国每年由腐蚀和磨损造成的经济损失已达数亿人民币。随着现代科学技术和现代工业发展，对各种设备零件的表面性能提出了更高的要求，特别是在一些特殊条件下工作的零件表面的耐磨性、耐蚀性及高温氧化性等。因此改善材料表面性能，不仅可以有效地延长零件的使用寿命、节约资源，更有利于社会的发展[1]。表面工程是21世纪工业发展的关键技术之一，表面技术分为表面改性技术、薄膜技术和涂层技术三大类，而热喷涂技术是表面工程领域中十分重要的技术，约占表面工程技术的1/3，是国外50年代发展起来的一项机械零件修复和预保护的新技术。它可以使各种机械设备车辆的零部件使用寿命延长。使报废的零部件“起死回生”。从学科上讲，热喷涂技术是一个涉及金属学、高分子学、表面物理、表面化学、流体力学、传热学、等离子物理及计算机等学科的交叉边缘科学[2]。热喷涂技术有两大突出特征:一是喷涂粉末的成分不受限制,可根据特殊要求予以选择；二是热喷涂过程中工件温度可保持在100-260℃,从而减少了变形氧化和相变等,使材料本身的性能不被破坏或损失，这些特征以及热喷涂涂层所具

涂层的制作方法

本技术公开了一种电子或电气装置或其元件，其包括在电子或电气装置或其元件表面上的交联聚合物涂层；其中，交联聚合物涂层通过使电子或电气装置或其元件在包含单体化合物和交联剂的等离子体中暴露足够时间，以允许在其表面上形成交联聚合物涂层而获得；其中，单体化合物具有下式：其中，R1、R2和R4各自独立地选自氢、任意经取代的支链或直链 C1C6烷基或卤代烷基、或可选被卤素取代的芳基，并且R3选自：其中，X各自独立地选自氢、卤素、任意经取代的支链或直链C1C6烷基、卤代烷基或可选被卤素取代的芳基；且n1为1至27的整数；并且交联剂包含借助于一个或多个连接部分连接的两个或多个不饱和键，并且在标准压力下具有小于500℃的沸点。权利要求书 1.一种电子或电气装置或其电子或电气元件，其包括在所述装置或元件表面上的保护性交联聚合物涂层；其中，所述保护性交联聚合物涂层通过使所述装置或元件暴露于包含单体化合物和交联剂的等离子体足够允许在其表面上形成所述保护性交联聚合物涂层的一段时间而可获得；其中，所述单体化合物具有下式：其中，R1、R2和R4各自独立地选自氢、任选地被取代的支链或直链C1-C6烷基、或卤代烷基、或任选地被卤素取代的芳基，且R3选自：其中，每个X各自独立地选自氢、卤素、任选地被取代的支链或直链C1-C6烷基、卤代烷基、或任选地被卤素取代的芳基；且n1为1至27的整数；以及其中所述交联剂包含通过一个或更多的连接部分连接的两个或更多的不饱和键并且在标准压力下具有小于500℃的沸点。

2.根据权利要求1所述的装置或元件，其中，所述保护性交联聚合物涂层为针对质量和电子传输的物理屏障，和/或其中所述保护性交联聚合物涂层形成由至少90°的静态水接触角(WCA)限定的抗液表面。 3.一种用于处理电子或电气装置或其电子或电气元件的方法，其包括：使所述装置或元件暴露于包含单体化合物和交联剂的等离子体足够允许在所述装置或元件的表面上形成保护性交联聚合物涂层的一段时间；其中，所述单体化合物具有下式：其中，R1、R2和R4各自独立地选自氢、任选地被取代的支链或直链C1-C6烷基、或卤代烷基，或任选地被卤素取代的芳基，且R3选自：其中，每个X各自独立地选自氢、任选地被取代的支链或直链C1-C6烷基、卤代烷基、或任选地被卤素取代的芳基；且n1为1至27的整数；以及其中所述交联剂包含通过一个或更多的连接部分连接的两个或更多的不饱和键并且在标准压力下具有小于500℃的沸点，所述交联剂任选地以占单体化合物和交联剂总体积的10-60(v/v)％的量存在。 4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述电子或电气装置或其元件放置在等离子体沉积腔室中，在所述积腔室中点燃辉光放电，并以脉冲场形式施加电压，且任选地以下一项或多项适用：所施加的电压的功率为40至500W；所述电压是序列脉冲，其中接通时间：断开时间的比在1:500至1:1500的范围内；所述电压是序列脉冲，其中电源接通时为20至50μs，及断开时为1000μs至30000μs；所述电压是以脉冲场形式施加30秒至90分钟的时期，任选地5至60分钟；

特氟龙喷涂工艺

特氟龙喷涂一、分散体涂层概述分散体涂层的加工方法是使涂层材料均匀的分布在溶剂中形成分散液（固态物质混在液体中）的一种湿法加工。这种混合物被高压空气雾化并喷涂于工件表面。加工步骤： 1）、分散体涂层的加工步骤分为以下几步: 2）、工件的制备 3）、（湿法）分散体涂层喷涂 4）、干燥 5）、烧结工件的制备为了使工件表层获得足够的表面附着力，必须首先除去待涂表面的全部油脂。我们使用有机溶剂溶解油脂并加温至约400°C 使其完全挥发。下一步，采用喷砂处理的机械方式清洁工件并使其表面毛糙。可以通过应用粘接助剂（底漆）的方式来改善涂层同工件表层的结合能力。（湿法）分散体涂层喷涂喷涂涂层材料须均匀一致。涂层厚度取决于采用的涂层体系；涂层厚度的变化可能从几个微米到200微米（0.2毫米）不等。干燥在烘炉中将湿的涂层加热，温度控制在100°C以下，直至大部分的溶剂已蒸发。烧结烧结这一步骤，乃是将工件加热至一个较高的温度，直至一个不可逆的反应发生：涂层材料熔融，同粘接助剂形成网状结构。二、粉体涂层概述粉体涂层加工的方法是一种干式加工，在此所使用的涂层材料为极其细小的固体颗粒形态。采用这种涂层方法，就避免了使用溶剂，以及随后涂层附着时发生的发散现象。加工采用恰当的方法使微粉状涂层颗粒附着在工件上。随后，涂覆的微粉在烘炉中熔融。涂层步骤粉体涂层加工步骤程序上分为以下几步: 1）、工件的制备 2）、粉体喷涂 3）、粉料熔融工件的制备

