表面涂飾工藝摘要

電鍍、油漆等是許多產(chǎn)品表面處理和表面裝飾重要的通用技術(shù)，并已逐步形成一個(gè)工業(yè)部門。它不僅使產(chǎn)品質(zhì)量和外觀達(dá)到美觀、新穎和耐用，而且對(duì)有特殊要求的工業(yè)產(chǎn)品起到修復(fù)或賦予耐蝕、導(dǎo)電、易焊、反光、耐磨、耐高溫等特殊效果。

金屬家具一般都需要進(jìn)行防護(hù)裝飾性表面處理，以提高其使用性能，節(jié)約材料，延長壽命，美化產(chǎn)品。近年來，國際市場上風(fēng)行具有黃金色外觀的產(chǎn)品，這就使鍍金、鍍合金以及仿金上升到更加重要的地位。隨著鋁合金在建筑及家具行業(yè)的廣泛應(yīng)用，鋁及鋁合金的氧化、著色從傳統(tǒng)的用于打火機(jī)、口琴、金筆、保溫瓶等小五金件發(fā)展到高級(jí)賓館的門框、窗框、售貨臺(tái)的框架、廚房用具等均采用鋁氧化件。表面處理工藝

材料的表面處理種類繁多，根據(jù)使用方法大致可分為5大類16種工藝。電化學(xué)方法：利用電極反應(yīng)，在制件表面上形成鍍覆層。其中應(yīng)用最廣泛的工藝是電鍍和陽極氧化。2.化學(xué)方法：在沒有外電流通過的情況下，利用化學(xué)物質(zhì)的相互作用，在制件表面形成鍍覆層。常用的工藝有化學(xué)鍍和化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理。3.熱加工方法：利用高溫條件下材料熔融或熱擴(kuò)散，在制件表面形成鍍覆層。常用的工藝有：熱浸鍍、熱噴鍍、熱燙印及化學(xué)熱處理。4.高真空方法：利用材料在高真空下的氣化或受激離子化而在金屬表面形成鍍覆層的過程。常用的工藝有：真空蒸發(fā)鍍、濺射鍍、離子鍍、化學(xué)氣相鍍、離子注入等。5.其它物理方法：利用機(jī)械的或化學(xué)的方法將有關(guān)金屬和非金屬鍍覆于制件表面。例如，沖擊鍍、涂裝、激光表面加工等。鍍覆層的主要特性1.防護(hù)裝飾性主要體現(xiàn)在使制件表面具有光亮度、色澤色彩、花紋等。防護(hù)性主要是指具有耐潮濕，耐含硫含氧氣體介質(zhì)及鹽的腐蝕。2.機(jī)械特性主要是指制件的硬度和耐磨性、潤滑性、脫膜性等。電鍍的金屬一般硬度較高，不僅耐磨性好，而且耐擦傷、耐碰傷。3.電磁特性主要是指導(dǎo)電性、高頻特性、磁性、電阻特性等。4.光學(xué)特性指鍍件應(yīng)具有防反射性、光反射性、耐候性等。防反射也稱防眩性，一般采用黑色和緞狀表面，常用在汽車、摩托車、照相機(jī)上。5.耐候性主要是防止紫外線對(duì)塑料、橡膠和涂膜的破壞，一般用于各種塑料電鍍。鍍覆層的主要特性6.熱學(xué)特性主要是耐熱性、熱吸收性、導(dǎo)熱性、熱反射性等。例如導(dǎo)熱性，銀最佳，銅、金次之。廚房器具常需考慮其導(dǎo)熱性。7.物理特性主要是焊接性、多孔性、抗粘合性等。8.化學(xué)特性主要是耐蝕性、防沾污性、殺菌性等。例如日用品或家電的制件應(yīng)具有防沾污性，如冷藏庫的手柄、餐具等。一般家用小五金、手柄、餐具等還應(yīng)具有殺菌性，一般銅、銀最佳。9.其它特性一般是指耐燃性、耐海水腐蝕性、復(fù)制特性等。

金屬家具的鍍覆層主要強(qiáng)調(diào)其防護(hù)裝飾性、硬度及耐磨性、防眩性、耐候性、導(dǎo)熱性、防沾污性及殺菌性等特性。表面預(yù)處理

通常，金屬及其制件經(jīng)過熱加工、機(jī)械加工、熱處理、表面加工，以及在大氣中貯存和運(yùn)輸過程中，在其表面總會(huì)有各種各樣的贓物，如油污、腐蝕產(chǎn)物、氧化皮、灰塵、油漆等，這些表面缺陷會(huì)影響到保護(hù)層本身的質(zhì)量和使用性能，甚至于導(dǎo)致表面處理失敗。因此，對(duì)金屬表面施加任何一種表面處理之前，首先必須采用正確的預(yù)處理，以獲得適宜于涂覆物質(zhì)和涂覆方法的基體金屬的表面。這是整個(gè)表面處理工藝能否成功的關(guān)鍵。一.表面預(yù)處理工藝方法

