涂层技术在产业用纺织品中的应用(完整版)实用资料

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塗層技術在產業用紡織品中的應用［圖文］涂层技术在产业用纺织品中的应用（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）眾所周知，產業用紡織品的開發和生產都是與某一特定用途相聯繫的，所採用的方法都是有針對性的。一般來說，這一過程要用戶、製造商和研究機構共同參與才能創造出既經濟又符合生態要求的產品。決定產業用紡織品性能的一個重要因素，就是覆蓋在紡織品基層上的塗層。推動產業用紡織品發展的動力主要來自於用戶的需求。醫生、建築師、體育界人士和汽車製造商都會對其使用材料的特性提出新的要求。一般來說，使用紡織品是滿足他們要求的理想之選。這裏起主要作用的不僅是織物的基層材料，更重要的是塗層。塗層能夠提供的功能包括：發光、柔韌、防水、透氣、保溫和自潔作用。根據人體需要能夠自加熱的塗層是人們夢寐以求的。目前，已經湧現了一些初步的解決方法。比利時根特工業大學（GhentTechnicalUniversity）紡織系主任馬克馮帕瑞（MarcVanParys）博士介紹了一些方法。比如：新的聚合物薄膜和塗層（這是一種對刺激反應敏感的聚合物SSP和塗層SSC）。這些材料能夠對熱量、PH值或電荷量做出不同的反應。還有作為第三代適應性聚合物的水凝膠也得到了應用。這些材料可以感受周圍環境的情況，並且調整自身的屬性以滿足醫療和香料業的需求，作為土木工程中紡織品的應用，還可以顯示堤壩的滲漏情況。目前，在塗料工業中已經出現了能夠自行修補的塗層材料。主要是在塗覆過程中，應用帶有薄膜發生器的微膠囊。這類物質在遭到破壞時，會爆裂，並且將其成分釋放出來，覆蓋在受損的部位。◎紫外線技術在形成厚度較薄的塗層時，紫外線技術應用廣泛。通過紫外線的照射，能夠充分、有效地將塗層滲透到基層材料中。在對轉移印花進行研究的專案中，德國鄧肯多夫市（Denkendorf）的ITCF研究所與它的合作夥伴，位於釹廷根(Nürtingen)的依斯特梅茨公司(IST

Metz)共同合作開發了一種專用紫外線掃描器。掃描的寬度為160釐米，在這個寬度範圍內的材料都能夠得到充分的紫外線照射。IST

METZ是一家專門製造紫外線固化設備的專業公司，他們生產的設備應用於不同的工業領域。據依斯特梅茨公司公司的彼德·浩爾（Peter

Holl）介紹，一台這樣的紫外線掃描器每小時的固化面積為150平方米。也就是說，對於160釐米寬的基層材料，加工的長度接近100◎紅外線固化技術紅外線固化技術，或者稱為烘乾技術，已經廣泛地應用於紡織面料的塗層烘乾過程。這種技術的操作過程即快速又安全。此技術即可以單獨使用，也可以與通常作為附加設備的熱風爐結合使用。德國浩那市（Hanau）的荷諾斯·諾貝爾萊特公司（HeraeusNoblelight,）是這個領域內的主要供應商。◎熱熔塗層熱熔塗層，是應用熱能將塗層均勻地分佈在基層材料上，主要設備是雕刻輥或者滾輥。位於荷蘭伯克斯米爾市（Boxmeer）的施托克印刷機械公司（StorkPrints）是滾輥設備的主要供應商。該工藝是通過滾輥，將膠“印”在紡織品基層材料上。膠的用量非常小，只有1.5克/每平方米，就可以滲透到全部基層材料。採用厚範本的凸板印製，可以提供各種新式圖案的選擇。材料在經過滾輥後，是否立即就進行壓層處理，還是在經過80位於德國勞斯海姆（Lauchheim）的藍克姆公司(Lacom)也開發了這項技術。他們製造了一種多用途的熱熔層壓和塗層設備。這種聯合雕刻和多滾筒的機器，用於加工熱塑性材料和反應式熱熔材料（PUR），主要應用於透氣性層壓塗層(O.C.S.)藍克姆公司製造的使用雕刻輥的多用途塗層設備◎金屬塗層位於德國開姆尼斯（Chemnitz）的薩克森(Saxony)紡織技術研究所進行了一項研究，主要涉及應用真空塗層技術，形成紡織品的金屬化塗層。這項技術也稱為物理蒸汽沉積技術（PVD）。這種方法的優點就是：在整個操作過程中，溫度始終處於一個非常低的範圍。研究人員採用適用於導電材料和磁電管噴塗的電弧技術，這種技術幾乎可以用於所有的金屬材料和合金材料的處理。這些加工方法都是從金屬工業中借鑒過來的。其新穎之處在於，將這些方法用於紡織品加工。以替代現有的紡織品金屬化處理，從而生產出具有新功能的紡織品。位於德國鄧肯多夫（Denkendorf）的ITV研究所開發出了一種多功能控制設備。這種設備採用等離子物理處理方法，在大氣壓條件下，對材料的表面特性進行乾燥修復。根據在此過程中應用的不同類型的氣體，以及參數設置的不同，應用這種設備，可以啟動表面材料，這樣可以在纖維表面形成一層塗層。例如，用這種工藝可以進行吸水、拒水或者拒油處理。◎熱噴塗熱噴塗，是一種表面塗層處理方法。這種方法是將欲噴塗的物質熱熔處理後，噴塗到基層材料上或進入基層材料內部，在基層材料上形成一層沉積物。這也是ITV開發的一項技術。應用這種工藝方法，可以在柔軟的產業用紡織材料表面覆蓋一層陶瓷或金屬材質塗層。這家機構稱，從原則上來講，所有具有穩定熔液相位的材料，都可以採用這種方法進行處理。熱噴塗的優點在於應用範圍廣泛，在常規大氣壓條件下就可以操作。這種工藝最顯著的特點就是，由於基層材料的冷卻作用，噴塗材料的熱壓力不大。一般來說，基層材料根本不會熔化，即使基層材料的熔點低，也只有分層的表面幾個微米的厚度，會產生熔化現象。ITV稱，目前的研究結果顯示，產品成型後，塗層與紡織品基層的粘合非常好。與其他工藝相比較，這種工藝不需要使用其他的粘合材料。這就意味著，塗層既能保持自己的特性，又保持了透氣性，使材料的性能發揮到最好水準。

施托克印刷機械公司使用的滾輥設備陶瓷和金屬塗層的潛在應用領域包括：需要進行防火阻燃處理的面料、防護服、防刺、防彈、半透性隔膜或生物醫學領域。如果是金屬塗層，還具有了導電性，可以防止電磁波的輻射。電子束技術，最初應用於伐木、塑膠和造紙業，被認為是一種具有環保性能的技術，主要是因為這種技術可以大大節約能源消耗，而且無需使用任何溶劑。目前在ITV，科研人員正在嘗試將這種技術用於紡織品。重點是在PET微細旦絲上直接塗上一層多微孔材料，在經過拒水處理的紡織基層上壓入親水膜，並且嘗試用這類材料製造耐熱性塗層。資訊來源：CTEI，文章來源：TextileNetwork薩爾瓦多輸美成衣將因DR-CAFTA及中美雙邊紡織品協議而成長(發佈日期：94年9月2日)根據2000貿易發展法案(TDA)規定，本(2005)年6月前推一年，薩爾瓦多輸美免關稅之成衣達88%，加上中美洲六國與美國頃簽署之自由貿易協定(DR-CAFTA)將自2006年1月1日開始實施，以及美國仍對大陸紡織品設限兩年或三年，預期將促使薩國製造商利用機會增加對美出口。