为了使工件表层获得足够的表面附着力，必须首先除去待涂表面的全部油脂。我们使用有机溶剂溶解油脂并加温至约400°C 使其完全挥发。下一步，采用喷砂处理的机械方式清洁工件并使其表面毛糙。可以通过应用粘接助剂（底漆）的方式来改善涂层同工件表层的结合能力。粉体喷涂粉状微粒由压缩空气从捕集器中吹出，在其通往喷枪喷嘴的途中，有一段带静电的区域。由于微粒带同种电荷，它们在其飞行路线上互相排斥，并形成了均匀一致的云状喷雾。待喷涂的工件接地，借此，喷枪和工件之间形成了一个带静电的区域。粉状微粒受工件吸引，并附着于其上。粉料熔融在涂层技术中，高温喷涂和低温喷涂有原则性的不同。如采用高温喷涂，基材的温度要高于粉体材料的熔融温度，粉状微粒覆于其上。这样微粉在喷涂的过程中就已熔融。低温喷涂这种加工方法则是基材温度低于粉体材料的熔融温度。随后在烘炉中进行熔融

热喷涂技术资料

齐鲁工业大学|机械与汽车工程学院热喷涂技术的研究综述孙* （齐鲁工业大学机械与汽车工程学院 20130102****）摘要：本文介绍了热喷涂技术的由来，发展历程，工艺特点（热喷涂工艺的优缺点），基本概念，总结了热喷涂技术的应用状况，探讨了新工艺、新材料在热喷涂技术中的应用前景。关键词：表面处理；热喷涂；热喷涂的优缺点；热喷涂的应用进展前言：高新技术的飞速发展对提高金属材料的性能、延长仪器设备中零部件的使用寿命提出了越来越高的要求。而这两个方面的要求又面临高性能结构材料成本逐年上升的问题。近年来，表面工程发展很快，尤其是热喷涂技术获得了巨大的进展，为解决上述问题提供了一种新的方法。热喷涂技术是一种将涂层材料 (粉末或丝材 )送入某种热源 (电弧、燃烧火焰、等离子体等 )中熔化，并利用高速气流将其喷射到基体材料表面形成涂层的工艺。由于热喷涂技术可以喷涂各种金属及合金、陶瓷、塑料及非金属等大多数固态工程材料，所以能制成具备各种性能的功能涂层，并且施工灵活，适应性强，应用面广，经济效益突出，尤其对提高产品质量、延长产品寿命、改进产品结构、节约能源、节约贵重金属材料、提高工效、降低成本等方面都有重要作用。热喷涂涂层具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温和隔热等优良性能，并能对磨损、腐蚀或加工超差引起的零件尺寸减小进行修复，在航空航天、机械制造、石油化工等领域中得到了广泛的应用【1-3】。热喷涂发展现状： 1、热喷涂技术的由来热喷涂是指采用氧—乙炔焰、电弧、等离子弧、爆炸波等提供不同热源的喷涂装置，产生高温高压焰流或超音速焰流，将要制成涂层的材料如各种金属、陶

瓷、金属加陶瓷的复合材料、各种塑料粉末的固态喷涂材料，瞬间加热到塑态或熔融态，高速喷涂到经过预处理（清洁粗糙）的零部件表面形成涂层的一种表面加工方法。我们把特殊的工作表面叫“涂层”，把制造涂层的工作方法叫“热喷涂”，它是采用各种热源进行喷涂和喷焊的总称。热喷涂技术最早出现在 20世纪早期的瑞士，随后在前苏联、德国、日本、美国等国得到了不断的发展，各种热喷涂设备的研制、新的热喷涂材料的开发及新技术的应用，使热喷涂涂层质量不断得到提高并开拓了新的应用领域【4】。热喷涂技术在我国始于20世纪50年代，至70年代末形成气候。目前，无论在设备、材料、工艺、科研等方面都在迅速发展与提高，成为表面技术重要组成部分。 2、热喷涂技术的发展历程在 1993年以前【5-6】介绍较多的是单一热喷涂的技术与方法，其中以火焰喷涂法最为常见。虽然该法(火焰温度可达 3000℃)，可熔化大多数金属，但由于陶瓷材料熔点太高而使该法受到限制。与现有的火焰喷涂、等离子喷涂、电弧喷涂等技术相比，气体爆炸喷涂具有致密性好，孔隙率低，结合强度高等优点。但因爆炸法之粉料以直线束方式射向基体表面，对形状复杂和细小件内壁难以处理，并需专门隔音装置以对付约140分贝的爆炸声，且涂层与基体之结合强度也有待于提高。新近研制的超音速喷涂法利用喷枪(具有混合气体室，燃烧室及扩张嘴)在压力下点燃混合气体，通过扩张使燃烧继续，由此可产生超音速(1370m/s)和高温(2760℃)的气流，从而能喷涂金属陶瓷，例如WC-Co和WC-Cr-Ni等粉末材料，并无脱碳现象。与爆炸喷涂相比，由于火焰的超音速提高了粒子的速度，其所制得的涂层致密且高耐水性。加上热源温度低，限制了粉末粒子加热，从而有效地抑制了粉末中 WC的分解。实验得出，超音速法所形成的涂层较等离子及氧—乙炔火焰法形成的涂层性能优越，其耐蚀性能与硬质合金YT相当。并且涂层材料已从金属、合金、陶瓷进而扩大到塑料等非导电性材料【7】。我国热喷涂技术是从五十年代开始的,当时由吴剑春和张关宝在上海组建了国内第一个专业化喷涂厂,研制氧乙炔焰丝喷及电喷装置，并对外开展金属喷涂业务。我国热喷涂技术起步较早，50年代就发展了丝材电弧喷涂；60年代某些军工部分开始研究等离子喷涂，等离子弧焰温度高、等离于喷涂颗粒飞行速度快，

