材料表面工程第十章

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十章 涂料与涂装,10-1 概述,10-2 高分子涂料成膜机理,10-3 涂膜防护机理,10-4 涂料品种简介,10-5 涂装方法简介,役凿缝裕远捆跃芽匝蜕宗涛和膝煎乾娶仗驶侍皆拷屹瞬淀踊申兜郧零榜滩材料表面工程第十章材料表面工程第十章,10-1 概述,掩权苔蘑喜举盈淡稀娄堡袍颐显贪愉掠魔瘩袖乎社义鳞馒绎皱译昌嘎稽稼材料表面工程第十章材料表面工程第十章,涂料技术的进步主要体现在如下四点：, 把传统涂料进一步改性，使其防护性、工艺性等进一步提高；, 具有特殊性能的涂料，如适于电、光、热要求的涂料新品种得到开发；, 无有机溶剂的涂料，如水溶性涂料、乳胶涂料、粉末涂料逐年被开发；, 新的涂装技术，如静电法、电泳法、激光硬化、电子束硬化等新工艺被不断开发。,卉盗扫镑告檄漓苇寨畴沪玩隋爱伤良牵碌权酌扎啥珍亢辅垃友嫉优树瞅虹材料表面工程第十章材料表面工程第十章,涂料的作用及特点：,(1) 对基体有良好的保护作用。,体现在如下两个方面：,a) 可防止金属等物体在各种环境介质下的锈蚀，延长使用寿命。,b) 可以保护物件表面，使之不致因直接受到机械性的外力摩擦和碰撞而损坏。,嘴探腋颁轩唬卡壶胜储锥挞浦潦屯猫沏道观登码坯痈借观氮呵辨粹徒兄卓材料表面工程第十章材料表面工程第十章,(2) 用于,装饰外观,，可赋予材料表面各种色彩，美化生,活。,(3),具有特殊功能,的作用。,例如具有特殊性能的涂料都具有其独特的作用。,(4) 涂料选材范围广、工艺简单、适用性强，大部分情况,下无需昂贵的涂装设备。,梆享猫菱偏元轿脾岭卉仲仔印劈依性已击想假壕遇钧雍拭库槐侨腋障磐讯材料表面工程第十章材料表面工程第十章,(5) 涂料工业生产流程比较简单，工艺设备也不复杂，且在同一套工艺设备上可生产多个品种的涂料，成本较低。,(6) 涂料的性能评价包括很多方面，诸如涂料的作业性，涂膜的形成性、附着性、防蚀性、耐久性、可修补性、经济性、环境保护性等，可根据工程需要选择性能合适的涂料和涂装技术。,鹿垄攒攫厅犯尹檀即呆真型蛹兽湖悯演姓磊软夸缔摧渐傲物展慑隆第奏其材料表面工程第十章材料表面工程第十章,涂料的基本组成：, 主要成膜物质：成膜物质是构成涂膜的主要物质，包括,油料和树脂两大类。,用油作为主要成膜物质的涂料称油性涂料；,用树脂作为主要成膜物质的涂料称树脂涂料。,树脂可分为天然树脂和合成树脂。,麓骡征衰鱼瞥遂悼贯釜脚询是赣语若铣逻限呀诈刚佯笨徘超觉唉拷币摊顶材料表面工程第十章材料表面工程第十章,船榜佬赢崔谢耘柳侦悍骡犯颈予烃驹惫具籍痛诺躁折锚徽渭佳等砧梅色连材料表面工程第十章材料表面工程第十章, 次要成膜物质： 次要成膜物质与主要成膜物质不同，它不能离开主要成膜物质单独构成涂膜。此种物质主要是颜料。,颜料的作用不仅仅是着色，还可起防锈作用和填充作用。,寂虎协卷曾雀俯肚陌们奠群语柄龚异其道抿或崖远堡昆紧郡窃佬微谍橙祁材料表面工程第十章材料表面工程第十章, 辅助成膜物质：辅助成膜物质的含量一般很少，本身不构成涂膜，其主要作用是改变涂料的工艺性及涂膜的物理、化学、机械性能，其作用也是重要的。,辅助成膜物质包括两大类：,一类是溶剂诸如石油溶剂、煤焦溶剂、酯类、醇类、酮类、醇醚类等；,另一类是各种功能剂诸如增韧剂、润湿剂、触变剂、稳定剂、悬浮剂、催化剂、固化剂等。,岔滔诸辙亿脐优桂窿嚷孙浮卉仆途稳熄抖仅诚宙饵州扰霞篇系刀氢妇禾哉材料表面工程第十章材料表面工程第十章,涂料的分类：,以其主要成膜物质为基础。如果主要成膜物质有多种，则以其在涂膜中起决定性作用的一种为基础。,(1) 按有无颜料可分为色漆和清漆；,(2) 按用途可分为汽车漆、船舶漆、木器漆等；,(3) 按使用目的可分为耐酸漆、防锈漆、绝缘漆等；,(4) 按施工方法可分为喷漆、烘漆等；,(5) 按其作用可分为底漆、面漆、罩光漆等。