DR-CAFTA影響所及包括口袋及內裡之重新諮商，符合美國製造商希望美國產製之口袋及內裡在中美洲地區之獨佔性，以及製成成衣的布及紗線等原料之原產地規定。目前薩爾瓦多成衣所使用的布，由美國及亞洲地區產製分別佔50%及40%，薩國產製僅佔10%。儘管中國大陸表現強勢，薩爾瓦多仍擬以美國為主要出口市場。本年上半年美國自薩國進口棉質及人纖質成衣僅成長9%，遠低於美國自中國大陸進口成長125%。薩爾瓦多輸美人纖成衣成長23%，達1.09億件，價值超過2.35億美元，棉質成衣成長5%，達3.32億件，其中：男性及女性棉質針織衫(338/339類)分別成長7%及39%；男性及女性棉質褲(347/348類)分別衰退37%及20%。薩爾瓦多為美國棉質內衣(352類)之主要供應國，本年上半年出口量成長13.22%，出口值則成長16.5%。紡織品及成衣平均價格衰退6.12%，每件棉質成衣價格約為1.74美元，大陸則衰退12%，每件棉質成衣約為2.65美元。據統計，自2004年以來薩國已有8家成衣製造廠倒閉，該國紡織業萎縮3%，減少6,000個工作機會，勞工日薪約為5美元，仍高於中國大陸。薩爾瓦多勞工部長JoseRobertoEspinal指出，薩國成衣業應以未來發展為目標，並以追求更好的品質與價格為重點。2005年上半年美國成衣進口增減概況排名國別2005年6月增減率2005年1-6月增減率數量金額數量金額美國總進口16.88%11.94%14.50%11.31%1中國大陸158.89%138.91%125.19%97.15%2墨西哥-10.15%-6.42%-7.84%-5.62%3宏都拉斯5.32%0.47%10.01%4.30%4孟加拉14.54%13.69%20.66%22.73%5薩爾瓦多8.74%5.34%8.87%2.21%6多明尼加-0.86%-5.00%3.88%-0.07%7越南-5.48%-8.29%4.17%2.21%8印度37.50%38.23%32.31%37.59%9印尼8.39%16.60%14.25%16.38%10柬埔寨0.10%8.44%9.59%15.11%11巴基斯坦2.18%6.00%11.69%11.00%12瓜地馬拉-2.32%0.07%2.60%4.53%13斯里蘭卡32.69%4.95%18.39%17.33%14泰國-11.15%-4.29%6.02%10.15%15菲律賓-2.32%0.40%-2.72%-0.35%16香港-44.84%-35.71%-37.40%-26.83%17台灣-47.36%-42.74%-33.01%-25.47%18哥斯大黎加-9.77%-6.47%-2.60%-4.79%19南韓-57.58%-51.37%-40.11%-33.77%20海地62.30%58.29%40.35%40.24%21約旦2.40%7.35%27.63%23.83%22土耳其-34.46%-23.07%-18.11%-11.28%23尼加拉瓜16.18%12.49%23.47%30.72%24馬來西亞-17.18%-24.88%0.67%-8.69%25澳門-61.79%-42.22%-44.35%-27.96%26加拿大-24.81%-20.56%-21.54%-14.55%27埃及-11.29%-6.21%-7.15%-6.19%28哥倫比亞-20.06%-7.98%-0.96%10.27%29賴索托-15.16%-15.31%-8.47%-5.26%30秘魯10.67%11.09%7.64%19.92%31以色列-23.96%-7.26%-22.40%-14.35%32阿拉伯聯合大公國8.28%7.77%15.13%9.02%33肯亞-9.30%-14.11%6.22%4.00%34俄羅斯-86.64%-79.31%-77.46%-73.34%萨尔瓦多科朗目录国家简介萨尔瓦多科朗票样萨尔瓦多科朗铸币国家简介萨尔瓦多科朗票样萨尔瓦多科朗铸币展开萨尔瓦多（西班牙文：ElSalvador）全称萨尔瓦多共和国，是位于中美洲北部的一个国家，为中美洲面积最小之国家，全国面积21,393平方公里。该国西北邻接危地马拉，东北与洪都拉斯交界，西面滨临太平洋，东南邻近丰塞卡湾（GolfodeFonseca）。首都为圣萨尔瓦多（SanSalvador）。1821年9月15日脱离西班牙的统治独立。萨尔瓦多所使用的货币称为萨尔瓦多科朗。现流通的面值有5、10、25、50、100、200六种。编辑本段国家简介国名

萨尔瓦多共和国（TheRepublicofElSalvador,RepúblicadeElSalvador）。国旗呈横长方形，长与宽之比为９∶５。自上而下由蓝、白、蓝三个平行相等的横长方形相连而成，白色部分中央绘有国徽图案。因萨尔瓦多曾是原中美洲联邦的成员国，其国旗颜色与原中美洲联邦国旗之颜色相同。蓝色象征蓝天和海洋，白色象征和平。

国徽

呈圆形。中间是一个等边三角形，三条边线为金黄色，象征平等、真理、正义。三角形下部有五座山峰，代表组成原中美洲联邦的五个成员国；山下的蓝色部分象征太平洋和加勒比海。山顶上竖立着一根竿，竿上有一顶红色的“自由之帽”，周围是金色光芒和西班牙文“１８２１年９月１５日，自由”，象征追求自由和获得解放。三角形上角有红、黄、蓝色的彩虹，象征欢乐与希望。三角形背后有五面萨尔瓦多国旗，下方的饰带上写着“上帝、团结、自由”。上述图案由象征胜利的月桂树枝叶环抱，圆周的文字为“中美洲，萨尔瓦多共和国”。人口印欧混血种人占90％，白人9％。官方语言为西班牙语，土著语言有纳华语。居民90％以上信奉天主教。国家格言Dios,Unión,Libertad（西班牙语，上帝，团结，自由）节日和平日:1月16日（１８２１年）；独立日:9月15日（１８２１年）；追思节：11月2日；美洲发现日（哥伦布日）：10月12日；圣萨尔瓦多节：8月1日——8月7日；四旬期圣周：3月或四4月；简况位于中美洲北部。东北部与洪都拉斯，西北部与危地马拉接壤，南濒太平洋。海岸线长256公里。除南部沿岸狭长平原外，其余为山地高原，境内多火山，被称为“火山之国”。沿海和低地气候湿热，山地气候凉爽。气温17～25℃。原为印第安人居住地。1524年沦为西班牙殖民地。1821年9月15日独立。1823年加入中美洲联邦。1841年2月18日宣布成立共和国。行政区划全国划为14个省，省下设262个市镇。各省名称如下：阿瓦查潘、松索纳特、圣安娜、拉利伯塔德、圣萨尔瓦多、查拉特南戈、库斯卡特兰、拉巴斯、圣维森特、卡瓦尼亚斯、乌苏卢坦、圣米格尔、莫拉桑、拉乌尼翁。编辑本段萨尔瓦多科朗票样