預(yù)處理一般分為除油、酸洗和機(jī)械清洗。若需要噴涂的家具，有的還要進(jìn)行磷化、鈍化或氧化處理。1.除油

金屬及其制品表面上，除了前道工序的加工而附著的各種油污外，還有金屬粉末和塵粒等污染物。除油是將這些油脂和污染物脫除的工序。通常的方法有堿液除油、電解除油、溶劑除油和水劑除油。表面預(yù)處理(1)堿液除油將金屬制件浸入堿性溶液，在加熱和攪拌條件下，通過皂化和乳化作用除去油污。它是應(yīng)用最普遍的一種除油方法。常用的堿液有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉、硅酸鈉，一般在70－100℃進(jìn)行。(2)電解除油將工件掛在堿性溶液中的陰極或陽極上，在堿性除油的同時(shí)，通以電流利用陰極上析出的氫氣泡或陽極上析出的氧氣泡，對(duì)金屬表面的溶液進(jìn)行不斷攪動(dòng)，使油污脫離金屬表層，同時(shí)，促使金屬表面的溶液不斷更換，加快皂化和乳化作用。是一種很有效的除油方法。(3)溶劑除油借油脂溶于有機(jī)溶劑中以后隨溶劑一起揮發(fā)而去掉油脂。由于有機(jī)溶劑只能溶解油脂，而不能溶解油污中的非有機(jī)物，因此，溶劑中的贓物在溶劑揮發(fā)后仍會(huì)殘留在金屬表面。有機(jī)溶劑除油，主要適用于清洗嚴(yán)重油污的工件或易被堿液腐蝕的零件。(4)水劑除油借用水溶型清洗液中的表面活性劑作用來去掉金屬表面的油污。它是六十年代發(fā)展起來的一種快速、經(jīng)濟(jì)有效的除油方法。表面預(yù)處理2.酸洗

利用酸清除金屬制件表面的銹蝕產(chǎn)物如氧化皮、鐵銹等的方法。可以用來清除肉眼看不見的薄氧化膜和冷加工硬化層，為下道工序如電鍍提供活性表面。酸洗前需要進(jìn)行除油處理。酸洗分為化學(xué)酸洗和電化學(xué)酸洗。

(1)化學(xué)酸洗

在硫酸、鹽酸的水溶液中進(jìn)行的，有時(shí)也在硝酸和氟氫酸、磷酸、氟硼酸，以及由硫酸、鹽酸和硝酸組成的混合酸溶液中浸蝕。(2)電化學(xué)酸洗

把金屬制件作為陽極或陰極浸入電解質(zhì)溶液中，通以直流電以清除金屬表面的氧化物。當(dāng)被清理的制件為陽極時(shí)，稱為陽極浸入法，適用于普通鋼和合金鋼。電化學(xué)酸洗速度比化學(xué)法快，但不腐蝕基體金屬，溶液的酸度低，酸消耗少，酸洗效果好。3.機(jī)械性清理

機(jī)械性清理的方法很多，常用的有噴砂、磨光和拋光、刷洗處理。(1)噴砂是借助壓縮空氣形成的高速砂流的撞擊作用，來清除金屬表面上的贓物，同時(shí)可以加工成某些特殊的粗糙表面，以提高涂鍍層的結(jié)合能力，而且還能提高殘留的疲勞強(qiáng)度。表面預(yù)處理1.電鍍?cè)?/p>

用電解的方法，在金屬或其它制品表面上，沉積上一種金屬或合金的過程。它是一種氧化還原過程。被鍍金屬作為陰極，電鍍材料作為陽極，一起浸入盛有金屬鹽類溶液（電鍍液）中。當(dāng)外加電流通過電解液時(shí)，在陰極上析出金屬或合金的結(jié)晶——鍍層，從而起到防止腐蝕，提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性及增進(jìn)美觀等作用。電鍍液（含鍍覆材料）+電鍍材料-被鍍工件ee表面預(yù)處理(2)磨光借助粘有“磨粉”即研磨材料的特制磨輪來切削金屬表面的過程。磨光適用于任何金屬，可獲得光亮的表面，去除薄的氧化皮的作用，并且用磨光的方法可以獲得一定的表面粗糙度。(3)拋光借助布輪與金屬表面的摩擦作用使工件獲得表面光澤的過程。拋光與磨光不同，不用粘附的磨料而用拋光膏。拋光輪采用布輪，要求較高時(shí)采用呢絨或絲綢拋光輪。(4)刷洗為了從制件表面上去掉酸洗處理后殘留下來的疏散氧化皮、渣子以及除油后殘留的某些污物。刷洗可在刷洗機(jī)內(nèi)進(jìn)行的，有時(shí)也用人工采用鬃毛刷子清洗。刷洗一般采用蘇打水或熱水或軟化水。表面預(yù)處理(1)鍍銅銅是具有玫瑰紅色富有延展性的金屬。由于鍍銅層的化學(xué)穩(wěn)定性較差，除特殊的外觀和熱處理要求外，一般不單獨(dú)用作防護(hù)裝飾性鍍層，而常作為其它鍍層的中間層或底層，以提高表面鍍層和基體的結(jié)合力。(2)鍍鎳鎳白色微黃，具有鐵磁性。通常，在其表面存在一層鈍化膜，因而具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性。鍍鎳的應(yīng)用很廣泛，作為防護(hù)裝飾性鍍層，鎳可以涂覆在低碳鋼、鋅鑄件、某些鋁合金、銅合金表面上，保護(hù)基體材料不受腐蝕，并通過拋光暗鎳鍍層或直接鍍光亮鎳的方法獲得光亮的鍍鎳層，以達(dá)到裝飾的目的。