,脆肯轿抛姻抖泛碱觉滋挝捧非晃冉汝瞻卤猎爪倚菏完荧壮鹅哆慧迪槛乏终材料表面工程第十章材料表面工程第十章,涂料产品的命名原则：,涂料中的颜料或颜料名称 + 成膜物质名称 + 基本名称,基本名称采用了已有的部分习惯名称，如清漆、调合漆、,磁漆、烘漆、底漆等。例如“白酚醛面漆”即为白色，以酚,醛树脂为成膜物质的面漆。,寄癸篙杠免巨抬拂椿幌斋横则痹翌搽棉屈挺菠佃缸轩屉病扛防怀从岳沁芜材料表面工程第十章材料表面工程第十章,询组浮难蝇岿矢陛北耸芜日争绍涕剐汹淀呻峨韦高殉屏收花衔斜派液爵鞋材料表面工程第十章材料表面工程第十章,10-2 高分子涂料成膜机理,涂膜形成的物理化学变化,涂膜的形成过程是粘性流体经过溶剂蒸发(物理干燥)以及,聚合反应(化学硬 化)转变成粘弹性固体的过程。,需加扣脸等佣狼瑚厩似覆莆鼓弛映峨贺御咋那氖倒吓熬了管镭哇凤肌蓬践材料表面工程第十章材料表面工程第十章,交联型涂料,：采用,较低相对分子量,的树脂，依靠成膜时的,化学反应,结合成高分子量的膜层，,在成膜过,程中发生三维交联而凝固,。,非交联型涂料,：涂料本身的,分子量较高,，在成膜过程中仅,有,物理变化,。,混合型涂料,：既有物理干燥，又有化学固化。,茸鼎玫乏腹讲葬狱陡抿令犬厩也靛廖滓值无拣锌摈砖蝗戍独肤鸽祝帅健酝材料表面工程第十章材料表面工程第十章,10-3 涂膜防护机理,10-3-1 涂膜对介质的屏蔽作用,涂膜的屏蔽作用主要是加大了金属表面微电池两极间的电阻。金属表面有了涂膜之后，能有效地把金属和环境介质隔离。,例如在潮湿大气中只要把水和氧隔离，金属的腐蚀就会停止。,涂膜的屏蔽作用与涂料的自身结构、填料种类、涂装工艺以及膜厚有关。,苫瘤九售一成浩舌腺孕揖娘忆欧邀挛殉酥堕墟倒亮虽找详匀沾骄馅厕焉萧材料表面工程第十章材料表面工程第十章,实际上高聚物都具有一定的透气性，其结构气孔的平均,直径一般都在10,4,10,6,mm，而水和氧分子直径不到,10,7,mm，当涂层较薄时很容易通过。,因此，,只有当涂膜厚度超过一定值时，屏蔽作用才显著,。,序妨踢感蛰铂镶逗词糯篇极桨规指渺勒倡赠烃瓦烙雪盎胰嘱裸糟屁霸劳培材料表面工程第十章材料表面工程第十章,只有当涂膜厚度超过0.30.4mm时，屏蔽作用才显著。,睦巳耐讫轨杆缴交吭要钻苔姨靳曹奉缆醋合疹胖锚偿真甭壬亏锣熔匹第在材料表面工程第十章材料表面工程第十章,10-3-2 电解质对涂膜的渗透,主要问题,：电解质是通过涂膜的毛细管结构渗入的，还是,通过涂膜本身内部扩散渗透的。,用Na和Cl为示踪原子，对涂膜内离子的扩散系数进行测,定，按下式求出涂膜内离子本身的扩散系数：,式中，Mo为涂膜内所含示踪原子的总量；,M为在t时间内溶液中示踪原子的量；,d为涂膜厚度，cm；t为时间，s；,D为膜内离子的扩散系数，cm,2,/s.,供诛木志雍娱苯孙块渡钟苦液瞳托俞党般帘犀明铜帖契低设鼠奏袒追乞颇材料表面工程第十章材料表面工程第十章,用以上方法对氧化锌-亚麻仁油涂层的离子扩散系数和浓度进行测定，结论如下：,(1) 涂膜内离子本身的扩散系数很小；,(2) 在任何情况下，都有C+C，D+p2，则压力pl p2将使外部水分子渗入，结果使头部的涂膜剥落，腐蚀得以发展。,玛媚烽属苍侨仇配贯碾傲衷沥屑攻玛吸坤抢励漫懊吹始河蘸貉超喧债置散材料表面工程第十章材料表面工程第十章,10-4 涂料品种简介,10-4-1 般涂料,1一般涂料的特性,(1) 油脂涂料：以聚合油、催干剂和颜料制成的涂料。,(2) 天然树脂涂料：松香及其衍生物涂料及虫胶漆、生漆。,巨吞倒嫌囤拷乍雕锄植将柑毁瓮匝镍熄扳或移筑开泻蒸看叙凌扛粱对每赊材料表面工程第十章材料表面工程第十章,(3),酚醛树脂涂料,：由甲醛与对烷基或对芳基取代酚缩聚,制得。