杜邦特氟龙涂料涂层加工方法

杜邦特氟龙涂料涂层加工方法文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

杜邦特氟龙涂料涂层基本加工方法： 1、涂料的分散使用前请将涂料充分的分散，勿使底部产生沉淀，均匀分散后使用。图1示出了涂料分散的方法。球磨机台架以30~50ppm的转速转动40分钟左右进行分散。 2、底材的处理 1. 请用脱脂溶剂彻底清除底材表面的油脂和灰尘。 2.推荐用高温脱脂；即将工件空烧到400oC--420oC，保温10分钟左右，将表面油脂烧掉。 3.表面粗糙化：用80目左右的棕刚玉砂均匀喷砂处理，使表面粗糙度（Ra）达到2.0~3.5um，然后用压缩空气将底材表面吹净。 3、底油喷涂将滚动分散好的涂料用100目~150目不锈钢网过滤。然后用喷枪喷涂，底涂控制在10um左右，底油干燥：基材温度达到120oC-150oC后，保温10-15分钟。推荐的喷涂条件：喷枪口径1.0mm，雾化压力0.2Mpa 4、面油喷涂将滚动分散好的涂料用100目~150目不锈钢网过滤。然后用喷枪喷涂，面涂控制在15-18um左右，面油烧结：基材温度达到380oC后，保温10-15分钟。推荐的喷涂条件：喷枪口径1.0mm，雾化压力0.2Mpa 烧结步骤：将喷涂面油的工件放到炉内后，先将炉温设置120oC-150oC 左右，等炉温升至120oC-150oC，保温15分钟左右后；再讲炉温设置到380oC，等基材达到380oC后保温15-20分钟左右。 5、涂层冷却自然冷却或用鼓风机风冷。 6、涂料存储使用前先滚动30分钟（30转/分钟）每月滚动一次15分钟（30转/分钟）水溶型涂料，防止结冰，建议储存温度18-26oC，储存期为制造期起一年。溶剂型涂料，建议储存温度18-26oC，储存期为制造期起二年。

热喷涂涂层的制备

技术评论 —— 运用显微组织分析解决实际问题热喷涂涂层的制备作者：George Vander Voort 热喷涂涂层金相热喷涂涂层的应用是为了改善基体材料的抗氧化、抗腐蚀、抗表面磨损和抗烧蚀能力。有涂层金属部件的准确表征要求对其显微组织进行金相检验。涂层的厚度范围从 0.002 至 0.060英寸 (0.005 至 1.5mm) 并用不同的喷涂技术和参数沉积到基底上。必须用金相制备技术准确地确定显微组织特性。由于一些涂层的脆性本质和孔隙的存在并在涂层构成了很不相同的硬度，在金相制备中总是有可能无法显示出真实的显微组织或引入假象，从而对涂层特性作出错误的诠释。光学显微技术为一块经过正确制备的涂层试样提供了一种评估手段，以确定或测定涂层/基底界面的质量、孔隙度、未熔化颗粒及氧化物的分布、涂层厚度、以及其它涂层特性，如图 1 所示。各个实验室为了对热喷涂试样进行显微组织评估而使用的金相制备技术不尽相同，这一差异往往会造成勉强合格的结果。这些技术包括在粗磨和细磨阶段，碳化硅砂纸、固定或半固定金刚石的使用。粗抛光阶段是在无绒毛织物上使用分级系列的金刚石膏或悬浮液。对于最终抛光阶段，则在有绒毛或无绒毛的织物上使用细金刚石膏或悬浮液，或使用小于 1 微米的氧化铝粉。如果在使用以上任何消耗品或制备表面时采用不恰当的技术都会产生不够精确的结果。图 1。典型的涂层截面组织，图中示出氧化物和夹杂物的层状组织本期标乐公司的《技术评论》是为了给读者提供能够始终如一地准确对涂层进行表征的热喷涂涂层金相制备步骤的信息。金相试样制备取样/切割对于不同类型的热喷涂试样，应当使用带有金属粘接的金刚石薄片或超薄氧化铝砂轮片的精密切割机沿着垂直于试样轴的方向进行切割。试样应当用台钳夹紧，其位置应使切割片从涂层一侧进入而从基底一侧出去，这样就显著减小了涂层的损伤。图 2 示出在切割热喷涂涂层时所建议的切割片转动方向、试样位置、及试样类型。通过真空浸渗可以使多孔性涂层或易碎涂层上有一薄层的环氧树脂可以避免在切割时造成损伤。表 1 给出切割参数。每一块切下的试样都应当放在丙酮中彻底清洗并在镶嵌前在 70°C 的烘箱中干燥 5 分钟。