鎳在城市的大氣中容易變暗，所以，光亮鍍鎳層上往往再鍍一薄層鉻，使其抗蝕性更好，外觀更加美觀。另外，也有在光亮鍍鎳層上再鍍一層金，或鍍一薄層仿鍍層，并覆以透明的有機(jī)覆蓋層，從而獲得金色裝飾層。(3)鍍鉻

分防護(hù)裝飾性鍍鉻和耐磨鍍鉻兩大類。前者的目的是防止基體金屬生銹和美化產(chǎn)品外觀，后者的目的是提高機(jī)械零件的硬度、耐磨、耐蝕和耐高溫等性能。

鉻稍帶藍(lán)色的銀白色金屬，在大氣中具有強(qiáng)烈鈍化能力，能長久保持光澤。鍍鉻層有很高的硬度和優(yōu)良的耐磨性；有較好的耐熱性，在空氣中加熱到500℃時(shí)，其外觀和硬度仍無明顯變化；反光能力僅次于銀鍍層。在一般潮濕大氣中不起變化，耐多種酸、多種鹽及有機(jī)物的腐蝕。防護(hù)裝飾性鍍層大量應(yīng)用于車輛、家電、家具以及五金等產(chǎn)品。表面預(yù)處理防護(hù)裝飾性鍍鉻的特點(diǎn)鍍層很薄，一般在0.25-0.3

m；鍍鉻層對(duì)鋼鐵基體是陰極保護(hù)鍍層，不能起電化學(xué)保護(hù)作用，而且，鍍鉻層本身易出現(xiàn)裂紋，因此，鉻層不能可靠的防止鋼鐵零件的腐蝕。如果采用鉻層作防護(hù)裝飾性鍍層，必須采用中間鍍層如先鍍銅或鎳或銅錫合金鍍層才能達(dá)到足夠的防蝕效果；鉻層平滑，光亮美觀。防護(hù)裝飾性鍍鉻的應(yīng)用目前，防護(hù)裝飾性鍍鉻可分為一般防護(hù)裝飾性鍍鉻和高耐腐蝕防護(hù)裝飾性鍍鉻。前者采用普通鍍鉻溶液，適用于室內(nèi)環(huán)境使用的產(chǎn)品；后者采用特殊的工藝條件改變鍍層結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到高耐腐蝕，適用于室外較嚴(yán)酷的條件下的產(chǎn)品。硬鉻電鍍硬鉻鍍表面預(yù)處理(4)電鍍合金電鍍銅錫合金（青銅）

銅錫合金鍍層的特點(diǎn)：是我國應(yīng)用廣泛的優(yōu)良代鎳鍍層。它具有孔隙率低、耐蝕性好、容易拋光和直接套鉻等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最廣的合金鍍層之一。

低錫青銅（

15％Sn）鍍層呈粉紅色或深黃色，具有很好的拋光性能。鍍層孔隙少，有較好的防蝕能力。但在空氣中易于氧化變色，含錫量越低越容易變色，所以必須套鉻。

中錫青銅(>15％Sn)鍍層外觀呈黃色，在空氣中的穩(wěn)定性及防蝕能力比低錫青銅好，可作為防護(hù)裝飾性鍍層的底鍍層，也需要套鉻。由于含錫量高，鍍鉻容易發(fā)花，應(yīng)用較少。

高錫青銅(>40％Sn)鍍層呈銀白色，在空氣中光澤穩(wěn)定性好，經(jīng)拋光后有良好的反光能力。一般用來代替鉻和銀的鍍層。但鍍層性能較脆，不能經(jīng)受變形。表面預(yù)處理

電鍍銅鋅合金（黃銅）

銅鋅合金稱為黃銅，應(yīng)用最廣的黃銅含銅68－75％。含銅量為70－80％的銅鋅合金呈金黃色，具有優(yōu)良的裝飾效果；它還可以進(jìn)行化學(xué)著色而轉(zhuǎn)化為其它色彩的鍍層，廣泛應(yīng)用于燈具、日用五金、工藝品等。