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“萨尔瓦多科朗”相关词条：\o"什么是相关词条"什么是相关词条我来完善百度百科中的词条内容仅供参考，如果您需要解决具体问题（尤其在法律、医学等领域），建议您咨询相关领域专业人士。1本词条对我有帮助上海纺织科技SHANGHAITEXTILESCIENCE&TECHNOLOGY2021年5月第38卷第5期专题论坛Vo.l38No.5,2021新型纺织品复合材料在汽车内饰中的应用姚明华,万玉峰(上海汽车地毯总厂,上海202100摘要:简要叙述了轿车内饰件的性能要求和发展趋势,并介绍了针织面料聚烯烃泡沫复合材料、聚丙烯玻璃纤维针刺毡型材料和可循环再生型等密度汽车隔音垫等几种复合材料在轿车内饰件上的开发与应用情况,认为汽车内饰件发展已相当成熟,今后必须以满足客户需求为前提,提高制品的经济性和环保性。关键词:纺织复合材料;汽车内饰;应用;开发中图分类号:TS106.6文献标识码:B文章编号:10012044(202105003ApplicationofnewtextilecompositesincarinnerdecorationYAOMinghua,WANYufeng(ShanghaiCarCarpetPlant,Shanghai202100,ChinaAbstract:Thispaperbrieflydescribestheperformancerequirementsandthedevelopmenttrendofcarinteriortrimpartswiththedevelopmentandapplicationofseveralnewtextilecompositessuchasknittedfabric-polyolefinfoamcomposites,PP(polypropyleneandglassfiberneedlepunchedmaterialsandrecyclablesoundinsulationsofunifieddensityinthefieldofautomobileinnerdecorationintroduced.Theautomobileinteriortrimproductsmustbefurtherimprovedintheireconomyandenvironmentprotection.Keywords:textilecomposites;carinteriortrmi;application;developing轿车内饰件行业在我国与轿车工业同时起步,但国内轿车生产企业产品设计、开发能力不足,在产品开发方面与零部件配套商之间的合作关系较为松散,这些都严重制约着轿车内饰产业的发展。了解汽车内饰的最终客户要求并有针对性地开发产品,通过新产品的应用推动自身和下游汽车内饰企业提高竞争力十分必要。本文主要针对轿车对内饰材料的要求,介绍几种新型产业用纺织品复合材料的开发与应用情况。1轿车内饰对产业用纺织品的要求现代轿车日益提高的产品舒适性以及产品质量对内饰件产品性能和质量提出了越来越高的要求,具体包括以下几个方面。(1强制性法规环保要求。包括非法规禁用材质、气味特性、总有机物散发、甲醛散发、雾翳性能、阻燃性能(CCC,以及ISO-14001环境管理体系要求。(2基本性能及使用功能特性。包括断裂强度、断裂伸长、撕破强度等常规物理性能,隔音性能,吸音性能。(3工艺功能特性。包括复合性能,软化点和熔点,加工塑性和回弹性,热量吸收性能,收缩率等。(4风格设计相关特性。包括材质和质地,手感,表面风格,颜色,时尚性和新颖性。收稿日期:2021-12-09作者简介:姚明华(1961-,男,上海市人,高级工程师,从事产业用纺织品的研发和产品质量管理研究。(5耐用性。包括耐磨性(表层,耐磨色牢度(表层,耐光照强度(表层,抗霉变性,抗老化性能,耐水洗色牢度,抗污性能。(6产品经济性。包括低成本材料可循环使用性,制造过程单耗,材料的易获取性,包装运输特性,产品定量,耐高低温性,耐气候交变性,耐油和耐盐雾性能。很少有全新的材料开发出来,但是产品的功能性和质量必须满足强制性环保要求、工艺功能特性以及耐用性能,而且在使用功能特性、经济性或风格设计特性上有所提高,才能使产品符合轿车内饰价格降低、质量提高的趋势。2几种汽车内饰用纺织品复合材料2.1针织面料聚烯烃泡沫复合材料传统的针织面料在轿车内饰中的应用比较多,例如轿车座椅面料、轿车顶棚材料、轿车衣帽架面料等。轿车针织面料的材质、颜色搭配、表面风格、结构组织织方法、印染、表面处理等新的技术应用已经非常多。现在针织复合材料的应用也比较普遍,如针织面料复合PU海绵或针刺非织造布来增加产品厚度,提高材料的性能等。复合工艺可采用火焰法、洒粉复合、热熔胶涂层层压复合法等。可根据产品特性和企业资源的实际情况选用特定的加工方法。IXPE/XPE电子/化学交联聚乙烯泡沫材料是以低密度聚乙烯(LDPE与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA为主要原料,添加发泡剂等制成的高分子泡沫202021年5月第38卷第5期SHANGHAITEXTILESCIENCE&TECHNOLOGY上海纺织科技Vo.l38No.5,2021专题论坛材料。采用密度为30~50kg/m3的IXPE/XPE片材与针织面料复合,与传统的聚氨酯泡沫复合针织材料相比具有如下优点:在面料衬里层使用时,可为成品提供良好的手感;模压成形后的产品可提供非常清晰的棱角,提升产品的外观;相对于同样厚度的低密度(粗孔PU弹性海绵具有良好的吸音和隔音性能;该材料具有可塑性,适合深度成形,满足应用工艺需求;在制造过程中如采用火焰法复合与聚氨酯泡沫相比,减少了燃烧所产生的有毒废气的排放。可在轿车顶棚、门内板、行李架等部件的覆盖材料领域应用,一般采用与骨架材料进行复合的方法,可通过加热成型和冷成型的方法用模压复合在骨架材料的表面,可形成棱角分明的线条,与安装的附件形成精密的配合效果,符合当代棱角分明、张扬个性、凸显质量的轿车设计思路。图1是采用此材料制成的轿车棱角分明的行李架本体(未安装附件。图1轿车棱角分明的行李架本体材料2.2聚丙烯玻璃纤维针刺毡型材料轿车内饰成形骨架材料种类很多,有PP木粉板、PP天然纤维混合(麻、棉纤维毡、短玻璃纤维增强PP板(也称GMT材料、玻纤增强PU复合板、聚胺酯硬泡增强玻纤板等,但是均有较为明显的缺点,如PP木粉板韧性和刚性不能达到良好的统一,PP天然纤维混合毡有气味,GMT和PU增强材料的经济性和循环使用性低等。近几年,随着生产制造过程防护技术的进一步提高,改善或解决了生产过程中梳理和针刺对玻璃纤维的物理作用而导致玻纤粉尘对员工的危害问题,PP玻纤混合纤维针刺毡逐渐应用在轿车内饰成形骨架材料中。