涂层的一般工艺

涂层的一般工艺流程如下：配桶－－缝头－－上机涂层－－检验――包装打卷－成品。在涂层前一定要搞清涂层的要求，是涂PA还是PU，有没有水压要求，手感怎样，有小样的一定要先分析小样。还有最好要知道客户涂层后的面料的用途，是一般服装还是羽绒服或者帐篷等等。只有要求清楚了涂层才能做得更好。但是有些具体得要求要根据来样面料分析后才能有结论，特别是有些涂层还牵涉到染色，根据涂层要求来调整染色的工艺。配桶： 1、根据涂层的要求将来布按照染厂编写的缸号分开 2、将绸车打扫干净，保持绸车的清洁，防止将灰尘和污迹吸附在布上。 3、将第一匹布铺在绸车内，并将布的两个头子拉出，大概留出2米，并在布头写上这匹布的缸号。 4、然后将第二匹布铺在第一匹的上面，将布的两个头子拉出，也留出2米，在布头写上这匹布的缸号，并依此类推将第3匹、第4匹、。。。。。按顺序铺在绸车内。直到铺满再另外换绸车继续。缝头： 1、将铺号的绸车推到缝纫机的边上。 2、在绸车与缝纫机中间的地上铺上一块干净的布，使缝好的头子放下来保持清洁。 3、铺好布的头子用缝纫机接起来。注意是每两匹布的头子接起来，使其连成一整匹布，也即最上面和最下面的两个头子不接，其余的每相邻的两个头子接起来。 4、将缝好头子的绸车推到涂层机前面。上机涂层：在涂层准备工作前首先要将涂层机的卫生工作搞好。保证涂层时布的清洁。所有涂层机的导布棍、烘房、收卷等都要清洗干净。并在车间内洒上水，防止灰尘的静电吸附。 1、将绸车在涂层机前面的指定位置放好，在绸车的边上放好专门放头子的篮子，将绸车上布的头子整理好并按顺序放在篮子里。 2、在涂层机上穿好引头布。 3、将引头布的尾部与绸车内上面的头子用缝纫机接起来。 4、开动机器，将接头的位置开到涂层刀的位置。并调整张力。 5、按要求换好涂层刀（根据不同的涂层要求选择不同的涂层刀），调整好刀口的间隙大小。调整好档浆板的位置。 6、在做涂层准备工作时，根据涂层要求配浆师按工艺单配方的要求配浆，并将配好的浆料用打浆机搅拌，搅拌均匀后备用。 7、设置温控开关到指定温度并升温，升到指定温度后打开抽风。将配好的浆料倒在涂刀底板上，开动机器，开始涂层。检验： 1、将涂好的布拉到验布机后面放好。并在地上铺上干净的布保持清洁。 2、将大卷装上的布按要求穿在验布机上，打开验布机电源，打开灯光，并开动验布机。 3、将布匹上的瑕疵按要求标记并做好记录。包装打卷： 1、按照客户要求开剪成卷。并记号码单。 2、在布卷的两头按客户要求贴上腰封和麦头。 3、在布卷外面套上塑料薄膜袋，两头打结。 4、将包装好的布卷按顺序堆放在木板上。并写上客户名称，规格等。成品： 1、将堆放整齐的布卷进仓。 2、做好仓库进仓记录后成品。

喷涂工艺过程

喷涂工艺过程 1、表面预处理为了使涂层与基体材料很好地结合，基材表面必须清洁及粗糙，净化和粗化表面的方法很多，方法的选择要根据涂层的设计要求及基材的材质、形状、厚薄、表面原始状况以及施工条件等因素而定、净化处理的目的是除去工件表面的所有污垢，如氧化皮、油渍、油漆及其他污物，关键是除去工件表面和渗入其中的油脂、净化处理的方法有，溶剂清洗法、蒸汽清洗法、碱洗法及加热脱脂法等、粗化处理的目的是增加涂层与基材间的接触面，增大涂层与基材的机械咬合力，使净化处理过的表面更加活化，以提高涂层与基材的结合强度、同时基材表面粗化还改变涂层中的残余应力分布，对提高涂层的结合强度也是有利的、粗化处理的方法有喷砂、机械加工法(如车螺纹、滚花)、电拉毛等。其中喷砂处理是最常用的粗化处理方法，常用的喷砂介质有氧化铝、碳化硅和冷硬铸铁等。喷砂时，喷砂介质的种类和粒度、喷砂时风压的大小等条件必须根据工件材质的硬度、工件的形状和尺寸等进行合理的选择。对于各种金属基体，推荐采用的砂粒粒度约为16－60号砂，粗砂用于坚固件和重型件的喷砂，喷砂压力为0、5－0、7Mpa，薄工件易于变形，喷砂压力为0、3－0、4Mpa。特别值得注意的一点是，用于喷砂的压缩空气一定要是无水无油的，否则会严重影响涂层的质量。喷涂前工件表面的粗化程度对大多数金属材料来说2、5－13mmRa就够了。随着表面粗糙度的增加涂层与基体材料的结合增强，但是当表面粗糙度超过10mmRa后，涂层结合强度的提高程度便会减低。对于一些与基材粘结不好的涂层材料，还应选择一种与基体材料粘结好的材料喷涂一层过渡层，称为粘结底层，常用作粘结底层的材料有Mo、NiAl、NiCr及铝青铜等、粘结底层的厚度一般为0、08－0、18mm。 2、预热预热的目的是为了消除工件表面的水分和湿气，提高喷涂粒子与工件接触时的界面温度，以提高涂层与基体的结合强度；减少因基材与涂层材料的热膨胀差异造成的应力而导致的涂层开裂、预热温度取决于工件的大小、形状和材质，以及基材和涂层材料的热膨胀系数等因素，一般情况下预热温度控制在60-120℃之间、 3、喷涂采用何种喷涂方法进行喷涂主要取决于选用的喷涂材料、工件的工况及对涂层质量的要求。例如，如果是陶瓷涂层，则最好选用等离子喷涂；如果是碳化物金属陶瓷涂层则最好采用高速火焰喷涂；若是喷涂塑料则只能采用火焰喷涂；而若要在户外进行大面积防腐工程的喷涂的话，那就非灵活高效的电弧喷涂或丝材火焰喷涂莫属了。总之，喷涂方法的选择一般来说是多样的，但对某种应用来说总有一种方