仿金鍍

常用的仿金鍍層多以黃銅鍍液為基礎(chǔ)，仿金顏色以18K為多，這是銅鋅二元合金，最為常見，但色調(diào)較差，易氧化變色。在其中添加第三合金元素錫、鎳等和一些添加劑改變外觀色調(diào)，以使鍍層具有各種成色金的華麗色彩。

仿金鍍層色澤美觀，莊重高雅，廣泛用于工藝品、首飾、家電、家具、燈具等的裝飾和保護(hù)。表面預(yù)處理仿金工藝：

基體（金屬或非金屬）經(jīng)適當(dāng)處理后，鍍光亮鎳或光亮銅，再鍍上一層仿金鍍層，然后，噴涂一層保護(hù)漆，或者鍍光亮鎳后電鍍仿金層，然后在特種溶液中進(jìn)行化學(xué)處理，使鍍層顏色一致兼有鈍化效果，再涂保護(hù)漆。

鍍光亮鎳后，用陽極電泳沉積法，涂覆一層透明樹脂，浸入染色劑中著色，再160℃烘烤20分鐘左右。

基體金屬先鍍銅再鍍鋅，然后在420－450℃進(jìn)行熱處理，使兩金屬擴(kuò)散融合而成銅鋅合金層。

錫鎳合金外觀酷似不銹鋼，在日本也稱為不銹鋼鍍層，比鉻的顏色略黑，在特種情況下也可獲得粉紅色的裝飾鍍層。含錫65％、鎳35％的合金，其抗腐蝕性和抗變色性優(yōu)于純鎳和純錫的鍍層。鎳錫合金主要用于電子和電器產(chǎn)品上。拋光后的錫鎳合金也用于飲食茶具和陳設(shè)裝潢品，尤其是粉紅色鍍層更受歡迎表面預(yù)處理

鍍鐵鎳合金

鎳鐵合金通常含鐵在40％以下，鍍層比鎳白，硬度、整平性和韌性比光亮鎳好，易于套鉻，有利于零件鍍后形變加工和降低成本。鎳鐵合金以廣泛應(yīng)用于家具、日用五金、建筑配件等。鍍稀有貴重金屬

電鍍稀有貴金屬包括電鍍銀、金和金合金、鈀和鈀合金、銠與銠合金、鍍鉑、鍍釕、鍍銦等。

在裝飾性方面，人們對(duì)產(chǎn)品美化裝飾的要求越來越高，不僅要求家具等輕工產(chǎn)品、電器產(chǎn)品等堅(jiān)固耐用，而且要求外觀華麗，吸引人。例如，手表的外殼和表帶要求鍍18K黃金色澤，金屬眼鏡架要求帶玫瑰紅色調(diào)的金色、各種首飾及現(xiàn)代一些床具、燈具采用金黃色、淡金黃色、綠金色、玫瑰金色及銀白色、白金色等貴金屬電鍍。表面預(yù)處理（1）化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的特點(diǎn)

化學(xué)轉(zhuǎn)化處理是指金屬表面的原子層與某些特定介質(zhì)的陰離子反應(yīng)后，在金屬表面生成化合物膜層。轉(zhuǎn)化膜的形成實(shí)質(zhì)上是金屬表面在特定條件下，人為控制的腐蝕過程。轉(zhuǎn)化膜層不同于金屬電沉積的鍍層，它是由基體金屬直接參與成膜反應(yīng)而成的。因此，膜與金屬的結(jié)合力比電鍍層要好得多，而且，膜層不溶于水和某些介質(zhì)，還具有電絕緣性。（2）化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的原理

轉(zhuǎn)化膜的形成可以是化學(xué)方法，即膜層的形成是通過金屬在溶液中簡單浸漬的方法；也可以是電化學(xué)方法（陽極氧化法），即待處理的金屬作為陽極，并控制陽極電流的方法。由于轉(zhuǎn)化膜層的多孔性，所生成的轉(zhuǎn)化膜均要進(jìn)行封閉處理以提高耐蝕性。（3）化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的應(yīng)用

改善金屬氧化膜的穩(wěn)定性，防止金屬在大氣中進(jìn)一步腐蝕。使金屬銹蝕減小到最低程度，或在金屬外表面有重要意義的物品上，如鍍錫容器、銅制品等表面的裝飾與防護(hù)。提供氧化性交聯(lián)粘接力，改善油漆、涂料的粘接性。表面預(yù)處理（4）常用化學(xué)轉(zhuǎn)化處理工藝

