[精选]涂装工艺学课件32302.pptx
《[精选]涂装工艺学课件32302.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《[精选]涂装工艺学课件32302.pptx(71页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、涂装工艺学 张学敏 编著第4 章 涂装前表面处理 4.1 涂装前表面处理的作用与方法 4.3 除油 4.4 磷化处理 4.5 氧化处理 4.2 除锈 4.6 塑料表面处理 1.提高涂层对材料表面的附着力 如:打磨粗化、化学转化膜、涂特种防锈涂料 2.提高涂层对金属基体的腐蚀防护保护能力 3.提高基体表面平整度 材料表面过分光滑对附着力不利4.1 涂装前处理的作用和方法一.涂装前处理的作用第4 章 涂装前表面处理 1.除油 a.溶剂脱脂法:多用三氯乙烯蒸气。蒸气有毒,且需专用设备,但节水(不用水洗)b.水剂脱脂法:成本低,脱脂能力大,适合流水线生产 c.乳液脱脂法:去污力强,时间短,用于重油污及
2、工序间清洗 d.电解脱脂法:设备投入大,洗后表面活性高,不适用于涂装前处理4.1 涂装前处理的作用和方法二.涂装前处理的方法和特点第4 章 涂装前表面处理 2.除锈 a.酸洗除锈:费用低,效率高。酸雾对设备损害大,对材料溶解损失大 b.电解除锈:可得平整、光滑表面,对精度有要求时采用 c.碱液除锈:费用高,效率低,一般很少采用 d.手工除锈:用于少量、局部除锈,但除锈不彻底 e.机械除锈:适于大批量作业、铸件型砂和重锈清理4.1 涂装前处理的作用和方法第4 章 涂装前表面处理 3.化学覆膜 a.磷化处理:主要用于钢铁、镀锌板的涂装前处理,可提高涂层的附着力和防护性 b.氧化处理:可分化学氧化和
3、阳极氧化。阳极氧化主要用于铝合金表面形成氧化膜;铬酸化学氧化可用于锌合金与铝合金。涂层前处理主要还是用化学氧化4.1 涂装前处理的作用和方法第4 章 涂装前表面处理 4.塑料表面处理 a.物理方法:主要是溶剂腐蚀,使材料表面多孔粗化,但需立即涂装 b.化学方法:通过铬酸氧化,材料表面形成活性基团 c.物理化学方法:包括火焰喷射、等离子处理、紫外线照射、电晕处理等4.1 涂装前处理的作用和方法第4 章 涂装前表面处理 方法选择主要考虑以下方面:a.材质 b.材料表面状态 c.涂层质量要求 d.表面处理的技术经济性4.1 涂装前处理的作用和方法三.涂装前处理方法的选择第4 章 涂装前表面处理 主要
4、采用盐酸、硫酸、硝酸、磷酸及其他有机酸和氢氟酸的复合酸液 锈蚀物中FeO易溶解,Fe3O4较难溶解,Fe2O3最难溶解 1.酸洗液 a.盐酸 浓度:5%-20%(超过20%,挥发性显著增加)提高温度对溶锈作用增加不显著,故只常温使用4.2 除锈一.化学除锈第4 章 涂装前表面处理1.酸洗液 b.硫酸 浓度:20%-40%常温下除锈能力较弱,故需升至中温使用。酸洗液中Fe2+浓度超过80120g/L时,酸洗能力变得很弱,需换槽液。硫酸酸洗时,金属过腐蚀严重,同时产生大量氢气易造成材料氢脆 c.硝酸 对金属具氧化性,能防止金属过腐蚀(浓度低于18%时,金属腐蚀性增加);酸洗时散发氮氧化物气体,需采