可根据产品使用刚性和韧性的要求混合一定比例的玻璃纤维和聚丙烯纤维,最高玻璃纤维含量可达到50%,由于玻璃纤维有明显的刚性增强作用,在原料上进行一定控制后可达到良好的散发性能。使用玻璃纤维与传统的内饰成形骨架材料均有明显的优势。与酚醛热固化毡相比,在同样厚度、达到同样刚性情况下可减少产品质量20%~40%,直接降低了整车质量,达到节能效果;与PP麻纤维毡生产的产品相比,厚度相同且单位面积质量也相同时,通过调节PP玻璃纤维的比例可获得更好的产品刚性和保形性。与GMT材料相比虽然刚性有所降低,但密度降低对产品的声学性能有益,更适合于生产汽车内饰件骨架材料,且使用成本较低。图2为使用单位面积质量1500g/m2PP玻璃纤维毡生产的轿车行李架骨架件。由于该材料较高的强度和刚性,在产品边缘长方形孔的外侧边虽仅有4mm宽度,但已经具备较高的强度,满足了产品安装要求。图2轿车行李架骨架件2.3可循环再生型等密度汽车隔音垫汽车隔音垫具有隔音减震和提高内部舒适性和美观性的作用,在轿车中已得到广泛的应用。汽车隔音垫因材料和制造工艺不同而分成许多种类。较早的汽车隔音垫是由混合酚醛树脂粉末的再生纤维毡制成的片材,按需要尺寸形状裁剪成小片直接铺设于车身或黏贴于轿车内饰地毯背面,此类隔音垫虽然廉价而且能回收再利用,但因含甲醛、铺设烦琐及不服帖,隔音性能差,目前正逐渐被淘汰。随着化纤科技的进步,低熔点化纤的使用替代了酚醛毡中起固接作用的酚醛,从而甲醛问题得到了解决。改进铺设的贴合问题的方法是片材不分割,而是加热模压成形,这种方法使减震垫做成了整体,但厚薄处的密度(硬度差异引起的回弹落差问题在日后长时间的踩踏使用中暴露出来。在日系车中已广泛采用的一种特殊冷却技术制成的与地毯一起成形的隔音垫也有同样问题。除了质量问题,这些成形隔音垫还有一个主要缺点,即二次加热的高能耗。另一种是采用聚胺酯模内发泡技术生产隔音垫,由于形状设计任意、密度均匀、弹性好、声学性能优异而广泛用于中高档轿车,但是随着环保和再循环利用要求的提高、石油价格的不断攀升和整车厂对零部件降价的要求,聚氨酯隔音垫在批量较大的中低档轿车中应用已经很少。可循环再生型等密度汽车隔音垫是一种既有聚氨酯隔音垫等密度优点又有废纤毡可循环利用、较廉价、21上海纺织科技SHANGHAITEXTILESCIENCE&TECHNOLOGY2021年5月第38卷第5期专题论坛Vo.l38No.5,2021节能等优点的填充成形的新型汽车隔音垫。该类隔音垫由比利时IDEAL集团属下的Schaeffler公司在1997年首次开发成功并应用于德国大众PassatB5车上,其第一条生产线体积庞大,运行时尘埃多,速度慢,产品废边多,但是其产品独特的环保、节能和性价比优势促使它飞速发展,工艺技术不断革新,到2003年已研制出了第4代生产线,而产品已应用扩展到了德国奥迪、德国宝马、通用欧宝等客户。它利用回收棉/化纤、回收PU海绵、低熔点纤维、涤纶纤维等材料制成,其特殊的制造工艺和技术使产品的粉尘含量极低,产品各部位密度均匀,压缩回弹强度和恢复性能优良,并抗霉和阻燃。不仅在制造过程中节能,废边料可再利用,而且产品在车辆报废后也可再循环利用;更主要的是原料从纤维开松混合开始到带型面产品的一次成型,具有流程短、速度快、节能的制造优势。避免了传统隔音垫纤维须经开松、混配、混合气流或机械成网再加热定形,制成一定厚度毡材,再进行第二次加热模压冷却成形的工艺,从而节约能源,提高效率,减少排放。图3左图为可循环再生型等密度汽车隔音垫,右图为气流成网隔音垫。图3两种汽车隔音垫对比从产品截面可以看出可循环再生型等密度汽车隔音垫的纤维三维排列的杂乱性明显优于气流成网隔音垫,且有均匀分布的添加PUR泡沫,该产品的压缩强度和回弹指标与同密度PUR泡沫接近,而经济性和循环使用性能优异。3结语经过几十年的快速发展,轿车内饰件行业已经发展得十分成熟,想在此领域进行创新的确比较困难。国内的产业用纺织品行业、针对汽车内饰进行研发的企业和纺织高等校院、研究所处在起步阶段,要想在这个领域获得较大突破,必须依靠自身的努力和以市场客户需要为导向,充分考虑产品的使用性能提升,注重产品的经济性和环保性,满足批量产业化条件等方面着手。在引进消化国外产品和技术的同时必须注重理解先进技术的开发理念,不能简单模仿和应用,必须在能够掌握的基础上进行创新。作为这个领域发展的动力,国内各个拥有自主设计和制造能力的整车企业应该起着引导作用,将突出科技创新和满足可持续发展的思路应用在产品设计和品牌形象的树立上,形成自己的风格,并通过市场推广和应用,达到整车企业、内饰件企业和相关产业用纺织品企业的健康发展。参考文献:[1]王军雷,孙秀洁,顾洪建.中国汽车工业发展年度报告[R].2021年版.[2]张大省,王锐,秦艳华,等.功能性皮芯型复合纤维[J].合成纤维,2006,(6:1-3.[3]姚明华,万玉峰.新型纤维在汽车内装饰材料中的应用[J].产业用纺织品,2021,(6:34-36.[4]沃尔特冯(WalterFung,英.涂层和层压纺织品[M].北京:化学工业出版社,2006.22金属陶瓷复合涂层的技术与研究展望刘佳郭春丽(河北理工大学河北唐山063000摘要综述了采用金属陶瓷复合涂层的制备技术特点和应用,介绍了其采用的合金粉末,并展望了金属陶瓷涂层的发展趋势。关键词复合涂层制备合金粉末陶瓷粉末PreparationofMetal-ceramicCompositeCoatingandResearchProspectsLiuJia,GuoChunli(HebeiPolytechnicUniversity,Hebei,Tangshan,063000Abstract:Anoverviewofcommonlyusedmetal-ceramiccompositecoatingpreparedbytechnicalcharacteristicsandapplications,introduceditscommonalloypowder,andforecaststhedevelopmenttrendofmetal-ceramiccoating.Keywords:Compositecoating;Preparation;Alloypowder;Ceramicpowder前言随着我国科学技术和工业现代化的持续高速发展,使得对机械零件的工作要求越来越高,从而对材料耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗疲劳、抗冷热冲击等性能的要求也随之提高。零部件的损坏一般都是从材料表面、亚表面开始或因表面其他因素而引起,然后逐渐导致零件的整体失效。因此,表面的改进对整体零件的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等起到了决定性的作用。