金屬防腐(fu)(fu)涂層附著力(li)影響因(yin)素分析金屬腐(fu)(fu)蝕因(yin)使用(yong)環境(jing)腐(fu)(fu)蝕機理不(bu)同。防腐(fu)(fu)形(xing)式(shi)和方法也有所不(bu)同。表(biao)面涂層防腐(fu)(fu)是一種經濟實用(yong)、操作便捷的(de)有效(xiao)措施(shi)之一。這(zhe)種防腐(fu)(fu)蝕措施(shi)，不(bu)僅(jin)與(yu)金屬基體(ti)及防腐(fu)(fu)涂料(liao)本身的(de)性(xing)質有關(guan)，而且與(yu)金屬表(biao)面前處理工藝過程以及涂層的(de)固(gu)化(hua)質量(liang)關(guan)系密切防腐(fu)(fu)性(xing)能(neng)的(de)好壞，起(qi)決定性(xing)作用(yong)的(de)是涂層與(yu)基體(ti)的(de)附者(zhe)力(li)和涂層的(de)表(biao)面固(gu)化(hua)質量(liang)。深人研究影響附著力(li)的(de)因(yin)素以及如何(he)提(ti)高涂層固(gu)化(hua)質量(liang)。對于強(qiang)化(hua)防腐(fu)(fu)性(xing)能(neng)、延長防腐(fu)(fu)壽命十分必(bi)要。

1、前處理(li)工(gong)藝過(guo)程(cheng)對涂層附著力的影響

附著(zhu)力實質(zhi)是界(jie)面(mian)(mian)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)作用(yong)力，是有機涂(tu)層(ceng)(ceng)與(yu)(yu)基(ji)體(ti)間(jian)(jian)(jian)通過物理和化學(xue)作用(yong)結合(he)在一(yi)起的(de)(de)牢固(gu)程度，它(ta)主(zhu)要包括兩方(fang)面(mian)(mian)內容(rong)(rong)：有機涂(tu)層(ceng)(ceng)與(yu)(yu)金(jin)屬基(ji)體(ti)間(jian)(jian)(jian)相互結合(he)的(de)(de)能力及有機涂(tu)層(ceng)(ceng)分(fen)(fen)子(zi)間(jian)(jian)(jian)交聯(lian)的(de)(de)程度，涂(tu)層(ceng)(ceng)與(yu)(yu)基(ji)體(ti)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)結合(he)力越大越好，涂(tu)層(ceng)(ceng)中有機溶劑揮發的(de)(de)越徹底，分(fen)(fen)子(zi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)交聯(lian)就越穩定，形成的(de)(de)涂(tu)層(ceng)(ceng)漆(qi)膜(mo)就越致(zhi)密牢固(gu)，腐(fu)蝕介質(zhi)就不容(rong)(rong)易(yi)侵蝕基(ji)體(ti)底部。本文不探討(tao)分(fen)(fen)子(zi)間(jian)(jian)(jian)交聯(lian)問題，影響附著(zhu)力的(de)(de)因素(su)是多方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)，其中最主(zhu)要的(de)(de)因素(su)是基(ji)體(ti)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)處理，包括脫脂（除(chu)油）、除(chu)銹、中和表(biao)調以及磷(lin)化、鈍化等工藝(yi)過程。

1.1脫脂(zhi)除油

脫(tuo)脂除油(you)方法(fa)一般有機械除油(you)和化(hua)學脫(tuo)脂兩類。機械除油(you)分為簡單(dan)的(de)(de)手(shou)工打磨擦(ca)拭、噴砂拋(pao)丸超(chao)聲(sheng)波(bo)清(qing)(qing)洗和火焰灼燒等(deng)，而化(hua)學脫(tuo)脂主要有堿(jian)溶液(ye)(ye)、有機溶液(ye)(ye)清(qing)(qing)洗等(deng)，其目(mu)的(de)(de)均為清(qing)(qing)除基(ji)體(ti)表面(mian)的(de)(de)灰塵、油(you)垢、水(shui)(shui)(shui)漬或其他污垢，疏松氧化(hua)物(wu)。對于薄板類工件，易采用化(hua)學脫(tuo)脂或超(chao)聲(sheng)波(bo)清(qing)(qing)洗的(de)(de)辦法(fa)，并(bing)設置油(you)水(shui)(shui)(shui)分離(li)器，以(yi)免脫(tuo)脂過程中泡沫的(de)(de)外溢。需要注意(yi)的(de)(de)是，堿(jian)液(ye)(ye)脫(tuo)脂后必須進行脫(tuo)離(li)子水(shui)(shui)(shui)清(qing)(qing)洗并(bing)烘干，避(bi)免堿(jian)液(ye)(ye)殘留于基(ji)體(ti)表面(mian)而影響附著力。