鋁是兩性金屬，化學(xué)性質(zhì)活潑，能與空氣中的氧形成一層自然的氧化膜。但這層膜太?。?.005－0.015

m）而疏松多孔，為非晶態(tài)的、不均勻不連續(xù)的膜層，不能作為可靠的防護(hù)裝飾性膜層。采用化學(xué)或電化學(xué)的方法，可使鋁及鋁合金的表面生成一層氧化膜，再經(jīng)染色，可獲得各種色彩鮮艷奪目的表面，在特定條件下還可以獲得仿釉膜層，使鋁合金獲得特殊的裝飾效果。

一般化學(xué)氧化處理堿性氧化：堿性溶液，如鉻酸鈉、氫氧化鈉、磷酸三鈉、硅酸鈉等；酸性氧化：酸性溶液，如鉻酐、氟化鈉、氟化氫氨、硼酸、鐵氰化鉀、重鉻酸鉀等。一般經(jīng)化學(xué)處理的氧化膜，厚度為0.3－0.4

m，質(zhì)軟，多孔，耐磨和抗蝕性均低于陽極氧化膜。所以，很少單獨(dú)使用。但它有較好的吸附能力，在其表面再涂漆，可有效的提高鋁制品的耐蝕和裝飾性。鋁及鋁合金的化學(xué)氧化處理設(shè)備簡單，操作方便，生產(chǎn)效率高，不消耗電能，適用范圍廣，不受零件大小和形狀的限制。表面預(yù)處理

陽極氧化后的著色

隨著著色氧化鋁在建筑、裝飾方面的應(yīng)用，促進(jìn)了著色技術(shù)的發(fā)展，以提供色彩鮮艷、非常耐光、耐氣候的精飾表面。

著色方法：根據(jù)著色物質(zhì)和色素體在氧化膜中分布的不同，可以把陽極氧化膜的著色方法分為三類即：吸附染色、整體發(fā)色和電解著色，吸附染色應(yīng)用較廣。

吸附法染色可以在無機(jī)或有機(jī)染料中進(jìn)行化學(xué)染色，其中有機(jī)染色應(yīng)用較多。有機(jī)染色的均勻度高，調(diào)色范圍廣，但是有機(jī)染料的耐光保色性沒有無機(jī)染料好，因而僅采用有機(jī)染料不能滿足現(xiàn)代建筑的需要。1936年意大利人V.Caboni提出電解著色方法之后，直到1960年由日本淺田等人工作之后，才正式投入生產(chǎn)。表面預(yù)處理

鋁及鋁合金的陽極氧化及著色等與鋁材的成分關(guān)系密切，均質(zhì)鋁合金（純鋁、防銹鋁等）氧化膜著色性能良好，可染各種美觀的顏色。鋁硅、鋁銅合金和非均質(zhì)鋁合金，著色性能較差，只能染深色或黑色。要根據(jù)實(shí)際需要選擇適當(dāng)成分的鋁材，才能獲得所需的氧化膜和色澤。

鋼鐵的氧化處理

化學(xué)、電化學(xué)或熱加工等方法，在鋼鐵表面制取一層人工氧化膜的過程，稱為氧化處理。因氧化膜為藍(lán)黑色，所以工業(yè)上把鋼鐵的氧化處理稱為“發(fā)藍(lán)”。

鋼鐵表面的氧化膜主要是磁性四氧化三鐵Fe3O4，顏色依零件的材質(zhì)和操作調(diào)節(jié)的不同可為灰色、深黑、藍(lán)黑色等。發(fā)藍(lán)膜厚度一般為0.5-1.6

m，其抗蝕性較低，經(jīng)肥皂液、油、蠟或清漆填充處理后有所提高。由于氧化膜具有一定的防蝕能力、彈性和潤滑性，且色澤美觀，無氫脆、膜層薄不改變零件尺寸等，因而它作為防護(hù)裝飾性膜層廣泛應(yīng)用于鋼鐵制件的表面。

常用鋼鐵制件的氧化處理方法

堿性氧化法和蒸汽氧化法，其中堿性氧化法應(yīng)用廣泛。黑色金屬在氫氧化鈉和亞硝酸鈉的溶液中于沸騰溫度下進(jìn)行氧化處理，稱為堿性氧化法。表面預(yù)處理不銹鋼的著色

隨著不銹鋼應(yīng)用的不銹鋼著色技術(shù)、開發(fā)彩色不銹鋼制品有著廣闊的前景。使不銹鋼獲得彩色的途徑很多，日益廣泛，不銹鋼著色受到各方面的歡迎。目前，國外已形成“彩色不銹鋼市場熱”，因而發(fā)展應(yīng)用如化學(xué)氧化著色、電化學(xué)氧化著色、離子沉積及高溫氧化等工藝，其中化學(xué)氧化著色目前應(yīng)用最普遍。