涂层是材料表面改进方法的一种,具有提高材料的耐高温、耐腐蚀和抗磨损性能的作用。涂层的种类很多,但兼有陶瓷和金属两方面特点的金属陶瓷复合涂层以其具有高强度、低膨胀系数、更高的使用温度、良好的热稳定性以及好的抗磨损性等优点,显示出了广阔的应用前景。金属陶瓷复合涂层是由金属或合金与一种或几种陶瓷相混合后所组成的复合材料。采用适当的涂覆技术,制备出最佳的涂层材料,从而提高了材料的使用寿命和应用性能。陶瓷材料具有抗油、抗有机溶剂、抗碱或酸、不燃、电绝缘性好等优点。而加入金属粉末不但能提高涂层与基体的粘结性能,还可机械联锁与冶金结合共同作用,提高了强度及硬度,为材料科学提供了更广泛的研究和应用空间。1复合涂层技术1.1热喷涂热喷涂技术是采用某种高温热源,将欲涂覆的涂层材料熔化(或至少软化,并采用高速射流方式使之雾化成微细液滴或高温颗粒,喷射到经过预处理的机体表面形成涂层的技术。热喷涂的特点:能够喷涂的材料范围特别广,几乎所有的固态工程材料都可以应用;能够在多种基体材料上形成涂层,如金属、陶瓷、塑料基体、木材甚至纸板都可以;一般情况下不受工件尺寸和施工场所的限制;沉积快,效率高,特别适合沉积厚膜涂层;对基体材料的热影响小;调整涂层成分比较容易等[1~3]。热喷涂方法也有一定的缺点,如喷涂作业环境差,粉尘污染严重,喷涂材料利用率低,难以制备厚度较大的覆层材料等。随着热喷涂技术的发展,该技术已经在能源、汽车、钢铁、冶金工业等方面得到了广泛的应用[4~5]。如在三峡钢铁结构中采用热喷涂铝制造的长效防腐涂层将达2000万t钢材,汽车制造工业的很多零部件,以及钢铁、冶金工业中的热电偶保护套、轧辊、支撑辊等均可采用热喷涂工艺制造。1.2溶胶-凝胶涂层技术溶胶-凝胶涂层技术是利用易水解的金属醇盐或无机盐,在某种溶剂中与水发生反应,经水解缩聚形成溶胶,将溶胶涂覆在金属表面,再经干燥、热处理后形成涂层的方法。溶胶-凝胶法的特点:用该方法制备的涂层是一种非常致密牢固的气密性薄膜,适用于在大面积物体上制作涂层;它与金属、陶瓷、塑料、木材等基材具有很高的粘着力,而且涂层具有较高的显微硬度、耐冲击性、柔韧性、化学稳定性、耐蚀性和耐磨性;用该方法在基材上涂覆,可以涂一层或多层,工艺和设备简单,可以采用刷涂、喷涂、浸涂的方式。缺点是[6]:在干燥过程中,由于溶剂蒸发而产生残余应力,易导致薄膜龟裂出现裂缝甚至脱落,薄膜的应力影响限制了薄膜的厚度,溶胶的粘度、浓度、温度和机体的波动等因素均会影响制备的薄膜质量。THubert等[2]研究了溶胶-凝胶法涂层氧化铝和合金的耐磨性。通过试验证明,涂层在与基体结合时金属氧化物之间是以化学键结合的,结合力非常强,所以极大地提高了合金的耐磨性。SRaghunathan等[7]用溶胶-凝胶法制备了多种纳米基合金粉末,如W-Mo、W-Cu、WC-Co复合粉末。1.3自蔓延高温合成涂层技术自蔓延高温合成涂层技术(SHS是利用原料组分发生放热化学反应,反应后沉积在制品基体上形成涂层的技术。SHS反应种类有:无气相合成反应;放出气体的燃烧合成!反应;渗透合成反应;多种单质元素组合的固体燃烧合成;以化合物为反应物的金属热还原合成等。该技术是一种先进的材料合成技术,它在难熔材料合成及非平衡和非化学计量化材料的合成等方面具有很多常规方法难以比拟的优点[8~9]。例如,生产工艺简单,反应迅速;节约能源,因为该反应是自热过程,一经引发不需补充能量;合成反应温度一般很高,可以使大多数杂质挥发而得到高纯产品;特别适合于合成各种复合材料、结构陶瓷、功能梯度材料等。SHS技术已被广泛使用在陶瓷材料、金属间化合物、电子材料和复合材料等的合成与制备中。1.4高温熔烧法高温熔烧法制备涂层是将涂层原料按一定比例混合起来,涂覆于处理好的金属表面,经过高温熔烧以获得所需性能涂层的一种表面技术。用高温熔烧法制备的涂层具有很多优点:制备工艺简便,设备投资小,不受场地、环境条件的限制,易于操作,能处理形状复杂的构件,一般在室温下操作,不会使零件产生热影响和变形,可在金属表面得到耐磨抗蚀的金属陶瓷复合涂层等。这种涂层的连续密闭性很好,其防锈耐蚀性优于电镀层和热喷涂涂层,涂层的厚度范围很宽,能得到0.05~16的不同厚度。薄涂层用作防腐蚀和抗氧化;厚涂层一般用作耐磨和修补工作表面缺陷。高温熔烧涂层的成分可根据需要调整,涂层硬度可在一定范围内变化,其硬度上限在HRC70以上,这是其它涂层工艺难以达到的,且涂层硬度分布均匀[10]。1.5激光熔覆技术激光熔覆技术也是一种表面改性技术。它是通过在基材表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之与基材表面的薄层同时熔化,并快速凝固的方法,与基材表面形成冶金结合的添料熔覆层。熔覆材料以粉、丝、板的形式加入,其中以粉末的形式最为常用[7]。相对其它表面处理技术,激光熔覆技术具有组织致密、稀释度小、涂层与基体结合性能好、粒度及含量变化大、适合熔覆材料多等特点,而且已经在耐磨、抗蚀、热障等涂层性能方面显示出了良好的应用前景。激光熔覆技术可以改善工模具钢的表面硬度、红硬性、耐磨性、高温硬度、抗热疲劳等性能,从而提高了工模具的使用寿命。如在轧钢导向板上激光熔覆高温耐磨涂层,可使其使用寿命较普通碳钢导向板提高4倍以上[11]。2合金粉末2.1镍基自熔合金粉末最早的自熔合金以镍基合金为基础。镍的熔点为1453∀,加入适量硼、硅和其它元素后,合金具有温度在1000∀左右的固液相状态,而且可在HRC25~HRC65调节硬度,并具有耐磨、耐蚀和抗氧化性能,即使在600∀的高温状态下,化学性质也相当稳定。镍基自熔合金粉末可分为镍硼硅合金粉末和镍铬硼硅合金粉末两个类别[12~16]。2.2钴基自熔性合金粉末在钴铬钨合金中加入硼、硅元素就可形成钴基自熔合金[17]。由于钴基自熔合金中含有高硬度碳化物和硼化物,比CoCrW合金具有更好的抗氧化能力和耐磨性,其高温硬度优于镍基自熔性合金。但钴是稀有金属,所以钴基自熔合金粉末系列的发展受到了限制,钴基自熔性合金粉末一般用于较重要的耐高温磨蚀零件的强化和修复。2.3铁基自熔合金粉末铁基自熔合金粉末是在铁内加入适量的硼、硅等元素,通常情况下其熔点高于镍基、钴基,自熔性不如镍基、钴基自熔性合金粉末。但它的成本比较低,所以应用也相当广泛。铁基自熔性合金粉末适用于铁路钢轨的修补,以及石油钻探、农机部件、建筑和矿山机械等磨损零件的强化和修复。2.4铜基自熔合金铜基自熔合金一般是在含有锡、锰、镍的铜基合金中加入硼、硅元素形成的,合金粉末呈球形。除此之外,含有一定量磷的铜基合金也具有很好的自熔性。相对于镍基、钴基、铁基自熔合金,铜基自熔合金的应用场合较少。2.5含碳化钨弥散型自熔合金粉末含碳化钨弥散型自熔合金粉末是一种超硬性自熔合金。