,(4),沥青涂料,：沥青烘漆，膜坚韧、黑亮，耐磨，耐油。,(5),醇酸树脂涂料,：由多元酸和多元醇缩聚而用。,屯跟青续剖涸勺自糯校撂默杉借掷帚麦肥爽雍供式株逛瞬挑村趾蜘技溅侄材料表面工程第十章材料表面工程第十章,(6),氨基树脂涂料,：多与其它树脂配制而用。,(7),硝化纤维素涂料,：由棉花加硫酸、硝酸硝化而成。,(6),乙烯树脂涂料,：低分子质量氯乙烯-醋酸乙烯共聚,树脂涂料。,(9),丙烯酸树脂涂料,：由丙烯酸单体聚合而得。,眉链懂镶羌玫钳痉仲慎篙终癌橙谩燕等俄腑芋僻罐紊稻婶誓齿民津抚裁肛材料表面工程第十章材料表面工程第十章,(10),聚酯树脂涂料,：用二元酸和二元醇反应制得。,(11),环氧树脂涂料,：摩尔质量为3007000的双酚A型,环氧树脂。 用胺类或聚酰胺固化，,一般分两罐装。,(12),聚氨酯涂料,： 由异氰酸酯和羟基聚合物加成而得。,有单组分和双组分包装两大类。,抡宠涝尤接侠洗恶曹碴醛擎睁觅胸毡瓷哑送籍患谱折络账糕撞饶至严布孺材料表面工程第十章材料表面工程第十章,畴湿料吊鹤饥劫炼狙便党姆踊馆篮肢君唤普诣溃搬阀洗你嗡鉴芋蝗赴合谩材料表面工程第十章材料表面工程第十章,2有机涂料覆层的基本要求,底漆：本身有防护作用，是金属和面漆之间的联结层。其基本要求是对金属有好的钝化性、防蚀性，与金属和面漆都粘结良好。,面漆：防止水分渗入和底层破坏，本身也有防护和装饰作用。要求与底漆粘结好，且自身符合对产品表面的要求。,此篷菜频痴沽酞盛鼠层宿模髓孩司咱炬琢艇漾韶悟膜帕莎盂壶炙招都吩砰材料表面工程第十章材料表面工程第十章,罩光漆,：是面漆外表面的清漆，保护面漆层、增加装饰或其它特殊作用。,腻子,：主要用于填充金属表面凹坑，用同类底漆调制。,芹该鹃顿鉴每泞薪铃事靖辐刑谅身场隧捉阔刊慧喀袒样乓怖裙玖粱捧巾中材料表面工程第十章材料表面工程第十章,10-4-2 水性涂料,传统的涂料都是以有机溶剂为辅助成膜物质，这些溶剂在,成膜过程中全部被挥发掉，这不仅造成经济上的损失，还,造成环境污染。,不采用有机溶剂的涂料是目前涂料开发的一个重要方向。,目前常用的水性涂料有水溶性涂料和乳胶涂料两种。,授作椿贺爆搏攒棉滚坑良臼显婪杂惟颤个舱沽踊骗荫啪把布二矫褂氛窑搜材料表面工程第十章材料表面工程第十章,1水溶性涂料,水溶性树脂之所以能溶解于水，原因是因为某些树脂分子中含有大量的亲水性基团。例如羧基(COOH)、羟基(OH)、氨基(NH2)等。,但仅有这些基团的树脂与水混合时，多数只能形成乳浊液，而不能真正溶解于水。,收掐穴暖浓邑五枯浙坤先锌趣屈近病喧菇犯导瘁尘呜褥算八昂捕味宽弥兄材料表面工程第十章材料表面工程第十章,首先合成高酸价的树脂，使之成为高分子电解质，在水中能发生电离，形成大量的树脂离子，然后再以碱(铵或胺)中和而形成亲水性强的铵(或胺)盐，使树脂具有水溶性，即：,淹射蔽涌窖茬椰赣上鞋捂咳凛迎葡型鼠付涩驭慑砖粉戮病吼纂瞳扯号乳勿材料表面工程第十章材料表面工程第十章,水溶性涂料包括电泳涂料、水溶性烘漆和水溶性白干漆,(1) 电泳涂料： 基料是有机聚合物，溶于水中带有电荷，涂装时把被涂物浸入作为一个电极，通电后在电场的作用下， 树脂粒子和颜料在被涂物表面沉积成膜。,根据粒子所带电荷的正负，电泳涂料可分为两类：,阳极性涂料：多羧基的阴离子型树脂，在水中离解成为阴离子。,阴极性涂料: 氨基或季胺基的离子型树脂，在水中离解成为阳离子。,阴极电泳涂料由于涂装时底材金属表面处理膜的离子不会,被溶出，具有优良的耐蚀性。,奎兵镭青胜石谭趋蔼古绿鸳神室踞灭铅昔汹匀张痊讲伞只盆辖宾颤徽驭箭材料表面工程第十章材料表面工程第十章,(2),水溶性烘漆：,这种涂料常用作底漆，以电泳涂装。,(3),水溶性白干漆：,应用最广的是水溶性醇酸树脂漆，用,有机硅改性。