不銹鋼經(jīng)化學(xué)著色后，表面形成一層無色透明的氧化膜，其反射光與通過氧化膜折射的光，由于干涉現(xiàn)象而互相加強(qiáng)，從而顯示出符合干涉光波長的色彩。根據(jù)光的干涉原理，當(dāng)氧化膜成分和對(duì)光的折射率相同時(shí)，如若改變氧化膜的厚度，則色彩也會(huì)相應(yīng)的變化。一般來說，氧化膜厚度薄時(shí)顯示藍(lán)色或棕色，中等厚度時(shí)顯示金黃色或紅色，厚的氧化膜則顯示綠色。表面預(yù)處理熱噴涂

采用高溫將噴涂材料加熱到熔融或軟化，然后借助焰流本身或壓縮空氣以一定速度使其沖擊霧化噴射到工件表面，形成防護(hù)層。素有“點(diǎn)鐵成金、戴盔穿甲”之美稱。因涂層材料的不同可實(shí)現(xiàn)耐高溫腐蝕、抗磨損、隔熱、抗電磁波等功能。Gas1.5-3.5MPaGasheater373-873KPowderfeederLavaltypemozzleSubstrate表面預(yù)處理熱噴涂是一種歷史悠久的表面防護(hù)技術(shù)，1913年瑞士人M.U.Schoop發(fā)明。起初，只是將熔化的金屬用壓縮空氣形成液流，噴到被涂敷的基體表面上，形成一層膜狀組織。其噴涂溫度、沖擊速度及噴涂材料的性能構(gòu)成了噴涂技術(shù)的核心。一、熱噴涂的特點(diǎn)（1）工藝靈活熱噴涂施工對(duì)象可以大到鐵塔或橋梁，小到10毫米的內(nèi)孔；可以是整體也可以是局部；可在真空下進(jìn)行也可以室外作業(yè)。（2）適應(yīng)性強(qiáng)涂層和基體材料非常廣泛?？捎米魍繉硬牧系挠薪饘偌昂辖?、塑料、陶瓷及復(fù)合材料等。被噴涂的工件可以是金屬也可以是非金屬材料。（3）生產(chǎn)效率高一般生產(chǎn)可達(dá)每小時(shí)數(shù)千克，有的工藝方法可達(dá)每小時(shí)50千克以上。表面預(yù)處理二、常用熱噴涂方法根據(jù)所利用的熱能形式不同，熱噴涂分為：火焰線材噴涂、火焰粉未噴涂、火焰爆炸噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂、脈沖放電線材爆破噴涂，激光噴涂等。常用噴涂方法：火焰噴涂與等離子噴涂

火焰噴涂：以氧氣燃?xì)饣鹧鏋闊嵩?，噴涂材料則以一定的傳送方式送入火焰，加熱到熔融或軟化狀態(tài)，然后，依靠氣體或火焰加速噴射到基體上。常見的有粉末式噴涂、線材式噴涂和棒材式噴涂。表面預(yù)處理火焰爆炸粉未噴涂工藝示意圖SprayeddepositPowderSparkplugNitrogenFuelgasOxygengasSpraystream表面預(yù)處理表面預(yù)處理表面預(yù)處理表面預(yù)處理

等離子噴涂：利用等離子（等離子體即一種含有正、負(fù)電荷質(zhì)點(diǎn)的類似中性的氣體）焰流作為熱源，將噴涂材料加熱到熔融或高塑性狀態(tài)，并在高速等離子焰流的拽引下，高速撞擊到工件表面上，被撞扁的細(xì)粒嵌在經(jīng)過粗化的潔凈工件表面上，經(jīng)淬冷凝固后與工件相結(jié)合形成涂層。它具有噴射粒子速度高，涂層致密，孔隙率低，粘結(jié)強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，是一種多用途的精密噴涂方法。表面預(yù)處理1234567810溶液等離子噴涂原理及工藝示意圖1-料漿（溶液）儲(chǔ)存罐2-調(diào)節(jié)閥3-輸送管4-電極5-噴嘴

6-等離子電弧7-溶滴8-等離子電弧焰9-噴涂粒子流11-基體表面預(yù)處理Al2O3涂層表形貌WC-Co表面形貌及截面SEM形貌表面預(yù)處理納米粒子TEM照片表面預(yù)處理表面預(yù)處理

激光噴涂：利用激光技術(shù)可以進(jìn)行表面噴涂，同樣可以進(jìn)行表面熔覆。噴涂是利用高能密度激光束將涂層材料加熱至熔融狀態(tài)，再由壓縮氣體加速噴射沉積到基材表面，得到具有與基體材料完全不同成份和性能的合金層。97654311-基體2-涂層3-粉未氣流涂層材料4-壓縮氣體噴嘴5-壓縮氣體入口6-送粉氣入口7-聚焦鏡保護(hù)氣8-激光束9-聚焦鏡激光噴涂原理示意圖82表面預(yù)處理四、噴涂材料

熱噴涂材料是熱噴涂的“糧食”