1.2除銹

對于(yu)流(liu)水作業的(de)工件除(chu)銹(xiu)方法，有(you)機(ji)械除(chu)銹(xiu)和(he)化學除(chu)銹(xiu)。機(ji)械除(chu)銹(xiu)主要以噴砂拋(pao)丸為(wei)主，目的(de)有(you)兩個(ge)方面(mian)(mian)(mian)(mian)，一(yi)是除(chu)去銹(xiu)蝕斑點和(he)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)氧化皮以及舊(jiu)漆層，是對基體進行表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)強(qiang)化作用的(de)同時，噴砂拋(pao)丸可適當增加基體表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)粗糙度，增大基體表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)與有(you)機(ji)涂(tu)層間的(de)接觸面(mian)(mian)(mian)(mian)積，有(you)助于(yu)提高涂(tu)層的(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)附著力(li)噴砂顆粒(li)選(xuan)用直徑φ0.5-1mm不規則的(de)石(shi)英砂，石(shi)英砂硬度一(yi)般在(zai)HRC45-55，利(li)用空氣泵站的(de)高壓氣流(liu)通過砂槍噴射(she)到工件表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)，空氣壓力(li)為(wei)8x10Pa，砂粒(li)流(liu)速(su)為(wei)80m/s左右，噴射(she)角(jiao)度為(wei)30*-70。嘖射(she)距離為(wei)2-3m。表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)即可達(da)到國際(ji)公認的(de)瑞典標(biao)準SIS05-5900規定的(de)Sa2.5-3.0見白級或光(guang)亮(liang)級的(de)要求。

化(hua)學除銹的(de)方(fang)法很多，但(dan)一般采(cai)(cai)用酸(suan)洗液除銹利用鹽酸(suan)、硫酸(suan)、磷酸(suan)以及(ji)混合液等(deng)對工件表面(mian)氧化(hua)物進行溶解(jie)或(huo)腐(fu)蝕，從而(er)達到去除氧化(hua)皮(pi)的(de)目的(de)，酸(suan)洗后(hou)應立即采(cai)(cai)用脫離子水清洗，避免溶解(jie)過度或(huo)過腐(fu)蝕。酸(suan)洗液常(chang)用濃度及(ji)使用溫度見表1。

如果銹蝕(shi)(shi)嚴重，采用(yong)混合酸(suan)進行處理，如磷酸(suan)-檸艨(meng)酸(suan)混合液等。緩(huan)蝕(shi)(shi)劑的(de)作用(yong)是防止基體表(biao)面產生過(guo)蝕(shi)(shi)現(xian)象，加人緩(huan)蝕(shi)(shi)劑種(zhong)類(lei)、比例以及(ji)使(shi)用(yong)溫度，應通(tong)過(guo)試驗方(fang)法獲得。

1.3中和與表(biao)調

經過(guo)化學除(chu)銹(xiu)后(hou)殘留于(yu)工(gong)件表(biao)面(mian)、孔隙中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)酸(suan)液將會使基體(ti)產生腐(fu)蝕而影(ying)響(xiang)涂層附著(zhu)力，因(yin)此(ci)須采(cai)(cai)用(yong)堿(jian)液予(yu)以中(zhong)(zhong)(zhong)和常用(yong)堿(jian)液為(wei)碳酸(suan)鈉溶(rong)液，濃度(du)為(wei)25-50g/L，pH值為(wei)10左右(you)，使用(yong)溫(wen)度(du)50C，中(zhong)(zhong)(zhong)和時間低于(yu)1min，中(zhong)(zhong)(zhong)和后(hou)采(cai)(cai)用(yong)常溫(wen)脫離子水清洗，以沖刷(shua)工(gong)件表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)堿(jian)液或(huo)酸(suan)堿(jian)中(zhong)(zhong)(zhong)和后(hou)的(de)(de)(de)生成(cheng)物磷(lin)(lin)(lin)化前的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)調整處理是為(wei)消除(chu)賊脫脂過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)造成(cheng)的(de)(de)(de)基體(ti)表(biao)面(mian)狀態的(de)(de)(de)不均勻(yun)性(xing)，促進磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)鹽晶核(he)的(de)(de)(de)生長(chang)以及(ji)(ji)磷(lin)(lin)(lin)化過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)磷(lin)(lin)(lin)化膜晶粒(li)的(de)(de)(de)細密(mi)性(xing)，增加磷(lin)(lin)(lin)化晶核(he)的(de)(de)(de)成(cheng)膜數目以及(ji)(ji)增強基體(ti)的(de)(de)(de)活性(xing)力，提高附著(zhu)力，縮(suo)短成(cheng)膜時間（2）。表(biao)調劑采(cai)(cai)用(yong)草酸(suan)或(huo)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)鈦鹽溶(rong)液，pH值為(wei)8.5-9.5。