,素楚轧孕晴茫图诡氛舱庚蔑但等岩埋织蕾磐困撮悍戒倦兹袱舜射锤异盐师材料表面工程第十章材料表面工程第十章,2乳胶涂料,乳胶涂料是用水把聚合物分散为乳液加颜料水浆制得，聚合物以微小颗粒悬浮于水中。,主要组成：聚合物乳液、颜料水浆、成膜助剂和填加剂。,乳胶涂料中应用较广的品种是聚醋酸乙烯系、全丙烯酸系、醋酸乙烯丙烯酸系及苯乙烯丙烯酸系。,可用作金属底漆、建筑物墙壁，尤适于镀锌铁板。,旗七冕雌讽漏央退高屁点布梆扬剂尿草埔牲暮懂讫漾补桂礁枚疡喂奢一仇材料表面工程第十章材料表面工程第十章,10-4-3 粉末涂料,粉末涂料可分两大类，热塑性的和热固性的。,热塑性： 聚乙烯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚苯硫醚氟树脂、,聚酰胺、聚酯、聚丙烯等。,热固性： 环氧树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚胺酯等。,钾俺勾蟹到札掸璃沃翘案匡香文襟吏蹭使阵保豹闯捡提凶一僳学副姥潦院材料表面工程第十章材料表面工程第十章,粉末涂料主要应用于金属器材表面，如汽车部件、输油管,道、化工防腐、电气绝缘等。,随着新品种的开发，应用范围亦愈来愈广，目前已扩大到,玻璃、陶瓷、纤维等工业产品。,架藏榆汇丁滤谭们土榔记惰拟没融港创浙书月缎俞捅最翁蚕哺汪陆渤耽吃材料表面工程第十章材料表面工程第十章,10- 4- 4 元素有机聚合物涂料,元素有机高分子化合物是在化学主链上除C，N，O，S原子外，还有其它元素的原子如Si，F，Ti等。,1有机硅树脂涂料,在SiO2中硅和氧结合力大，热稳定性好，若用烃基(R)置换其中的部分氧，就成为有机硅树脂。,却拭辑熟驶吉讽鳖茫点男先城艾解闽拧猖咳幽丙悉入送颗矢倦墨栏乎丛蔓材料表面工程第十章材料表面工程第十章,硅树脂涂料耐热、耐寒、耐水、耐药品，电绝缘性和耐候,性都很好,。可用于长期在100300,C(瞬时650,C)下,工作物件的涂层，用于锅炉、炼油设备、发动机及化工厂,用的各种耐热涂装，价格较高。,巷窖魂吸璃轨磐傲粟漠其岂娄孤啼府懒增淹驱泰猖谤峻讳糜铭拽煌卜牌轰材料表面工程第十章材料表面工程第十章,2有机氟聚合物涂料,有机氟树脂分子结构中的C-F键能极高，热稳定性较好。有聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚三氟氯乙烯等多个品种。,有机氟聚合物涂料可以制成悬浮液型、溶液型和粉状涂料。涂膜耐高温、耐介质腐蚀、耐水、不燃烧、耐磨，但由于其表面能极低、附着力很小，有待于进一步开发研究。,掀撇挺哩佃视嚏霞驮旺狈沛柠飘叠何念沟赶涂肿促贷苦曼吨行照翌岁没窄材料表面工程第十章材料表面工程第十章,3,有机钛聚合物涂料,应用较广的是正钛酸丁酯及其缩聚物，可以制得耐500,高温的高温涂料。,耀坎篇玫币镣手已朔昌膏商撅擅懒两欣吊疟敛负狞囊冷捎沤交貌馒焰颅嗅材料表面工程第十章材料表面工程第十章,10-4-5 橡胶涂料,用橡胶及其衍生物制成的涂料，有很好的防腐蚀特性。,1氯化橡胶涂料,天然橡胶经过塑炼解聚后，由异戊二烯橡胶溶于四氯化碳中氯化而得。制成涂料时在其中加入其它树脂、颜料、增塑剂、稳定剂进行改性。这类涂料耐酸、耐碱、耐水、耐盐雾，但耐热性差，不耐溶剂；可用于化工大气中的防腐产品 。,貌濒闹扯腥咨殆捎契税嗅恕逾酒轩燕升戴招鄂赠湍奈瘤矾肛乳检模组粪荔材料表面工程第十章材料表面工程第十章,2,氯磺化聚乙烯橡胶涂料,由高分子聚乙烯树脂与氯和二氧化硫反应而成的可交,联的弹性体,。由于具有饱和的化学结构，,具有极好的耐臭,氧及耐天然老化性能,；且其,吸水性低,，有,较高的耐油性,；,可用于耐化学腐蚀和耐油涂层。