在高硬度镍基、钴基自熔合金中加入25%~35%的碳化钨颗粒,便形成含碳化钨弥散型自熔合金。其组织结构是在自熔合金基体上均匀分布着碳化钨颗粒。由于超硬度碳化钨颗粒弥散分布在高硬度自熔合金基体中,很好地提高了合金的耐磨性、红硬性和抗氧化性,因此含碳化钨弥散型自熔合金粉末特别适用于抗高应力磨粒磨损工件的强化和修复。3陶瓷粉末[18]3.1氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷是一种氧化物陶瓷材料,具有以下性质:熔点高(熔点2050∀,抗腐蚀性好(能很好的抗Be、Sr、Ni、Al、V、Ta、Mn、Fe、Co等熔融金属的侵蚀,对NaOH、玻璃、炉渣的侵蚀也有很高的抵抗能力;机械强度高(氧化铝陶瓷烧结产品的抗弯强度可达250MPa,热压产品可达500MPa;硬度高(莫氏硬度为9;电阻率高,电绝缘性能好;化学稳定性优良,许多复合的硫化物、磷化物、砷化物、氯化物、氮化物、溴化物、碘化物、氧化物以及硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸不与Al2O3发生化学反应。利用陶瓷的机械强度,可制成装置瓷和其他机械构件。3.2氧化锆陶瓷氧化锆陶瓷是新近发展起来的仅次于氧化铝陶瓷的一种很重要的结构陶瓷。其具有以下优良性能:硬度高,莫氏硬度为6.5,因此可制成冷成形工具、整形模、拉丝模、切削工具等;强度高,韧性好,常温抗弯强度可达2100MPa,1000∀时为1190MPa;抗腐蚀性好,ZrO2在氧化气氛中十分稳定,在还原性气氛中也相当稳定;半导体性好,氧化锆在高温具有半导体性,纯氧化锆是良好的绝缘体,氧化锆发热元件可在空气中使用,最高温度达2100~2200∀;敏感特性强,稳定化之后有氧空位。3.3碳化硅陶瓷碳化硅陶瓷作为一种优良的高温结构陶瓷,被认为是具有广泛应用前景的高温耐磨结构材料,是碳化物中抗氧化性最好的。它可以被熔融的碱分解,具有良好的化学稳定性、高的机械强度和抗热震性。如可用作高温轴承、刀削工具、机械密封件和先进发动机零部件等,这些都与高温环境有关。3.4纳米陶瓷纳米陶瓷又称纳米结构、纳米结晶或纳米复合材料,是指在纳米长度范围(1~100nm内的微粒或结构、结晶或纳米复合的材料。它具有既不同于微观粒子又不同于宏观物体的诸多特性。纳米陶瓷材料呈现出如下的宏观物理性能:高强度和高韧性、高热膨胀系数、高比热和低熔点,同时具有导电率和磁化率变化大等特点。4结论及展望金属陶瓷复合涂层制备技术作为一种重要的表面改进技术,成功地将金属与陶瓷材料的优异性能结合起来,已经能够制备出各种特殊功能要求的涂层,受到越来越多的材料研究者的重视。关于金属陶瓷复合涂层的研究,今后的发展主要在以下几个方面:发展新的涂层,制备出性能更优异的配方;解决这种复合涂层与金属基体热膨胀系数匹配问题,从而提高结合力;发展更加简便的、成本低的、生产效率高的涂层制备技术;为了保证涂层的可靠性,除了从工艺上要保证涂层的均一性以及完整性外,还应对金属陶瓷复合涂层的性能进行准确评价,从而使涂层这种表面工程技术发展得更广阔更长远。参考文献2周健儿,李家科,江伟辉.金属基陶瓷涂层的制备、应用及发展.陶瓷学报,2004,25(9:179~1845GiovanniBolelli,ValeriaCannillo,LucaLusvarghi,etal.Wearbehaviourofthermallysprayedceramicoxidecoatings.ScienceDirect,2006,261:1298~13156张同生,刘福田,刘鑫.溶胶-凝胶法制备合金表面耐腐蚀涂层的研究进展.山东冶金,2007(3:4~68雷临海.材料表面处理新工艺###自蔓延高温合成.石油化工腐蚀与防护,1997,14(3:12~1614RajaKS,NamjoshiSA,MisraM.ImprovedcorrosionresistanceofNi-22Cr-13Mo-4Walloybysurfacenanocrystallization.MaterialsLetters,2005,59:570~57415ShresthaS,HodgkiessT,NevilleA.Erosion-corrosionbehaviourofhigh-velocityoxy-fuelNi-Cr-Mo-Si-Bcoatingsunderhigh-veloeity.Wear,2005,259:208~21816ZhangX,XieXS,YangZM,etal.Astudyofnickel-basedcorrosionresistingalloylayerobtainedbydoubleglowplasmasurfacealloyingtechnique,surf.Coat,Technol,2000,131:37817KnotekO,LugscheiderE,LeuschenK.Sufacelayersoncobaltbasealloysbyborondiffusion.ThinSolidFilms,1977(1:331~33920031引言金属锌、铝的电化学电位比铁低,在电化学防腐体系中发挥着重要的作用。现在广泛应用的喷锌、喷铝及各种富锌漆对铁基体都有良好的电化学保护和屏蔽保护作用,其耐盐雾腐蚀性能高于只有屏蔽保护作用的纯有机涂层,可用于海洋环境中的长效重防腐蚀涂层体系。采用热喷涂锌、铝及其合金涂层对钢铁构件和构筑物进行长效防护早在20世纪20年代就己开始应用。随着经济的发展,人类在海洋中建造了无数固定与活动的海上钢铁构筑物,如舰船、风力发电、海底管线、栈桥码头、海上石油平台等,从20世纪中叶开始,世界各国在不同的海域对热喷涂锌铝及其合金涂层海洋环境下长期防护性能进行了很多现场挂片暴露试验和实际应用。国内外的大量长期现场试验证明,热喷涂锌铝及其合金涂层对于海洋环境下的钢铁构筑物具有优良的长效防护性能,锌具有优良的电化学保护性,铝具有比锌更好的化学稳定性,锌铝合金既保留了锌的电保护特点,又具有铝的化学稳定性能。特别是经过适当有机涂料封闭的喷锌、铝、锌铝合金的复合涂层对处于海洋大气和浪花飞溅区的海洋平台等海上钢铁设施是一种保护性较好的长效防腐方案。2热喷涂技术2.1热喷涂技术原理热喷涂是借助某种热源(火焰或电能将欲喷涂的金属材料(线材或粉末熔化,利用压缩空气将金属熔滴雾化,高速喷射到经粗化处理的工件基体表面,熔滴在撞击到工件表面的瞬间冷凝而形成金属涂层。涂层的组织结构是由互相镶嵌、重叠的无数变形微粒机械地结合在一起,并含有一定数量的孔隙结构。涂层的孔隙率与喷涂工艺有关,涂层的结合强度与喷涂材料和表面处理有关。