1.4磷化處(chu)理

磷化處理對涂(tu)層附(fu)著力的(de)(de)影響很大(da)，主要通過(guo)化學(xue)反(fan)(fan)應或電化學(xue)反(fan)(fan)映在基體(ti)表(biao)面生成(cheng)-種(zhong)非(fei)金屬、不(bu)導電而(er)且多孔隙(xi)的(de)(de)磷酸(suan)鹽薄膜(mo)，俗稱轉(zhuan)化膜(mo)。由于(yu)這種(zhong)轉(zhuan)化膜(mo)的(de)(de)多孔性，使(shi)有機(ji)涂(tu)料能(neng)更多地深(shen)人到基體(ti)內部孔隙(xi)中并牢固與基體(ti)底部結合，增(zeng)強了(le)涂(tu)層的(de)(de)附(fu)著力轉(zhuan)化膜(mo)的(de)(de)絕緣性又抑制(zhi)了(le)金屬表(biao)面原(yuan)電池的(de)(de)形成(cheng)，從而(er)使(shi)基體(ti)腐蝕(shi)受到限(xian)制(zhi)或削弱(ruo)，增(zeng)加了(le)涂(tu)層的(de)(de)耐蝕(shi)性和耐水(shui)性，所以(yi)，現代(dai)工業(ye)涂(tu)裝，磷化處理工藝必(bi)不(bu)可少2）。

對(dui)于(yu)惡(e)劣(lie)工礦環境下的(de)機(ji)(ji)車轉(zhuan)向架(jia)、汽(qi)車底(di)盤以(yi)及(ji)清洗機(ji)(ji)傳動部件(jian)和(he)殼體內腔防腐處理(li)，其磷化膜膜重(zhong)一般(ban)控制(zhi)在(zai)4.5 -6.5 g/m2之間，相當于(yu)膜厚在(zai)3-5μm，如果膜重(zhong)超過10 g/m2，磷化膜的(de)柔(rou)韌性、延(yan)展性就很(hen)差，降(jiang)低了涂(tu)層的(de)附(fu)著(zhu)力，尤其轉(zhuan)向架(jia)和(he)汽(qi)車底(di)盤，在(zai)受到沙(sha)石泥(ni)漿(jiang)沖擊時(shi)涂(tu)層易崩(beng)裂和(he)脫(tuo)落，對(dui)于(yu)汽(qi)車底(di)盤和(he)清洗機(ji)(ji)殼體內腔，膜重(zhong)超過10g/m2時(shi)，不能進行點焊加工。

影響(xiang)(xiang)磷(lin)化(hua)膜(mo)質(zhi)量的因素(su)多方(fang)面，但主要(yao)有磷(lin)化(hua)液的酸比磷(lin)化(hua)溫(wen)度、基(ji)體種類、磷(lin)化(hua)后處(chu)理及處(chu)理方(fang)式等上述(shu)影響(xiang)(xiang)因素(su)復雜(za)多變，處(chu)理的方(fang)式方(fang)法也不盡相同。

1.5鈍化(hua)處(chu)理

為防止(zhi)轉(zhuan)向架或其他(ta)零(ling)部件(jian)在(zai)噴(pen)涂前由(you)于空氣介質(zhi)的氧化(hua)生(sheng)銹而影響涂層附(fu)著力，可(ke)以(yi)采(cai)用亞硝酸鈉磷酸氫(qing)二鈉鈍化(hua)劑在(zai)常溫(wen)條件(jian)下浸泡或噴(pen)淋1-2min后(hou)(hou)烘(hong)干，生(sheng)成的鈍化(hua)膜可(ke)保證(zheng)工件(jian)裸露10天左右不生(sheng)銹，如果磷化(hua)后(hou)(hou)烘(hong)F即刻進行涂層噴(pen)涂，可(ke)免去鈍化(hua)工藝過(guo)程。

2、表面(mian)固(gu)化對(dui)涂層附著力的影響

防(fang)腐涂(tu)料大(da)多都是熱(re)固(gu)型的，防(fang)腐涂(tu)層周化形式(shi)一般采(cai)用電加熱(re)燃油燃氣加熱(re)的熱(re)風對(dui)流以及紅(hong)外輻射(she)加熱(re)，超短波輻射(she)加熱(re)等多種形式(shi)針對(dui)各種涂(tu)料采(cai)用的不同加熱(re)方式(shi)，對(dui)涂(tu)層固(gu)化質量(liang)和附者力影(ying)響程度(du)也(ye)不同。