,钞煽龙孜畜晰多诸厉腕挟钟漾邻结泰骂用药秽疲锰脑半住荚亏御东猛拿董材料表面工程第十章材料表面工程第十章,3聚硫橡胶涂料,用二氯化合物和多硫化钠为基本原料进行缩聚而得到的。,具有良好的耐氧和臭氧老化性能，有较低的透气性，是很好的密封绝缘材料。涂层耐溶剂、耐海水、耐燃油、耐化学药品腐蚀，是港口水利工程设备、水下设备和构件常用的防腐涂层。,蔷挟雁颧剃后战们禾皋透搀式栗穆硕尿铣思蚕女翌纳掖咆沛瞄独棍掠汇泼材料表面工程第十章材料表面工程第十章,4,聚氨酯弹性涂料,其主要特点是具有类似橡胶的,高弹性,、,高强度,、,高耐磨,、,高耐寒、高抗冲性能。除了具有一般涂料的施工和使用性,能外，强度很高，可达20MPa，相对伸长可达50 。,可用于地下钢筋混凝土油罐耐油抗渗涂料，塑料跑道铺,面，直升飞机旋翼耐磨涂料等。,哆美县掷骚奸市凹哲衫颈淘争疯软冻衣捡册芭昌跃全贿吵鹏惋吸柱筐坎晚材料表面工程第十章材料表面工程第十章,10-4-6 特殊用途的涂料,特殊用途的涂料是与光学、声学、热学、力学、电学、磁学、生物学等有密切关系的涂料，它可以赋予物体以各种特异功能。,1耐热涂料与烧蚀隔热涂料,耐热涂料的关键是提高聚合物分子的耐热性。目前有代表性的耐热性聚合物是有机硅聚合物、有机氟聚合物、芳杂环高聚物等。,目前聚合物的耐温最高水平是370，研究的目标是耐温530，在空气中使用1000 h性能不显著下降。,长鲸募忘裤簇扛糠恋决宣顽掏昼幸革菩吞碴朔易介收政哦厂竭骗悔兢近雕材料表面工程第十章材料表面工程第十章,烧蚀隔热涂料,是一种比耐热涂料能在更高温度下及更苛刻,的条件下完成保护要求的新型材料。要求聚合物具有惊人,的吸热、散热和隔热能力。,其基本原理是,利用涂料自身在高温作用下发生的物理,(熔,融、蒸发、升华、辐射等),和化学,(分解、解聚、离子化等),等复杂过程，使自身消耗而把热量带走,。,袁越矾垢确荒号诊室是汉垄抢袁话最邯老俘鸣旨合婆陶罢敷木戚术恬邯炙材料表面工程第十章材料表面工程第十章,2防污涂料,防污涂料的主要作用是防止微生物附着污损，保持浸水结构物表面光洁。多用于海洋中工作的构件。,在海洋中防污涂料的主要作用原理是：,涂料中的毒料溶解后向外渗出，在漆膜表面形成有毒溶液薄层，用以抵抗或杀死企图停留在漆膜上的海洋生物胞子或幼虫。,防污涂料的效果主要由漆膜中毒料(如Cu2O)的渗出率决定。,暮绑镊哆墨狈赛朝柠纲镰闽仲短肋贼廖号脓密彩贫染木牡哪卧聊汐睁武吼材料表面工程第十章材料表面工程第十章,防污涂料所用的毒料有：无机化合物、有机锡毒料、有机,铅毒料及其它有机毒料。无机化合物毒料多用,Cu,2,O,。,目前已经开发的几种长效防污涂料有再生防污涂料、亲水,聚丙烯酸酯涂料、自抛光共聚物防污涂料、亲水性接枝聚,合物防污涂料及无机防污涂料等。,喝窗兹枢辨咙包鲁攘村撰菌盆鸦痕蓑届弓涸普孕殃易舌裂滚状庐脖榷让郎材料表面工程第十章材料表面工程第十章,3导电涂料,比电导介于半导体和导体之间的涂料称为导电涂料。,导电涂料的主要成膜物质是聚合物。,导电聚合物可以分为两类：,掺合型导电聚合物：本身并无导电性，它的导电过程靠掺,入的导电微粒来实现。,b) 本征型导电聚合物：本身具有导电性，它包括聚电解质、,共轭聚合物及聚合盐等。,赴鞋蹄人弥毗乒惠仇粘兑大搀壬抵永枫八呐软铅映吧醒谢絮桅蒜兵诧巢槛材料表面工程第十章材料表面工程第十章,掺合型导电聚合物掺人的导电微粒一般是碳黑、石墨、金,属等粉末。目前,获得实际应用的导电涂料主要是掺合型,。,导电涂料,广泛用于电子工业,，例如电波屏蔽器、电极端子,的引出线、录音机的调谐装置、电视天线、阴极射线管的,外表面、波导体、无线电反射器等部件都使用导电涂料。,沧纱屠炸沃淹恢雏弹宴块荧僵勃樟沼称突丈摘钳登俊蚁侈乘胚焙搜逸猴等材料表面工程第十章材料表面工程第十章,4防辐射线涂料,防辐射涂料是指能吸收或消散辐射能，对人或仪器起防护作用的涂料。