,熱噴涂生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。熱噴涂材料從形態(tài)上分為粉末、絲材、棒材3類。從成分上主要分為金屬合金、陶瓷、復(fù)合、高分子4類。從使用性能上又可分為耐磨、耐蝕、抗高溫、抗氧化、隔熱、封嚴(yán)、吸波、潤滑、減磨、防滑、絕緣和導(dǎo)電等類別。工藝操作上又有底層材料、面層材料之分,或有噴涂材料、噴焊材料之別。

我國研究及應(yīng)用的熱噴涂材料具體品種總數(shù)達(dá)數(shù)百種，實(shí)際使用的熱噴涂材料具體品種約百種。目前相對(duì)用量較大的材料包括Ni基、Co基、Fe基合金粉末；Al2O3、Al2O3·TiO2、ZrO2·Y2O3陶瓷粉末；Ni/Al、WC/Co、NiCr/Cr3C2、Ni/Cg復(fù)合粉末；Zn、Al、Zn-Al、Fe基金屬合金絲材；鐵基、鎳基粉芯絲材；Cr2O3棒材等。表面預(yù)處理

噴涂材料的范圍很廣，按其組成成分，可分為金屬及其合金，自熔合金粉末，陶瓷材料和復(fù)合材料等。（1）純金屬及其合金

常用的有鋅及其合金，鋁及其合金，鎳及其合金，主要是鎳鉻合金。碳鋼及低合金鋼，常用的是T8鋼作為噴涂材料，T8鋼具有熔點(diǎn)低，收縮率低，含碳量較高等特點(diǎn)。不銹鋼，常用的有鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼。（2）自熔合金

自熔合金是指在鎳基、鈷基和鐵基合金中加入一定量的硼和硅合金元素所形成的合金。這類合金具有熔點(diǎn)低，流動(dòng)性好；在熔融過程中依靠合金中的元素能自行脫氧造渣，使合金得到保護(hù)；此外，合金凝固后，在固溶體中能形成高硬度的彌散強(qiáng)化相，以提高合金的強(qiáng)度和硬度。此類材料一般制成粉末進(jìn)行噴涂——自熔合金粉未。（3）陶瓷材料

陶瓷通常是指金屬氧化物、碳化物、硼化物、硅化物和氮化物等。這類材料具有熔點(diǎn)高、硬度高、性能脆特點(diǎn)。目前應(yīng)用較多的是氧化物和碳化物。表面預(yù)處理（4）復(fù)合材料

常用的有鎳－鋁復(fù)合粉末，硬質(zhì)耐磨復(fù)合粉末如Co/WC、Ni/WC等，減磨潤滑粉末如石墨、二氧化硫等。（5）塑料粉未

在金屬和非金屬表面噴涂塑料涂層，便獲得美觀、耐蝕的性能。應(yīng)用廣泛的熱固性塑料是環(huán)氧樹脂。將粉末樹脂和粉末固化劑充分混合均勻后，噴涂在工件上，在130－170℃的溫度下，保溫30分鐘，促進(jìn)聚合，使其完全固化。常用的還有聚四氟乙烯粉末，該材料具有較好的耐蝕、絕緣、潤滑性。尼龍材料也是一種較常用的噴涂材料，其軟化溫度為180℃，在230℃時(shí)，它的性能可保持穩(wěn)定。表面預(yù)處理一、涂料

所謂涂料，是一種有機(jī)高分子膠體的混合物的溶液或粉末，涂布在物體表面上能形成一層附著堅(jiān)固的連續(xù)涂膜。由于過去的涂料是以油料為主，故一直稱它為“油漆”。隨著石油化工和有機(jī)合成工業(yè)的發(fā)展，為涂料工業(yè)提供了新的原料來源，使許多新型涂料不再使用植物油，“油漆”這個(gè)名詞就不夠確切了，而稱為“涂料”更合適。（1）涂料的組成

涂料一般由四個(gè)部分組成：成膜物質(zhì)、顏料、溶劑和助劑。（2）涂料的類型

按漆基中主要成膜物質(zhì)天然或合成樹脂為基礎(chǔ)：目前分為18大類：油脂、天然樹脂、酚醛樹脂、瀝青、醇酸樹脂、氨基樹脂、硝基纖維、纖維酯、過氯乙烯、乙烯類樹脂、丙稀酸酯、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨基甲酯、有機(jī)聚合物、橡膠和其它。、

按干燥方法分類：常溫干燥涂料、高溫干燥涂料、放射線硬化涂料、紫外線硬化涂料、

按用途分類：耐熱涂料、發(fā)光涂料、導(dǎo)電涂料、底漆、油灰、罩漆。

按涂覆方法分類：噴霧涂層用涂料、輥涂用涂料、浸涂用涂料、刷涂用涂料、液流涂用涂料、粉末涂層用涂料、電沉積用涂料。表面預(yù)處理二、涂飾（涂裝）

涂飾系指將涂料涂布到清潔的即經(jīng)過表面處理的被涂物面上，經(jīng)干燥成膜的工藝。涂裝工藝一般由表面處理、涂布、干燥三個(gè)基本工序組成。三、涂飾的功能