5、取劳动保护 措施 4.2 除锈第4 章 涂装前表面处理1.酸洗液 d.磷酸磷酸盐溶解度低,因此磷酸除锈能力较弱,磷酸成本高,但正在酸洗时形成磷酸盐转化膜,具缓蚀性。e.其他 酸 很少单独使用,主要是加入前述酸中增强除锈能力4.2 除锈第4 章 涂装前表面处理2.酸洗缓蚀剂 酸洗时大量金属被溶解,造成金属材料损失大,同时产生氢气易氢脆,并影响槽液寿命。因此,需加入缓蚀剂,其按在金属表面形成保护膜类型,分三种:a.吸附型缓蚀剂:如有机胺类、硫醇、炔醇等 b.氧化型缓蚀剂:如硝酸介质中的重铬酸钾、氯酸钾等 c.成膜型缓蚀剂:如AsCl3、SbCl34.2 除锈第4 章 涂装前表面处理 a.盐酸酸洗缓
6、蚀剂:有机类的有硫脲系、酰胺系、咪唑啉系、季铵盐系、松香胺系、有机胺系和杂环酮胺类、炔醇类、硫醇类等化合物。一般的有乌洛托品、若丁等 b.硫酸酸洗缓蚀剂:主要是若丁系列,硫脲及其衍生物。卤素类亦有缓蚀作用,I-Br-Cl-,因此也可加1%盐酸或4%食盐作硫酸酸洗缓蚀剂 c.硝酸酸洗缓蚀剂:因其有氧化性,缓蚀剂较少。尿素、重铬酸钾、氯酸钾、肼、硫脲及其衍生物、生物碱都可4.2 除锈第4 章 涂装前表面处理3.酸洗工艺 a.酸洗除锈配方 如:盐酸10%-15%,乌洛托品0.3%-0.5%,常温使用 b.酸洗注意事项 易产生酸雾,需设置通风排气装置 带油污工件,应先除油再除锈 酸洗后第一道水洗温度,
7、应与酸洗温度一致 酸洗时间尽可能短4.2 除锈第4 章 涂装前表面处理 1.手工除锈:尖头锤、刮刀、铲刀、钢丝刷、砂布等。劳动强度大,效率低且除锈不彻底。2.喷砂抛丸除锈 喷砂除锈是利用压缩空气将砂推(吸)入喷枪,从喷嘴喷出撞击工件而除锈。设备分压力式、吸入式和自流式三种。抛丸除锈是利用叶轮高速转动,将铁丸以高速抛出,撞击工件除锈。4.2 除锈二.机械除锈第4 章 涂装前表面处理 3.除锈质量等级:参照GB8923-884.2 除锈第4 章 涂装前表面处理 1.表面张力与表面活性4.3 除油一.表面活性与表面活性剂 的性质第4 章 涂装前表面处理降低溶剂表面张力的物质性质,称为表面活性 2表面
8、活性剂及其分子结构特点4.3 除油第4 章 涂装前表面处理三种溶质浓度与表面张力关系表面张力浓度无机盐、酸、碱等低碳醇、羧酸等表面活性剂亲水基 疏水基(亲油基)表面活性剂的分子结构HLB亲水亲油平衡值HLB表示表面活性剂亲水亲油性的相对大小。值越大表示亲水性越强,值越小表示亲油性越强。3.表面活性剂的性质 a.表面活性剂的胶束化(临界胶束浓度 CMC)4.3 除油第4 章 涂装前表面处理HLB亲水亲油平衡值HLB表示表面活性剂亲水亲油性的相对大小。值越大表示亲水性越强,值越小表示亲油性越强。3.表面活性剂的性质 b.表面活性剂的润湿作用4.3 除油第4 章 涂装前表面处理lsgANMs-ls-
9、g l-g 3.表面活性剂的性质 c.表面活性剂的发泡作用4.3 除油第4 章 涂装前表面处理 发泡剂的疏水基要求有较长的直链(C14C16).工业清洗剂要求泡沬越少越好 3.表面活性剂的性质 d.表面活性剂的乳化作用4.3 除油第4 章 涂装前表面处理油水强烈振荡水包油型(O/W)油包水型(W/O)3.表面活性剂的性质 e.固体粒子在液相中的分散作用4.3 除油第4 章 涂装前表面处理 一般不溶性固体如尘土、烟灰、污垢一类的颗粒在水中容易下沉,当在水中加入表面活性剂后,就能使固体粒子分割成极细的微粒而分散悬浮在溶液中,这种促使固体粒子粉碎、均匀地分散于液体中的作用,叫作分散作用 f.表面活性