杜邦特氟龙涂料涂层加工方法

杜邦特氟龙涂料涂层加工方法 Prepared on 24 November 2020

杜邦特氟龙涂料涂层基本加工方法： 1、涂料的分散使用前请将涂料充分的分散，勿使底部产生沉淀，均匀分散后使用。图1示出了涂料分散的方法。球磨机台架以30~50ppm的转速转动40分钟左右进行分散。 2、底材的处理1. 请用脱脂溶剂彻底清除底材表面的油脂和灰尘。 2.推荐用高温脱脂；即将工件空烧到400oC-- 420oC，保温10分钟左右，将表面油脂烧掉。 3.表面粗糙化：用80目左右的棕刚玉砂均匀喷砂处理，使表面粗糙度（Ra）达到~，然后用压缩空气将底材表面吹净。 3、底油喷涂将滚动分散好的涂料用100目~150目不锈钢网过滤。然后用喷枪喷涂，底涂控制在10um左右，底油干燥：基材温度达到120oC-150oC后，保温10-15分钟。推荐的喷涂条件：喷枪口径，雾化压力 4、面油喷涂将滚动分散好的涂料用100目~150目不锈钢网过滤。然后用喷枪喷涂，面涂控制在15-18um左右，面油烧结：基材温度达到380oC后，保温10-15分钟。推荐的喷涂条件：喷枪口径，雾化压力烧结步骤：将喷涂面油的工件放到炉内后，先将炉温设置120oC-150oC左右，等炉温升至120oC-150oC，保温15分钟左右后；再讲炉温设置到380oC，等基材达到380oC后保温15-20分钟左右。5、涂层冷却自然冷却或用鼓风机风冷。

6、涂料存储使用前先滚动30分钟（30转/分钟）每月滚动一次15分钟（30转/分钟）水溶型涂料，防止结冰，建议储存温度18-26oC，储存期为制造期起一年。溶剂型涂料，建议储存温度18-26oC，储存期为制造期起二年。联系人：唐善纯

热喷涂涂层性能检测方法

热喷涂涂层性能检测方法热喷涂涂层在实际应用中对基体起到重要的保护作用，为确定涂层的性能和效果，检测显得尤为重要。热喷涂涂层的性能由于影响着所防护材料的使用性能而备受关注。涂层的性能取决于喷涂设备、材料、工艺等多种因素。涂层性能的检测评估涉及很多检测方法，就一般的电弧喷涂层而言，涂层性能主要包括了涂层物理性能（如外观、密度、厚度、金相等）、力学性能（如结合强度、耐磨性、残余应力等）和化学性能（如化学成分、耐蚀性、耐热性、电化学性等）。在实际工作中并不要求电弧喷涂涂层一定要测试上述所有性能，而是要根据不同的目的来选择不同的测试项目。涂层性能测试所涉及的国家标准为了可靠地评价电弧喷涂涂层质量的优劣，准确测定涂层性能是否达到工艺、设计或者使用上的预期要求，需要一套比较准确的涂层质量和性能检测的方法。当然，最有效的方式就是采用现有的国家标准。表列出了现有的一些国家标准。热喷涂涂层的测试方法 1.涂层显微金相组织由于涂层与基体是两种截然不同的材料，硬度可能相差很大，磨制试样时需要特别谨慎。涂层试样的要求与一般金相试样有所不同，制备过程中要特别注意不能破坏涂层中微粒的组织结构，尽量避免涂层粒子在磨制试样时脱落下来。显微金相结构的分析主要包括两个步骤：样品制备和观察分析。具体步骤如下：（1）取样：样品的选择应符合国家标准GB/T13289金属显微组织检测方法规定进行，用细砂轮、线切割机或者火焰切割等方法截取一定尺寸具有研究价值的部位，且应保持所观察部位的组织不改变。

（2）样品制备：样品镶嵌，磨、抛以及腐蚀，均应按照GB/GT3298规定进行。（3）组织结构分析步骤：将准备好的组织结构试样置于载物台上；将显微镜开关开启，打开光源，调整好照明电源使之对中；装上选好的物镜、目镜以及相应的观察方法。显微镜功能一般有6种，如明视场、暗视场、偏振光、干涉、微分干涉衬度、显微硬度；用粗细调焦钮对样品进行聚焦，同时调整好孔径和视场光栏大小，至目镜筒内观察到清晰的组织图像为止；选择好物象视场，用转换钮转向摄影系统，装上底片即可曝光拍照。（4）样品的保存：对于涂层样品应放置在干燥器内（内有硅胶）。 2.涂层结合强度测试方法该性能测试根据国标G9 8642-88 （热喷涂层结合强度的测定）进行。拉伸试样的材质是普通的Q235钢，经车削加工而成。具体试验步骤如下：将试样对偶件A、B喷砂处理，将试件端面A均匀地喷上待测结合强度的涂层，厚度约为0.8mm，然后用E-7胶将试件A、B件粘合，并将A试件置于B试件之上，使其同轴，经过100℃、1h加热固化以后，将试件夹在试验机夹具上，以1m/min的速度进行拉伸，记下拉断时所施加的载荷大小，同时观察拉断时，试件端面涂层的剥落情况。用下式计算结合强度：式中，σb—涂层得结合强度，N/mm2； F—试样破裂的最大载荷，N； A0—试验的涂层面积，mm2。 3.涂层硬度测试方法