按照使用热源的不同,热喷涂可分为:火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂和爆炸喷涂等。根据锌铝合金涂层与有机涂层的耐盐雾腐蚀性能对比研究宋雪曙(上海振华重工集团股份涂装技术应用研究所,上海200125摘要:研究了锌铝合金涂层与有机涂层的耐盐雾性能,在防腐涂层体系中,锌铝合金涂层的耐盐雾防腐性能好于有机涂层;而在防腐防污涂层体系中由于防污漆含有铜,锌铝涂层与铜离子可形成原电池加速腐蚀,锌铝合金涂层的防腐性能差于有机涂层体系。关键词:热喷涂;锌铝合金;有机涂层;耐盐雾;防腐;防污中图分类号:TQ630.72文献标识码:A文章编号:1007-9548(202112-0048-03ResearchofSalt-fogResistanceComparisonBetweenZinc-aluminumAlloyCoatingandOrganicCoatingSONGXue-shuAbstract:Thispapermainlycomparedtheanti-corrosionperformanceofthezinc-aluminumalloycoatingandorganiccoatingbymeansofthesalt-fogsprayexperiments.Theresultsshowedthat:intheanti-corrosioncoatingsystem,theperformanceofresistanttosalt-fogofzinc-aluminumalloycoatingwasbetterthanthatoforganiccoating;intheanti-corrosionandanti-foulingcoatingsystem,asaresultofthesystemcontainingcopper,copperandzinc-aluminumwereeasytoformthegalvaniccells,whichacceleratedthecorrosion,thereforetheperformanceofanti-corrosionofzinc-aluminumalloycoatingwasworsethanthatoforganiccoating.Keywords:thermalspraying,zinc-aluminumalloy,organiccoating,resistanttosalt-fog,anti-corrosion,anti-fouling检测与评价48使用材料的形态不同又可分为:线材喷涂和粉末喷涂。用于防腐目的的热喷涂方法主要是线材电弧喷涂和线材火焰喷涂。由于电弧喷涂的生产率和能源利用率高、结合强度高,适用于各种钢构件的防腐蚀施工,成为涂层耐蚀性能好、应用最广的热喷涂方法。2.2热喷涂涂层防腐蚀机理用于防腐蚀目的的喷涂材料主要有锌、铝及其合金。它们对钢铁的保护机理主要有2个:①具有与涂料涂装防腐机理类似的阻挡腐蚀介质渗透的隔离作用;②具有通过涂层材料自我牺牲而实现的阴极保护作用。根据电化学理论,锌、铝及其合金涂层的电极电位较钢铁材料低,在电解液存在的条件下,这些涂层为阳极性材料,钢铁为阴极性材料,它们之间形成腐蚀原电池。在腐蚀过程中,阳极材料(涂层通过自身的牺牲实现对阴极材料(钢铁的保护。由于锌或铝涂层的腐蚀产物能有效地减缓腐蚀速率,所以涂层的消耗也是很缓慢的,可以较长时间地保护钢铁基体。锌、铝及其合金涂层在许多环境下对钢铁材料都有很好的保护作用。相对来说,由于铝涂层内部微粒表面覆盖有耐腐蚀的氧化膜,铝涂层的寿命更长。与锌相比铝涂层的缺点是对钢铁材料的动态电化学保护效果不如前者。3试验目的采用对比试验研究热喷涂锌铝合金涂层与有机涂层在海洋环境中的耐盐雾腐蚀性能。4对比试验4.1试验材料⑴试板规格:材质为Q235或Q345钢板,尺寸为133mm×67mm×(1.5~2.5mm。⑵涂层材料:热喷涂锌铝合金涂层、环氧防锈漆、环氧连接漆、无锡自抛光防污漆、环氧富锌漆、环氧厚浆漆、氟碳漆。⑶试验设备仪器:盐雾腐蚀试验箱FQY025。4.2试验过程4.2.1样板制作按照GB/T9271—1988《色漆与清漆标准试板》对钢板进行表面处理;按照GB/T1765—1979《测定耐湿热、耐盐雾、耐候性(人工加速漆膜制备法》制板,按照涂层方案喷涂至规定膜厚,室温放置7d后,按照GB/T1771—1991《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》,在试板上沿对角线划叉形划痕,划痕处露出金属底板,再采用耐水自干漆封边,并对试板进行编号标识,见表1。4.2.2耐盐雾腐蚀试验按照GB/T1771—1991进行2000h的耐盐雾腐蚀试验。5试验结果5.1防污涂层2000h耐盐雾试验结束1h后,正常光照下目视观察试板表面,结果见图1和表2。5.2防腐涂层2000h耐盐雾试验结束1h后,正常光照下目视表2防污涂层耐盐雾试验结果编号现象A不划×试板表面未见腐蚀A划×试板表面仅划×线内见到明显褐色腐蚀H不划×试板表面连接漆与防污漆结合部有大量白色腐蚀产物和少量点状绿色腐蚀产物H划×划×处及周边严重腐蚀,白色及绿色点状腐蚀产物很多,鼓起并堆积表1耐盐雾试验涂层体系及试板数量注:A、H为防污涂层,B、C、D、E、F、G为防腐涂层。涂层体系(面漆为试样的1/2面积编号对照划×不划×锌铝涂层120μm+环氧封闭漆30μmF133锌铝涂层120μm+环氧封闭漆30μm+氟碳漆60μmG133锌铝涂层120μm+环氧连接漆100μm+防污漆400μmH133环氧防锈漆100μm+环氧连接漆100μmB133环氧富锌漆70μm+环氧厚浆漆120μmE133环氧富锌漆70μm+环氧厚浆漆120μm+氟碳漆60μmD133环氧防锈漆100μm+环氧连接漆100μm+防污漆400μmA133环氧防锈漆100μm+环氧连接漆100μm+氟碳漆60μmC13349(上接第47页5解决措施针对上述调查分析,采取了以下措(施进行防治:⑴浅色金属漆施工过程中控制喷房色漆段温度为23~25℃,避免环境温度过低造成的减震胶区域与板材温差较大的问题;⑵选用合适的稀释剂,控制色漆稀释剂的挥发速率,使色漆在短时间内完成流平和表干,完成铝粉定向。具体措施是将施工参数调整为:20s/23℃,30%301(快干型稀释剂+1.5%DBE(高沸点溶剂+201稀释(中干型稀释剂。6结语“虹鳟”现象是金属漆施工过程中容易出现的缺陷之一,在涂装缺陷介绍中很难查到相关介绍和资料,如果没有正确的调查和分析,很容易走入误区,造成大量的返工和返修。笔者以此次解决问题的实际经验与大家共享,希望本文能举一反三,有助于大家解决实际生产中出现的漆膜问题。