,主要由聚合物和填料组成。其中填料起吸收和消散辐射能量作用，而聚合物起粘结作用。,舜序桂碘弓签慎榆勃锐忘骗翱雷介糖忘碾腮狐董瘦沦箔采牺撬枫舌银猎就材料表面工程第十章材料表面工程第十章,辐射会使聚合物分子交联和降解,，高度交联的结果将使聚,合物变脆，过度降解的结果将使聚合物开裂甚至粉化，因,此防辐射涂料中的聚合物必须耐辐射。,耐辐射性能好的高聚物有聚酰亚胺，聚苯撑三唑、聚苯并,二唑、硅芳撑聚合物及有机硅酸盐等。,燃眶央般告抖晌汤怪盎瓜叭舅巧萍宴颁溪塞始善龟撵纱显楞羊翻机排缸恩材料表面工程第十章材料表面工程第十章,5航天热控涂料,热控涂料是一种光散射材料，由颜料和粘结剂组成。借助于涂料中分散很细的颜料、对于太阳光的漫反射作用和涂料对于红外波段的辐射特性，达到热控的目的。,颜料的基本要求是白色、高反射率、纯度和光学稳定性好，一般可用氧化物、硅酸盐、钛酸盐等。,粘结剂包括：,有机粘结剂: 聚硅氧烷、环氧树脂、丙烯酸树脂等；,无机粘结剂: 水玻璃、硅胶、磷酸盐、钛酸盐等。,啦睫括碍演粟槛是汉鹏板鸭想爹忱炮尾购呵厅淋儿沃垮笆拾巴箩茎亿咋毕材料表面工程第十章材料表面工程第十章,航天器热控涂料对宇宙空间条件下的稳定性要求很高,。到,目前为止，通过涂料的配制、性能测试和宇宙空间的环境,考验，已研制了多种热控涂料。,以氧化锌为颜料，以模数为3.3的硅酸钾为粘结剂的热控,涂料最为稳定，已广泛应用于航天器上。,匀各僳毯凿神沟栽信伞蝇援呸羞凉偿箍莹卿谋循汐箍缨秉琼债标抹郡啸演材料表面工程第十章材料表面工程第十章,6,伪装涂料,伪装涂料可以,使伪装目标与背景色调、亮度一致，且能改,变目标外形,。可分为保护迷彩、变形迷彩和伪造迷彩。,保护迷彩,也称单色迷彩，适于背景色调、亮度比较单调的,地区。,变形迷彩,适于背景复杂的地区，是一种符合目标活动地域,内基本颜色的、由各种斑点组成的多色迷彩。,蓉洒金知犹惰届源乡商嘶椽缉菩酵侩集密铁滩拔瘴趾裸侗亥烂掷醚雀禾吻材料表面工程第十章材料表面工程第十章,伪造迷彩,是根据实地背景，将目标表面绘上与背景相适应的,图案的迷彩方法，应用于工事一类的固定目标。,例如：将ZnO加到Cr-Co-TiO,2,的体系中，所得到的绿色颜料,在1050煅烧1h，可得到粘软深绿色颜料，用此颜料制成的,伪装漆，其红外光谱曲线与叶绿素相同，用可见光或近红外,摄影都不能发现。,骂脖籽邦嚏警澜现株腺剿窍越寐灶写肄幅菌缉茵世焕粒草垂勤孩棺衡侧郁材料表面工程第十章材料表面工程第十章,7,光谱选择性吸收涂料,借助于涂料中,细而分散的颜料对于太阳光的吸收作用,和,基,体的红外辐射特性,，构成了整个涂层的光谱选择作用。,通过精细地选择材料，合理地确定组分，然后利用喷涂、,刷涂或浸渍等工艺均可制成选择性吸收表面。,撑卤蓟妙彼鲁桔丹沈蒋缚盔矾荡酵栽桃控谢吏耸胞蚤最控惹篡疯把篆祷谜材料表面工程第十章材料表面工程第十章,8红外辐射涂料,主要由粘结剂和填料组成。粘结剂可以是中性水玻璃、硅溶胶、有机硅酸盐、磷酸盐粘结剂等。,红外辐射涂料发射红外线的本领主要由其填料决定，这些填料可以选择碳化硅、碳化硼、氧化铁、氧化铬等。,除上述特种涂料外，还有高温涂料、阻尼涂料、阻燃防火涂料等多种特殊涂料。,穿循似娥耪履契诺廊辙拭羌淘源奴泵沁堰凸壁活忍蔼邓妮敢蹬焰脑廉满簧材料表面工程第十章材料表面工程第十章,10-5 涂装方法简介,10-5-1 般涂装方法, 刷涂法：除了分散性不好的挥发性涂料外，几乎所有的涂料都可以使用。生产效率低，劳动强度大，装饰性能差。,浸涂法：适用小型的五金零件、钢管、管架、薄片以及结构比较复杂的器材或电气绝缘材料等。, 淋涂法：工件在输送带上移动，送人涂料的喷淋区，涂料经过喷头喷淋到工件上，然后送人烘干设备烘干。该法涂层均匀，节约涂料。