聚氨酯PU涂层工艺的研究

聚氨酯PU涂层工艺的研究本文主要介绍聚氨酯PU涂层生产工艺的研究，有效解决涂层浆料在生产过程中的“挂皮”现象；改善浆料的流动性，解决高厚度涂刮及刀距的选择等问题以满足客户的需求。0.前言聚氨酯PU水性涂层已成为当今纺织品整理的新手段之一。由于该产品具有功能多，性能高，变化大，因此在国内外纺织品面料市场占据了重要的位置。因其以全水性取代溶剂性，不但改变了操作工人的劳动环境，并消除了安全隐患和环保问题。聚氨酯涂层可形成多功能高附加值的纺织品，并可广泛用于服装、装饰、产业、军工等各大领域，其前景十分广阔。本项目的研究被列为九五年国度家科委“国家级新品计划”，本产品在九六年被评为“江苏省优秀新产品”，试制生产的30多万米本产品经成衣后主销美国、日本、东南亚一带，并受到客户的好评。1.主要攻关问题 1.1解决生产中的浆料“挂皮”。水分散型聚氨酯的聚合物为颗粒状，必须要用较高的温度才能生成性能较好的连续薄膜。在生产的使用过程中，这种材料会随时间、气候的变化而产生局部交链。发生交链变化后浆料的表面结成厚厚的一层皮，俗称“挂皮”。这些结皮浆在涂布中带到布面上就形成色(斑)块，直接影响成品的质量。经仔细观察分析发现浆料在一定的条件变化下先产生自交链而后粘度增加，继而出现“挂皮”。我们通过多少选择试验，最后选定在浆料中添加保湿剂来延缓浆料“挂皮”，以满足生产的需要。然保湿剂的用量以多少为宜，我们又做了多次试验，具体如表一：表一：保湿剂用量和浆料挂皮时间对比表

由此可明显地看出：在浆料中加放保湿剂有着明显的作用，但当用量达到6%，即使用量再增加，其效果也不大，因此我们选用6%的保湿剂放在浆料中有效解决了生产“挂皮”现象。 1.2改善浆料的流动性。我厂使用的聚氨酯PU涂层浆料含固量高达50%，且稠厚度也高，由此在涂布中带来了流动性差的问题；在生产中刚开车涂布时还较正常，但开过了几百米后布面就会出现“鱼鳞状”的条花和横向挡子印，严重影响布面的涂布质量；能否在浆料中加放适合的介质，通过改善浆料的流动性来提高涂布质量，我们根据浆料的性能试用了几种介质，结果如表二：表二：浆料中加放不同介质的对比。从表二中得出：只有有机溶剂能相溶于浆料，才能改善和提高浆料在涂布时的流动性，由此解决了上述所提的疵病。 1.3解决高厚度涂布的难题。涂层加工工艺有干法、湿法、热溶法、转移法、粘合法等，其中以干法应用最多，所谓干法就是将涂

封严涂层及其制备技术

封严涂层及其制备技术 1、定义封严涂层是涂覆在飞机（航空）发动机气流通道的间隙部分的涂层。航空发动机在工作过程中，在离心力，气动力及热膨胀的共同作用下，转子与静子都会发生变形，导致转子与静子之间相互摩擦造成机械损伤，在设计、制造和修理过程中，转子与静子之间在构造上必须保留适当的间隙；但是发动机工作状态下转子与静子的间隙却会导致发动机效率的降低，如果采取适当的措施有效的减小发动机转子和静子之间的径向间隙则可大大提高发动机的可靠性和效率。资料表明典型的发动机高压涡轮叶片间隙若平均减少0.245mm，涡轮效率可提高约1%；如果压气机间隙增加0.076mm，单位油耗率增加约1%。图3-1展示了径向间隙对部件效率及其耗油率的影响，随着叶片和机匣之间间隙的增加，耗油率大幅增加。此外压气机的运转间隙过大，会严重影响发动机工作时的气动性，并可能引起喘振，导致发动机稳定性下降。因此，为提高发动机的效率，降低油耗，改善发动机气动性能，应尽量减小压气机叶尖与机匣之间的径向间隙。图3-1 径向间隙对部件效率及耗油率的影响封严涂层是一种功能涂层，被广泛的运用于不同零部件之间，例如转子轴，鼓筒、轴承、转动叶片叶尖，压气机和涡轮等封严装置表面，以控制间隙和减少泄漏，成为有效的封严技术之一。封严涂层使用位置示意图如图3-2所示。