2.1熱風對流(liu)固化

熱(re)風(feng)對流(liu)固(gu)化(hua)方式，升溫時間在(zai)40-60min，固(gu)化(hua)溫度在(zai)80-180C，溫差在(zai)土3C，工件內外表面(mian)(mian)溫度均勻(yun)一(yi)致(zhi)。但(dan)是這種加熱(re)固(gu)化(hua)方式，熱(re)量(liang)利(li)用率僅為25%-35%，熱(re)量(liang)損失嚴重，涂(tu)層(ceng)表面(mian)(mian)固(gu)化(hua)質量(liang)難以控制，往往造成涂(tu)層(ceng)底部(bu)(bu)有機溶劑(ji)來(lai)不及揮發而表面(mian)(mian)涂(tu)層(ceng)先固(gu)化(hua)的現象，致(zhi)使涂(tu)層(ceng)表面(mian)(mian)產生針孔(kong)氣泡等弊病，使腐蝕(shi)介質滲人(ren)基體底部(bu)(bu)造成工件表面(mian)(mian)涂(tu)層(ceng)產生銹(xiu)蝕(shi)斑(ban)點，甚至龜裂脫(tuo)落現象。對涂(tu)層(ceng)附著力形成局部(bu)(bu)破壞。

2.2普通紅外固化

普通紅外加(jia)熱(re)(re)固(gu)化(hua)，可以(yi)加(jia)強涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)附著力(li)工程中(zhong)紅外輻(fu)射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)波長范(fan)圍在(zai)2.5-25um之間，而(er)有機涂(tu)(tu)料(liao)吸(xi)收(shou)熱(re)(re)輻(fu)射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)波長范(fan)圍在(zai)2.5-8um之間，可以(yi)達到(dao)(dao)“匹配吸(xi)收(shou)”的(de)(de)(de)效(xiao)果1，在(zai)輻(fu)射(she)(she)(she)加(jia)熱(re)(re)過程中(zhong)，涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)內部的(de)(de)(de)有機物分子在(zai)接受輻(fu)射(she)(she)(she)獲得能量的(de)(de)(de)同時，將(jiang)產(chan)生振動摩擦，使(shi)(shi)溶劑很快得到(dao)(dao)揮(hui)發，固(gu)化(hua)從里(li)及表(biao)(biao)進行，不會產(chan)生針眼氣(qi)泡(pao)，進而(er)達到(dao)(dao)徹底(di)固(gu)化(hua)目的(de)(de)(de)。紅外輻(fu)輔射(she)(she)(she)加(jia)熱(re)(re)固(gu)化(hua)，也(ye)有其自身固(gu)有的(de)(de)(de)缺陷(xian)，輻(fu)射(she)(she)(she)場溫度場均勾性(xing)問(wen)題不易把握，工件(jian)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)表(biao)(biao)面(mian)經常(chang)出(chu)現過火“、”欠火“等問(wen)題而(er)影響附著力(li)。采用(yong)(yong)功(gong)率密(mi)度法與輻(fu)照(zhao)密(mi)度法相結(jie)合（如圖1所示），使(shi)(shi)工件(jian)表(biao)(biao)面(mian)接受輔射(she)(she)(she)溫度均勻，并(bing)利用(yong)(yong)仿形(xing)內供(gong)式風循環系(xi)統來(lai)進行熱(re)(re)工布局(ju)，即可使(shi)(shi)問(wen)題得到(dao)(dao)解決4。紅外輻(fu)射(she)(she)(she)加(jia)熱(re)(re)，被固(gu)化(hua)漆膜厚度在(zai)20-50μm的(de)(de)(de)薄涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)表(biao)(biao)面(mian)，對于轉向架、清洗機傳動部件(jian)和殼體內腔厚涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)（50-150μm）的(de)(de)(de)固(gu)化(hua)，難以(yi)奏效(xiao)。