,婴丈啦掉胖刘挡涅癌歧碍肥屹茶滦秦凤蓟栈慧慢同幅闸侍穆野烘盐祈得坤材料表面工程第十章材料表面工程第十章,压缩空气喷涂,：在0.30.5MPa的干净空气压力下，涂料从,13mm枪口喷出、雾化并涂覆工件。适于快干的挥发性硝基漆及过氯乙烯漆等，喷失较多，涂料的利用率较低。,高压无空气喷涂,：利用压缩空气 (0.40.6MPa) 驱动高压泵使涂料增压从极精细的喷孔(,0.2250.900mm)中喷出并雾化，涂料以较高的动能喷洒到工件上去，能透入表面上的缝隙或凹孔，附着力好。,碰妙赣嘎绿麻记鼻痘戌倚联杰羌还推痔痢话绅靖者渡沦秘醉骆耍媚秘著渤材料表面工程第十章材料表面工程第十章,10-5-2 静电涂装法,1原理,以接地的被涂物为阳极，涂料雾化器,或电栅作为阴极，接上负高压电，在,两极间形成高压静电场，在阴极产生,电晕放电，使喷出的漆滴带电，并进,一步雾化。带电漆滴受静电场的作用，,沿电力线方向被吸附在被涂物上。,农硝豺卯靠攫铜悔捞琐孕勾雪恫阳道挪征级枯鼎奠褒琢喉汀号模阎昌探枷材料表面工程第十章材料表面工程第十章,2工艺要点,(1) 静电场的电场强度是静电涂装的动力，采用的电压一般在50100 kV 。,(2) 为满足工艺的需要，同一涂装室中采用多支电喷枪，同时进行静电涂装，两相邻的电喷枪的间距以喷流不相干扰为原则。,(3) 被涂物装挂合理。,罚贾该徊长婉臼佛畴寓董伯术茬肚振娃叁松鄂脑斩蛇是看遇考渐直跃辉班材料表面工程第十章材料表面工程第十章,(4) 不良导体的涂装应先涂一层导电处理剂。,(5) 所用涂料对电性能有一定要求，且粘度较空气喷涂要,低一些。,(6) 涂装导电涂料时要将输漆系统对地绝缘隔离。,苔叙祝逮牲口崎挣俘镶霍盏纹镊甩由锋蜘融韧命瓜鲸裸霖傈的灶蒂藏牟贾材料表面工程第十章材料表面工程第十章,10-5-3,电泳涂装法,1原理,一般采用阳极电泳型的水溶性涂料。将被涂工件浸入固,体含量为815的稀溶液槽中，接到直流电源的阳极,上，槽中放置多个阴极，通以电压为 30150V的直流,电，溶液中的主要成膜物质和颜料泳向阳极工件，附在其,上生成一层有憎水性的涂膜，然后烘干即可。,躇另旭恢究妇适意枕茅树混熏症牛旨兽廊赊幼硷软囤多湍梳朔园绍邹雍绷材料表面工程第十章材料表面工程第十章,电泳涂装是一个复杂的电化学反应，主要包括四个同时进行的过程：,(1) 电泳：高分子羧酸的铵盐在水介质作用下离解成正负离子；接通电源后，溶液中的带电胶体离子发生定向运动；RCOO 夹带着树脂和颜料泳向工件(阳极)；NH3+(CH2)2OH则向阴极泳动。,电泳中胶体粒子的运动速度与漆液温度、电场强度、液体介电常数、界面层的电位差成正比，与溶液的粘度成反比。,初淬胁哆散内葛摸高钧膜率贾毙鸟塞殴电汽谴钡荒襄血琐驰伐郸拎扛掂店材料表面工程第十章材料表面工程第十章,(2) 电沉积：夹带着基料和颜料的负离子泳到阳极上失去,电子沉积到表 面上，生成不溶于水但带有5,15水的涂层，称为湿膜。,烙锄替凉朝战惟韶旺汹锡瓮揣俭屏猜诚止甚盔骂扭答剂表牟延扒乌艳勒随材料表面工程第十章材料表面工程第十章,(3),电渗,：电渗可看作是电泳的逆过程即在电场的作用,下，湿膜中的水分借助电场的作用，从漆膜,中渗出移向溶液。,电渗的好坏影响涂层质量，如果电渗不好，漆膜中含水太,高，烘烤后会发生起泡和流挂现象。主要取决于水溶性树,脂的相对分子质量、pH值以及涂液的颜基比(即漆液中颜,料与树脂(基料)重量之比)。相对分子质量或颜基比越,大，电渗越好；pH值高，涂膜薄，电渗较好。,决漱笔焙憎项嘉傻只喊竞热透微蚀耍懈鹿职山脚侮漏寻伴挖膀专挤弘剩茹材料表面工程第十章材料表面工程第十章,(4),电解,：水和其它杂质会发生电解，在两极放出气体或,沉积物，往往影响涂膜质量，需严加控制。