封严涂层应具有较好的表面质量、优良的热稳定性和较小的摩擦系数，并且与基体材料之间的界面结合性能要比较好。研制封严涂层需要综合考虑涂层的各种性能，特别是涂层的磨损特性和耐冲击性能。目前采用的封严涂层主要有以下几类: 有机涂层、热喷涂涂层，烧结金属粉末；耐温可1000℃的填充或不填充的薄壁蜂窝结构涂层；耐温可达1200℃的可控孔隙率陶瓷涂层。封严涂层通常是成对出现的，即在压气机的静子部件的表面喷涂可磨耗的密封涂层，与叶片等动子尖端的硬质涂层形成一对可磨耗密封摩擦副。根据用途，可将封严涂层分为两大类，即可磨耗封严涂层和耐磨封严涂层。可磨耗封严涂层是喷涂在与转动组件相配合的静子环带上的允许磨耗的软涂层。高速高温条件下，配副发生刮擦时封严材料必须先被刮削，封严涂层对转动部件没有损伤或只产生可容忍的损伤；封严涂层材料能准确配合或适应对摩副的形状，形成最小的工作间隙。此外，可磨耗封严涂层还必须满足以下条件：具有良好的减摩性能以降低能耗；磨痕表面光滑平整以减小空气动力损失；因此，可磨耗封严涂层材料表层必须兼顾一定性能要求并取得一定平衡，目前采用复合涂层的设计和工艺来实现。可磨耗封严涂层的种类随着发动机工作温度的升高而不断发展，在中低温阶段，涂层基体通常为金属材料，如镍、铜、铬、铝等及其合金；目前，运用较为成熟的可磨耗封严涂层为铝基合金和镍基合金涂层体系，使用温度在1000℃以下，表3-1为常用的可磨耗封严涂

热喷涂的一般工艺流程

热喷涂的一般工艺流程热喷涂生产一般包括3个基本工序-----工件表面预处理、喷涂和涂层后处理，其基本工艺流程如图所示。现将各工序的主要内容简述如下 1.工件表面预处理为了使涂层和基体材料很好地结合以及满足喷涂工艺的需求，基材表面必须进行预处理，包括表面预加工、净化、粗糙化和黏结底层等几个步骤。（1）表面预加工是在喷涂之前对工件进行车削和磨削等表面加工，以清除工件上的原喷涂层、其他表面处理层（淬火层、渗碳层等）各种损伤和毛刺，修真表面的不均匀磨损，预留喷涂层厚度等，以保证合适的基体表面和共建喷涂后的尺寸精度。（2）净化处理目的是除去工件表面的所有污物，如油脂、油漆、锈迹和氧化皮及其他污垢等。其中，有代表性的是油脂和锈迹，故简单地说，净化处理的关键是除油和除锈。除油的方法很多，主要的是溶剂清洗、水基清洗剂清洗，碱液（和酸液）清洗、电解清洗、乳化液清洗、超声波清洗、超临界二氧化碳清洗及加热脱脂等；除锈的主要方法则有化学除锈、点化学除锈、火焰除锈、机械除锈（喷砂、滚光、手工及及机动工具除锈）等。（3）粗化处理目的是增加涂层与基材间的接触面，增大涂层与集采的机械咬合力，使净化处理过的表面更加活化，以提高涂层与基材的结合强度，同时基材表面粗化还改变涂层中的残余应力分布，对提高涂层的结合强度也是有利的。粗化处理的方法有喷砂、机械加工（如车螺纹、滚花）、电拉毛和宏观粗化等，其中喷砂处理是最常用的粗化处理方法。（4）黏结底层是在喷涂一些与基材粘结不好的涂层材料时，先选择一种与集体材料粘结好的材料喷涂一层过渡层，以加强涂层与基体的结合。常用作黏结底层的材料有Mo、NiAl 、NiCr及铝青铜等，底层的厚度一般是0.08~0.18 μm。净化和粗化表面的方法很多，选择应根据基材的材质、形状。厚度、表面原始状况和涂层的设计要求以及施工条件等因素而选择。 2.预热预热的目的是为了消除工件表面的水分，提高喷涂时涂层/基体界面的温度，减少基材与涂层材料的膨胀差异造成的残余应力，以避免由此导致的涂层开裂和改善涂层与基体结合强度。预热温度取决于工件的大小，形状和材质以及基材和涂层材料的热膨胀系数等因素，一般控制在60~120℃范围。其实预热还不能算作一个独立的工序，实际上它是喷涂的预备操作，有时也把它算入预处理之内。 3.喷涂这是整个热喷涂工艺的主体和关键工序，其他的工序都是为保证此而进行的。喷涂的操作主要是选择喷涂方法和喷涂参数。喷涂的方法有多种，而且目前还在发展，采用何种喷涂方法

各类涂层的加工制备

一各类涂层的加工、分类及应用涂层材料按照涂层材料可分为金属涂层（包括各类金属，如铜、铝、镍等）、非金属涂层（油漆、树脂、陶瓷及有色矿物等）及复合材料涂层，按照功能划分可以分为防腐涂层、耐磨涂层、特殊涂层等。 1.1涂层的加工制备现有的涂层制备方法有电镀、溶胶凝胶、原位反应、热喷涂、化学热处理、气相沉积、表面粘涂、热浸镀等方法。 1.1.1电镀法制备涂层电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极，通过电解作用,使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层的一种表面处理方法。镀层性能不同于基体金属,具有新的特征。根据镀层的功能分为防护性镀层,装饰性镀层及其它功能性镀层。该过程为氧化还原过程。现代电镀法分为合金电镀、单金属电镀、单层电镀、多层组合电镀、复合电镀等几大类。在电镀涂层时，首先进行表面准备，即为对基体表面进行相应的清洗，进而进行镀层的设计，然后进行镀层镀覆。图1-1（a）电镀化学原理图1-1（b）电镀加工电镀的应用广泛，该技术应用于各种金属及非金属的装饰防护、及赋予这些金属和非金属的各种需要的特殊性能或者功能，且广泛应用于汽车工业、航空航天等各个部门，适合大批量生产。 1.1.2化学镀技术化学镀是一种不需要通电，依据氧化还原反应原理，利用强还原剂在含有金属离子的溶液中，将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。该技术不外加电流二利用异相（固相、液相）表面受控自催化还原反应在基