10、剂的增溶作用 表面活性剂在水溶液中形成胶团以后,使不溶于或微溶于 水的有机化合物的溶解度显著增加,这种作用称为表面活性剂 的增溶作用 增溶作用。在cmc到达以前并没有增溶作用,而且表面活性剂浓度愈高 生成的胶团数愈多,增溶作用愈强。4.3 除油二.清洗剂的除油机理第4 章 涂装前表面处理污垢种类:1.水溶性的无机物或有机物;2.水不溶性无机物;3.水不溶性的非极性有机物;如润湿油、凡士林等;4.水不溶性极性有机物;如动 植物油脂。污垢的吸附主要由物理吸附和化学吸附所致4.3 除油三.水基清洗剂的组成与应用第4 章 涂装前表面处理 1.表面活性剂 通常分为阴离子型、阳离子型、两性表面活性剂和非离
11、子表面活性剂四类。水基清洗剂主要采用阴离子型和非离子型两类。2.表面活性剂的复配 作为清洗剂的 表面活性剂的HLB值须在13-15间,因此用多种表面活性剂进行复配。4.3 除油三.水基清洗剂的组成与应用第4 章 涂装前表面处理 3.表面活性剂与助洗剂的复配 助洗剂作用:a.软化水质;b.调节PH值;c.提高表面活性剂渗透、增溶作用;d.缓蚀防锈。常用助洗剂有三聚磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠、EDTA、有机硅消泡剂4.3 除油三.水基清洗剂的组成与应用第4 章 涂装前表面处理 4.清洗工艺 a.清洗剂选择;b.工艺方式选择;常用有浸渍、喷射、电解和超声波等 浸渍法:可用于复杂工件,设备简单,但清洗效果
12、差 喷射法:清洗效果好,时间短,不适用于复杂工件,不允许有很多 泡沫。4.4 磷化处理一.磷化膜的种类、组成和结构第4 章 涂装前表面处理 1.磷化分类 a.按处理金属分:钢铁、锌和铝合金 b.按用途分:耐磨、防锈、涂装、冷成型加工用、绝缘用;c.按施工工艺:喷磷化、浸磷化、涂覆磷化。2.磷化膜的组成与结构 a.磷酸铁膜:单斜晶的水合磷酸铁与无定形氧化铁混合物 b.磷酸锌膜:斜方晶的水合磷酸锌;c.磷酸锰盐膜:单斜晶的酸性磷酸锰盐4.4 磷化处理二.磷化膜的一般特性第4 章 涂装前表面处理 1.磷化结晶水合度与热稳定性 磷化膜的水合分子一般2-4个,受热时脱去结晶水。2.磷化膜的孔隙率 孔隙率
13、为每平方毫米一百到几百个 3.磷化膜的重量或厚度 膜的重量可用剥膜溶液溶解后用差重法测定。不同应用场合要求不一 样。4.4 磷化处理二.磷化膜的一般特性第4 章 涂装前表面处理 4.磷化膜的介电性能 磷化膜的为难溶无机盐,具有电绝缘性。5.磷化膜的机械性能 如磷酸锰膜硬度最大,磷酸铁膜延展性较好 6.磷化膜的重溶解性 磷酸锌膜易被强酸、强碱溶解4.4 磷化处理二.磷化膜的一般特性第4 章 涂装前表面处理 7.磷化膜的性能评价与检测 a.外观:色调、光泽、斑点、均匀性、晶粒粗细、浮灰等 b.重量测定:如铁基体上磷酸锌用5%铬酐溶液75 浸5-15分钟后称重。c.孔隙率测定:有硫酸铜点滴实验(要求
14、变色时间60S以上)、铁试验、电化学测量等方法。d.粗糙度测量 e.热稳定性测量4.4 磷化处理二.磷化膜的一般特性第4 章 涂装前表面处理 7.磷化膜的性能评价与检测 f.介电性测量 g.耐腐蚀性检测:盐雾试验(ASTM B117)、潮湿试验(ASTM D1735)、浸水试验(ASTM D870)4.4 磷化处理三.磷化成膜的影响因素第4 章 涂装前表面处理 1.游离酸度(FA)2.总酸度(TA)3.锌离子浓度 4.氧化性促进剂 5.温度 6.其他金属离子 7.晶粒整理添加剂 8.扩散过程 9.金属及其表面状况4.4 磷化处理四.磷化工艺与设备第4 章 涂装前表面处理 1.水洗 第一道水质控
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 精选 工艺学 课件 32302
限制150内