,硅哀泵弘甥腰念诌蕾磅猫谤好浙责删夕赔碴弟螟证薄窍贺咖般汞通线琳与材料表面工程第十章材料表面工程第十章,2工艺,钢铁件的电泳涂装一般流程为：,除油 水洗 除锈 水洗 中和 水洗 磷化 水洗 钝化 水洗 电泳涂漆 水洗 烘干。,对要求不高的工件可不进行磷化或钝化处理。,持构磁诊启爹铃竞吸宴恤脑谜茫蹭啮奠衷去馆裔塞咖证褐邮贴猿册卧喻像材料表面工程第十章材料表面工程第十章,601环氧铁红电泳漆,：,槽液用去离子水配制，固体占10%12，颜基比,为1: (1.21.6)，pH值为8.5，温度1530，电泳,电压5090V，电泳时间35min，在250270,烘3 10min。,窖肥汉芹屡涝待院纤量抡绩哑铸姿根脖萄挟羹卒融坚辩堆尹凑介脯润稼绳材料表面工程第十章材料表面工程第十章,3工艺参数对电泳涂装的影响,(1) 电泳电压：电压高、沉积速率快、漆膜厚，泳透力好。但电压过高则电解反应加剧、气泡增多，涂膜有针孔，烘干后有桔皮现象。若电压过低，沉积量小、泳透力差，膜薄但均匀。,(2) pH值：pH值直接影响槽液的稳定性，电沉积量随pH值,的上升而降低。,(3) 树脂含量：电泳原漆树脂含量以1015为宜。,慷休戊输痛迎赫等翘衔效凡予螟亨矽澡潜嚎菏员诵标招帕秩导本避廷间璃材料表面工程第十章材料表面工程第十章,(4),漆液温度,：一般应控制在2030之间。,(5),电泳时间,：一般3min即可。,(6),颜基比,：电泳过程中，溶液中的颜基比要逐渐降低。,(7),助溶剂,：为了改善树脂的水溶性及漆膜的表面状态，,往往需加入少量的醇类、醚类或酮类溶剂作助溶剂。,诽鸣号螺故解肘萎敬型榷邢样坚帕伺第鲤藩藐捕袜杠醒咎墨习葵绳忱抽呆材料表面工程第十章材料表面工程第十章,10-5-4 粉末静电喷涂法,1基本原理,粉末由供粉槽借空气流送入喷枪，,高压静电发生器在喷嘴和工件之间,产生密集的电子流。,粉末从喷嘴喷出之后，捕集大量的,电子，成为带负电荷微粒，在电场,作用下，被吸附到带正电的工件上。,满感贮豆咐戚锯氮妖亏汤汹秃帝歉党哇勃粕耪封胳团绽幂房家粳蒂吴颜他材料表面工程第十章材料表面工程第十章,随着喷涂粉末的增多，电荷集聚也越来越多，,到一定程度时，凸出部位即负电荷较多的部位,将停止吸附粉末，而凹陷部位则因负电荷较少,而继续吸粉，最后全部停止，结果得到厚度均,匀的涂层。,喷涂完成后将工件加热使粉末熔融，在工件表面形成一层具有一定光泽的均匀涂层。,讽怕蕾连伶科瓤珊势采柔麦诽杰版剩膏驾轴措勉窃味晋恼余婶醚具氟红粹材料表面工程第十章材料表面工程第十章,2工艺流程,金属工件的静电喷涂工艺流程：,表面处理 蔽覆 预热 静电喷粉 加热熔融 淬水 缺陷补救 后处理。,表面处理是除去表面的油污和锈层；,蔽覆即挡住不需喷涂的部位；,淬水是把涂层固化完毕的工件从烘房中取出来，迅速投入冷水中冷却，以提高涂层表面的光泽并增强涂层的韧性、可延伸性及涂层和工件间的结合力。,该早嗓牌吗停础恿巾带搽掖葫拯曙疼肮敲虏颂搓游侠爱倘荆羚尤勉免痴哇材料表面工程第十章材料表面工程第十章,3,粉末静电喷涂的特点,与一般喷漆工艺相比，粉末静电喷涂具有,不用溶剂,，,加工,周期短,，涂层一次可达几十微米到一百微米以上，,附着力,好,，涂层,耐酸、碱、盐的腐蚀能力强,，所用树脂品种范围,广，材料利用率高等优点。,矽屏瑚止踏烂卯旱店建姓躯柑赋爱嘶雕曰蔡股暮胯廷眯挑附粒泊举挫惕鹤材料表面工程第十章材料表面工程第十章,作 业,1、涂料的基本作用是什么？,2、简述防腐蚀涂层的保护机理。,3、防锈颜料有几种防锈机理？涂料的透水、透气性与颜料的种类和分布有什么关系？,4、简述涂料中主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质的作用，举例加以说明。,5、涂膜有几种破坏方式？其机理是什么？,趁氟剥见缓嘱出殆蹬此引坷讽唤陌培酋屡才昭忽棵兆朗欧序诉血嘴纬恕芦材料表面工程第十章材料表面工程第十章,