体上获得所需性能的连续、均匀附着沉积过程的统称，又称化学沉积、非电解沉积、自催化沉积。化学镀技术是比电镀技术更为年轻的表面覆盖技术，正式由于化学镀技术的发展才使得印刷线路板、计算机软盘和塑料电镀以及非金属表面金属化成为可能。应用部门基体金属厚度/μm使用原因汽车工业制造原件钢10-15耐磨、耐蚀和润滑模具和铸模锌铸模合金钢25耐磨和零件脱模纺织机件喷丝头不锈钢25耐蚀、耐磨化学和石油工业压气机和转子叶片钢/铝125耐蚀、耐磨航空和航天工业直升飞机桨叶及安全螺栓钢25-30耐磨，耐应力腐蚀电子工业手机外壳AL-Mg合金10-12黑Ni耐蚀、耐磨、装饰材料加工工业挤压柱和筒钢25耐蚀、耐磨和润滑印刷工业印刷辊筒钢50光滑、耐磨、耐蚀矿山机械矿井支柱钢40耐蚀、耐磨其他设计运动枪开关及手柄铝30耐蚀、耐磨保持花纹美观表1-1化学镀的应用 1.1.3溶胶凝胶技术金属有机盐或者无机盐溶液，低温时经过水解、缩聚等化学反应，从溶液转变成为凝胶，进而合成玻璃、陶瓷等涂层。图1-2（a）溶胶凝胶技术图1-2（b）溶胶凝胶技术应用溶胶-凝胶法的机理为水解反应及聚合反应，其中水解反应中，金属盐在水中的性质手金属离子半径、电负性，配位数等因素影响，如Si，Al盐，他们溶解与纯水中畅电力出Mn+，并溶剂化。聚合反应为硅、碘及许多金属元素的醇盐或者无机盐在水解的同时均会发生聚合反应。

涂层工艺的常见问题

涂层工艺的常见问题流挂在垂直面上涂漆，部分涂料在重力作用下，有流淌现象。使漆膜产生不均一的条纹和流痕。原因往往是溶剂挥发缓慢，涂得过厚，如重枪处。喷涂距离过近，喷涂高度不当，涂料粘度过低，周围空气中溶剂蒸气含量过高，气流过低，或被涂物几何形状复杂，油漆聚集缝隙处等等。为使施工中不致出现流挂现象，要注意严格控制施工粘度。提高操作者的熟练程度。调整喷漆距离。一次涂布不宜过厚。咬底涂面漆后出现下涂层被咬起甚至脱离底材，呈绉纹状。这是面漆中的溶剂把底漆软化膨胀而造成的。主要原因是底面漆配套不当或底漆未干透即涂面漆或涂得过厚造成。应注意选择配套油漆，待底漆彻底干透后再涂面漆。为防止咬起，第一道应涂的薄些，待稍干后再涂第二道。渗色底涂层或底材的颜色被溶入面漆膜中，使面漆受到沾污。原因是底涂层的有机颜料或树脂被面漆的溶剂所溶，使颜色渗入面漆涂层。防止渗色现象，可对有渗透倾向的底漆上涂面漆时中间用一层涂料隔绝之。发白这是指挥发性漆经施工后在干燥过程中，成膜无光、发浑或呈半透明甚至发白。起因是由于施工场地潮湿，大气中含水分较多，溶剂挥发太快，周围温度剧降，水气凝聚于膜上，易使树脂或高分子聚合物析出形成变白。预防措施可以选用高沸点挥发速度慢的有机溶剂或予加热被涂物面（使其比环境温度高约10℃）。注意施工场地的温湿度和溶剂的挥发率。发笑系指施工后漆膜在表面上收缩，好似水抹在腊纸上一样，斑斑点点，露出底层。主要起因是这类漆对表面湿润性欠佳，使之不能成为一层均匀的膜层而收缩呈滴珠状。另外，漆膜厚度太薄，也易收缩，引起原因，可能是被涂面太滑或有油腻，油漆未经贮藏熟化，油漆被油脂或杂质所沾污，溶剂挥发不当，表面处理不当，喷枪中管线内混入油或水，施工中环境温度太低或漆料粘度过大等。慢干和返粘涂料施工后成膜时间超过按产品技术条件规定的干燥时间或漆膜不固化、硬度低、表干里不干等。返粘是涂料干燥或固化后仍有粘脂的现象。两者的原因大同小异。首选是涂料质量问题，采用挥发性能慢的溶剂，还有施工漆膜太厚使氧化作用仅限于表面，底层干不透。所以漆膜应涂得薄而均匀，宁可多涂几道。底漆未干透，也会影响漆的干燥，使干燥时间延长或返粘。对此可采用挥发快的溶剂或提高施工场所温度、补加助剂等来弥补。针孔在漆膜上产生针状小孔或象皮革，毛孔那样的孔，孔径约在100um左右，称为针孔。这种病态的实质与发笑基本相似，都是在成膜过程中出现有些部位空白无漆。而不同的是，针孔直透到物质表面。收缩实际上还有一层极薄的残膜。针孔的主要起因是有空气泡存在，对颜料湿润性不强或漆膜太薄。它有涂料方面的原因，也有涂装方面的原因。预防措施是严格把握施工工艺，有效地消除溶剂的选择和混合不当、颜料的分散不良、涂料释放气泡性差以及被涂物面干净、涂装环境不良等因素。起泡漆膜的一部份从底板或底涂层上浮起，其内部充满着液体或气体，膜面出现园形突出物。