2.3超短波輻射固化

采用(yong)(yong)超(chao)短(duan)波（0.38-6.5um）強力(li)深(shen)層輻射(she)加(jia)熱，對清洗機(ji)殼體內腔厚涂(tu)層固(gu)(gu)(gu)化，并對固(gu)(gu)(gu)化后涂(tu)層附著力(li)防(fang)腐效(xiao)(xiao)果進(jin)(jin)(jin)行(xing)了模(mo)擬腐蝕試(shi)驗，防(fang)腐涂(tu)料(liao)(liao)分(fen)(fen)別選用(yong)(yong)環(huan)氧重防(fang)腐涂(tu)料(liao)(liao)（雙組(zu)(zu)分(fen)(fen)）、QM901防(fang)腐涂(tu)料(liao)(liao)（雙組(zu)(zu)分(fen)(fen)） HC-847防(fang)腐涂(tu)料(liao)(liao)（雙組(zu)(zu)分(fen)(fen)）環(huan)氧氟碳防(fang)腐涂(tu)料(liao)(liao)（雙組(zu)(zu)分(fen)(fen)）試(shi)件表(biao)面均(jun)進(jin)(jin)(jin)行(xing)噴砂(sha)以(yi)及脫脂磷化等處理，涂(tu)層厚度(du)(du)120-150μm，涂(tu)層固(gu)(gu)(gu)化溫度(du)(du)嚴格按照溫度(du)(du)曲線進(jin)(jin)(jin)行(xing)，涂(tu)層表(biao)面光(guang)亮，無色差無針眼氣泡等弊病，固(gu)(gu)(gu)化效(xiao)(xiao)果良(liang)好。將試(shi)件分(fen)(fen)別置于DLE腐蝕液(ye)中連(lian)續(xu)加(jia)熱浸泡48h，根據CB1765-79標準。用(yong)(yong)劃格法對試(shi)件柔(rou)韌性附著力(li)進(jin)(jin)(jin)行(xing)試(shi)驗，即用(yong)(yong)刀片施(shi)以(yi)一-定力(li)度(du)(du)刮刻涂(tu)層表(biao)面，比對ISO標準，結果如表(biao)2。

觀察上述試(shi)驗(yan)過程，比較分析(xi)試(shi)驗(yan)結(jie)果說明。超短(duan)波(bo)深層(ceng)福射(she)加(jia)熱(re)(re)固化，有(you)利(li)于(yu)強化防(fang)腐(fu)厚(hou)涂(tu)層(ceng)與基體表面的(de)(de)附著力，試(shi)驗(yan)結(jie)果同(tong)時(shi)也表明，HC-847防(fang)腐(fu)涂(tu)料(liao)環(huan)氧(yang)氟碳防(fang)腐(fu)涂(tu)料(liao)不宜f惡(e)劣環(huan)境(jing)下的(de)(de)防(fang)腐(fu)。圖(tu)(tu)2、圖(tu)(tu)3為中(zhong)國電(dian)子科技集團總(zong)公司東北(bei)某研(yan)究所最(zui)新測試(shi)的(de)(de)超短(duan)波(bo)、普(pu)通(tong)紅外(wai)輻(fu)(fu)射(she)特性曲(qu)線圖(tu)(tu)譜(pu)。比較圖(tu)(tu)1、圖(tu)(tu)2可知，超短(duan)波(bo)輻(fu)(fu)射(she)加(jia)熱(re)(re)升(sheng)溫時(shi)間短(duan)（1-5s），而且輻(fu)(fu)射(she)能量輻(fu)(fu)射(she)強度均高(gao)于(yu)普(pu)通(tong)紅外(wai)輻(fu)(fu)射(she)幾(ji)個數量級，輻(fu)(fu)射(she)穿透(tou)深度經試(shi)驗(yan)可達300μm，是(shi)普(pu)通(tong)紅外(wai)輻(fu)(fu)射(she)空透(tou)深度的(de)(de)兒(er)倍(bei)，更(geng)有(you)利(li)于(yu)轉向架等零部件防(fang)腐(fu)厚(hou)涂(tu)層(ceng)的(de)(de)加(jia)熱(re)(re)固化，有(you)利(li)于(yu)提高(gao)厚(hou)涂(tu)層(ceng)的(de)(de)附著力。

3、結語

根據不(bu)同(tong)零件(jian)結構(gou)特點(dian)不(bu)同(tong)基體材質以及(ji)防(fang)腐涂(tu)料性能，選擇適(shi)宜的(de)金屬(shu)表(biao)面(mian)前(qian)處理工(gong)藝以及(ji)涂(tu)層固化(hua)方式，將會(hui)加強和促(cu)進涂(tu)層附著力的(de)提高。對于機(ji)車轉向(xiang)架、清(qing)洗機(ji)傳動(dong)部件(jian)及(ji)內腔在惡劣工(gong)況環境下的(de)工(gong)件(jian)，如何完善(shan)細化(hua)表(biao)面(mian)前(qian)處理工(gong)藝、改進防(fang)腐厚涂(tu)層固化(hua)形(xing)式，將是今(jin)后進--步深人研究的(de)重點(dian)。