表面涂覆技術論文
表面涂覆技術論文
表面涂覆技術是指在材料表面涂覆一層新材料的技術，如電鍍(或化學鍍)、噴漆(或上涂料)、熱噴涂和氣相沉積技術等等。下面是小編精心推薦的一些表面涂覆技術論文，希望你能有所感觸!
表面涂覆技術論文篇一
達克羅涂覆工藝及涂層檢驗要點淺析
【摘要】講述了達克羅的工藝流程，并簡單介紹了達克羅涂層的一些檢驗方法。
【關鍵詞】達克羅;涂覆工藝;常見缺陷;檢驗方法
0.前言
達克羅涂層(歐美稱DACROMET,日本稱DACROTIZED)，是由片狀鋅粉、鋁粉、含鉻的金屬鹽及粘合劑組成的涂液涂覆于零件表面，經燒結而形成的一種全新結構和性能的防護層。該涂層具有無公害、無氫脆、優(yōu)良的耐蝕性、浸透性、耐熱性等特點。作為汽車、鐵路、公路交通、電力、建筑、橋梁等行業(yè)中小零部件的防腐處理，已在世界范圍內得到了廣泛的應用。
1.涂層耐蝕性能機理
達克羅處理液主要由鋁粒、鉻酐和樹脂組成，經固化成膜。在成膜過程中，CrO3大部分轉化為Cr2O3，生成無定形的Cr2O3·CrO3，它作為粘結劑，將基體與鋁粒、鋁粒與鋁粒粘結起來，其結構科分別表示Fe·(FeO·Cr2O3 ·CrO3·Al2O3)·Al，Al·(Al2O3·Cr2O3·CrO3·Al2O3)·Al。除此之外，樹脂固化形成的體型網狀結構，使涂層結構更加致密。由于涂層結構獨特，其耐蝕機理可作如下分析：
1.1屏蔽作用
涂層一方面通過鈍化作用生成復雜化合物，把涂層與基體結合起來，另一方面又通過樹脂固化反應，生成體型網狀立體結構，把涂層與基體更牢固地粘結在一起。涂層與基體間既存在化學作用，又存在物理作用。這種緊密結合的涂層，起更好的隔離腐蝕介質的作用。
1.2鈍化作用
達克羅處理液中，鉻酸與鋁粒和基體金屬發(fā)生化學反應，生成致密的鉻酸鈍化膜，使基體的耐蝕性能大為提高。
1.3電化學保護作用
達克羅涂層實質上采用陰極保護法來提高金屬的耐蝕性能。涂層中微細鋁粒緊密排列于鋼鐵表面。鋁的電極電位遠小于鐵的電極電位。當涂層受到局部破損或有腐蝕介質浸入時，鋁作為腐蝕微電池陽極失去電子而被腐蝕，基體金屬作為陰極得到完全保護。
2.達克羅工藝
達克羅處理工藝的流程如上圖。整個處理過程主要有三個重要的質量控制點，即前處理、涂覆、烘烤。
前處理的目的是除去零部件表面的油污、鐵和氧化皮，提高膜層與基體的結合力。前處理的方法較大，如有機溶劑或堿性清洗劑脫脂、拋丸、噴丸、噴砂等。對于較為精密的零部件一般采用有機溶劑或堿性清洗劑脫脂的方法，而對于結構較為復雜的零部件，一般采用噴、拋結合的方式。前處理要盡量避免使用酸洗除銹，以防止產生清脆。
涂覆是用達克羅溶液噴涂或浸漬零件，然后再采用離心甩干、自然垂流、刷等方式除去多于的處理液。一般一涂一烘涂層厚度為3～6μm，二涂二烘為6～9μm，三涂三烘為9～12μm，可根據(jù)產品要求進行選擇(詳見附表一)。在涂覆過程中，有幾個工藝參數(shù)需要控制：浸漬時間為200～300r/min。另外，對于達克羅溶液的維護也要格外精心，平時不使用時保持其溫度在14℃以下，正常工作的溫度保持在20±2℃，以保證達克羅溶液的穩(wěn)定。
烘烤是將金屬基體上的達克羅處理液轉變成膜層的過程，常在網帶式循環(huán)熱風烘烤爐中進行。整個過程分為預熱區(qū)，溫度為60～180℃(處理時間為10min左右)，零部件預熱要緩慢，讓涂層水分逐漸逸出，避免涂層起泡，產生孔隙。然后到達溫度為280～330℃的固化區(qū)，時間為25～30min，在此區(qū)發(fā)生一些物理和化學反應。烘烤過程對于達克羅膜層性能的形成十分重要。
3.達克羅涂層的檢驗
3.1涂覆量
因為零件形狀不同，各部位的涂覆量是不相同的，這里指的是平均涂覆量。
中國標準將涂覆量分為70mg/dm2、160mg/dm2、200mg/dm2、300mg/dm2四個級別。
檢測方法：將涂覆后的50～100g的零件先稱重，然后放在70～80℃的20%氫氧化鈉溶液里，直到涂層全部去掉后取出并清洗吹干，然后再稱重，前后兩次的質量差再除以零件表面積即為零部件的涂覆量。
3.2涂層厚度
測定涂層厚度可采用磁性測厚儀進行多點測量求平均值的方法，具體按GB/T4956-2003《磁性基體上非磁性覆蓋層 覆蓋層厚度測量磁性法》要求進行。
3.3附著力
采用寬18mm標準膠帶貼在零部件表面，用手指揉擦以排除氣泡，在膠帶端頭和零部件表面成45°角度快速拉開，根據(jù)粘附在膠帶上的附著物量判斷結合力級別，一般3～5級以上為合格。
3.4泛黃試驗
泛黃試驗是檢測涂層烘烤程度的一種簡單方法。將1～2滴濃氨水滴在冷卻的工件表面，涂層在30～60s內泛黃為合格，涂層烘烤不足時不泛黃。
3.5硝酸銨快速腐蝕試驗
由于鹽霧試驗周期時間長，在生產控制中很難用實現(xiàn)，因此在國內現(xiàn)在經常用硝酸銨快速腐蝕的方法來判斷涂層的耐腐蝕性能。
試驗方法：用20%的硝酸銨溶液加熱到70±2℃，將零件浸漬于溶液內，或部分浸漬于溶液內。
判斷方法：基體不允許出現(xiàn)紅銹。
3.6鹽霧試驗
達克羅涂層鹽霧試驗采用中性連續(xù)噴霧試驗，具體操作方法按GB/T10125-1997《人造氣氛腐蝕試驗-鹽霧試驗》執(zhí)行。需要注意的是試樣應以水平線傾斜60～75°擺放，彼此不接觸，而且從上面漏下的溶液不會從一個零件落到另一個零件上。
4.結束語
隨著科學技術進步，達克羅處理工藝及檢測方法也會有新的技術和方法產生，希望與同仁共同研究、開發(fā)，推進達克羅處理技術在我國的廣泛應用。 [科]
【參考文獻】
[1]舒屹,林兵.達克羅涂層的研究.重慶師范學院學報(自然科學版)，1997.12.
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[3]鄒志武,王紅洲.達克羅技術.汽車工藝與材料,2003.
[4]王敏,黃鑫,王家祿,賀子凱.達克羅技術與應用.電鍍與涂飾，2001.4.
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