（1）保護(hù)功能在國民經(jīng)濟(jì)中每年約有20％的黑色金屬因腐蝕而損失，涂漆是最方便、最可靠的防腐蝕措施之一。

（2）裝飾功能涂裝可以使物體表面具有色彩、光澤、模樣、平滑性、立體性和標(biāo)志等，使人們對(duì)此物體產(chǎn)生美的、舒適的感覺。（3）警示功能化學(xué)藥品等可采用涂料的顏色作為標(biāo)志；機(jī)器設(shè)備采用涂料標(biāo)志以便于操作；道路劃線和運(yùn)輸上采用涂料的不同色彩來表示警告、危險(xiǎn)、前進(jìn)或停止等信號(hào)。（4）特殊功能如石油化工運(yùn)輸管道采用防腐涂料可減少阻尼降低損耗，提高輸送能力6－10％，還可以防止管道對(duì)輸送物料的污染。船舶涂料可以殺死附著于船底的貝類微生物。絕緣漆可以絕緣。防火涂料可以減緩燃燒。偽裝涂料可以偽裝各類軍事設(shè)施、裝置和工廠而使敵方的紅外拍照失靈。燒蝕涂料的“自我”犧牲可以保護(hù)宇宙飛船免于化為灰燼。表面預(yù)處理四、涂料的選用（1）被涂物的材料被涂物有金屬與非金屬兩大類，金屬主要是鋼鐵、鋁、銅、錫等。如涂裝鋼鐵表面的涂料可選用環(huán)氧鐵紅防銹漆，而涂裝鋁及鋁合金表面就應(yīng)選用鋅鉻防銹漆。（2）被涂物的用途同一種材料不同用途，對(duì)涂料的性能要求也不同，造船工業(yè)、冶金工業(yè)、機(jī)械工業(yè)及鋼家具行業(yè)對(duì)涂料的要求也不同。具體到某一行業(yè)，對(duì)涂料性能要求也不完全相同，如造船行業(yè)，船底船底要求耐海水和防污染性能較高，船體吃水淺應(yīng)耐海浪沖擊和耐干濕交替。（3）涂料的配套使用不同品種的涂料，其性能往往互不適應(yīng)，因此，底層和面層涂料必須正確配套，方可充分發(fā)揮涂料的作用。如過氯乙烯對(duì)金屬表面附著力不佳，這就要求與附著力良好的乙烯磷化底漆和鐵紅醇酸底漆配套使用。（4）施工環(huán)境選擇涂料還要考慮施工時(shí)環(huán)境如溫度、濕度是否允許。表面預(yù)處理（5）涂層外觀不同涂物對(duì)外觀裝飾要求不同。高級(jí)裝飾性涂層要求涂層外觀漂亮、鏡物清晰、光亮如鏡、色澤鮮艷、涂層物無肉眼能見缺陷，如高、中級(jí)轎車車身、鋼琴、各種儀器儀表、家用電器、高級(jí)家具等，均屬于一級(jí)涂層。二級(jí)涂層則其裝飾性，平滑度較一級(jí)涂層稍差，但外觀仍漂亮，色澤鮮艷，如自行車、機(jī)床、火車車廂等。除此之外還有三級(jí)、四級(jí)涂層及特種保護(hù)涂層等可供選擇。（6）經(jīng)濟(jì)性要注意漆膜性能與價(jià)格的合理性。使用環(huán)境惡劣、使用期長的物體應(yīng)選用成本較高的涂料。計(jì)算涂裝費(fèi)用時(shí)，應(yīng)將表面預(yù)處理費(fèi)用計(jì)算在內(nèi)。（7）施工方法施工方法有刷涂、滾涂、噴涂、靜電噴涂等十幾種。有些涂料僅適合于一、兩種涂裝方法，因此在選擇涂料時(shí)應(yīng)要兼顧該涂料對(duì)涂裝方法的適應(yīng)性。表面預(yù)處理處理項(xiàng)目主要方法除銹機(jī)械方法：打磨、噴砂、高壓水噴射化學(xué)方法：酸浸、鈍化等電化學(xué)方法：陽極或陰極浸蝕熱處理：火焰噴射等除油有機(jī)溶劑清洗、有機(jī)溶劑蒸氣清洗用稀堿液或加有表面活性劑的乳液加溫清洗除舊漆層堿液脫漆、用脫漆劑脫化。如氨水酒精脫漆劑等金屬表面的化學(xué)轉(zhuǎn)變鉻酸鹽處理、磷化處理，氧化處理鋼結(jié)構(gòu)表面處理的主要項(xiàng)目和方法表面預(yù)處理六、常用涂飾方法1.刷