———————————————————收稿日期:2021-02-10观察试板表面,结果见图2和表3。6试验结论6.1防污涂层在试板划×处,暴露在腐蚀介质中的金属铁和锌铝发生腐蚀。锌铝涂层试板划×处的锌铝与防污漆中的铜构成腐蚀电池,发生严重的加速腐蚀,耐盐雾腐蚀性能差于有机涂层试板。6.2防腐涂层在试板划×处,暴露在腐蚀介质中的金属铁和锌铝会腐蚀。在涂层配套、厚度相近条件下,锌铝对铁有电化学保护和屏蔽保护作用,锌铝涂层耐盐雾腐蚀性能好于有机涂层。7建议根据试验结果,使用锌铝合金防腐蚀涂层时建议如下:⑴锌铝合金涂层因有微孔隙,用于海洋防腐时必须用液体涂料将孔隙封闭,之后,最好再涂中间漆和面漆。如只进行封闭处理,当封闭层太薄时将会导致锌铝涂层发生早期腐蚀。⑵金属锌铝与铜在腐蚀介质中可构成腐蚀电池加速锌铝的腐蚀,要避免在锌铝涂层上直接涂覆含有铜防污剂的防污漆,可选用不含铜及贵金属的其它类型防污漆,或在锌铝涂层上涂覆一定厚度(200~300μm的有机涂层将其与含铜防污漆隔离开。⑶涂层的屏蔽保护作用与其厚度有着直接的关系,即使采用了正确的涂层配套,当涂层低于规定的厚度,金属也会发生早期腐蚀。———————————————————收稿日期:2021-07-28作者简介:宋雪曙,1977年毕业于大连理工学院金属防腐蚀专业,一直从事船舶涂装防护工作,参加了鸟巢、水立方、杭州湾大桥、首都机场等涂装工程,出版了《材料的腐蚀与防护》专著。表3防腐涂层耐盐雾试验结果编号现象B不划×试板正表面未见腐蚀B划×试板正表面仅划×线内见到明显褐色腐蚀C不划×试板正表面未见腐蚀C划×试板正表面仅划×线内见到明显褐色腐蚀D不划×试板正表面未见腐蚀D划×试板正表面仅划×线内有明显褐色腐蚀E不划×试板正表面未见腐蚀E划×试板正表面仅划×线处有明显褐色腐蚀F划×试板正表面周边有大量明显点状白色腐蚀产物划×线内有明显白色腐蚀产物F不划×试板正表面周边有大量明显点状白色腐蚀产物G划×试板正表面仅划×线内见到轻微白色腐蚀产物和起泡G不划×试板正表面仅下部封闭漆表面有白色腐蚀产物!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!502021年11月第11期第107-112页材料工程JournalofMaterialsEngineeringNovember2021No.11pp.107-112连续纤维增强陶瓷基复合材料界面层研究进展ProgressinResearchonInterfaceLayerofContinuousFiberReinforcedCeramicMatrixComposites卢国锋1,2,乔生儒1,许艳3(1西北工业大学超高温复合材料国家重点实验室,西安710072;2渭南师范学院化学与生命科学学院,陕西渭南714000;3渭南师范学院图书馆,陕西渭南714000LUGuo-feng1,2,QIAOSheng-ru1,XUYan3(1NationalKeyLaboratoryofThermostructureCompositeMaterials,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072,China;2CollegeofChemistryandLifeScience,WeinanNormalUniversity,Weinan714000,Shaanxi,China;3WeinanNormalUniversityLibrary,Weinan714000,Shaanxi,China摘要:界面层是陶瓷基复合材料中的关键组成部分,因对复合材料的各项性能都有重要影响,而成为陶瓷基复合材料研究的重点之一。本文在叙述界面层功能的基础上,分别对结构陶瓷基复合材料和抗氧化陶瓷基复合材料的界面层研究现状进行讨论,分析了研究中存在的问题,指出了未来研究的方向和重点。关键词:界面层;陶瓷基复合材料;结构材料;抗氧化中图分类号:TB332文献标识码:A文章编号:1001-4381(202111-0107-06Abstract:Theinterfacelayerisakeycomponentoftheceramicmatrixcomposite(CMCs,andhasanimportantinfluenceonthepropertiesoftheCMCs,andbecomeoneofthekeypointsoftheresearchonCMCs.Basedonthedescriptionofthefunctionofinterfacelayer,theresearchstatusontheinter-facelayerofthestructuralCMCsandoxidationresistantCMCsisdiscussed;theproblemsinthere-searchworkareanalyzed,thedirectionandfocusoffutureresearcharepointedout.Keywords:interfacelayer;CMCs;structuralmaterial;antioxidation连续纤维增强陶瓷基复合材料(FRCMCs由于具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐高温、低密度等优良特性,特别是拥有良好的高温力学性能,而广泛应用于航空航天领域的热结构部件[1-3]。界面层是处于复合材料纤维和基体之间的一个局部微小区域,虽然其在复合材料中所占的体积分数不足10%,但却是影响陶瓷基复合材料力学性能、抗环境侵蚀能力等性能的关键因素。特别是对于脆性纤维增强脆性基体复合材料来说,纤维与基体间的界面层是决定复合材料强度和韧性的重要因素[3]。因此,对界面层(界面层材料和结构的研究一直是陶瓷基复合材料研究的热点之一。本文对近年陶瓷基复合材料的界面层研究进展进行了综述。1陶瓷基复合材料对界面层的要求一般来讲,界面层的功能主要有四个:传递、阻止裂纹扩展、缓解和阻挡。传递作用就是界面层作为一个“桥梁”将作用于基体的载荷充分传递至复合材料的主要承载者—纤维增强体上。阻止裂纹扩展是指当基体裂纹扩展到界面层区域时,陶瓷基体和纤维沿它们之间的界面发生分离,并使裂纹的扩展方向发生改变,即裂纹偏转,阻止裂纹直接越过纤维扩展。缓解作用指的就是界面层通过过渡作用和界面滑移减少残余热应力。阻挡作用是指阻挡基体和纤维间元素的相互扩散、溶解和有害化学反应,阻止外界环境对纤维增强体的侵害[4]。以上只是一般意义上的界面层功能,但对不同功材料工程2021年11期用的复合材料来说,对界面层的要求有所不同。例如:以承受载荷为主要目的的复合材料对前三种功能有更为苛刻的要求,而对以抗氧化为主要目的的复合材料则对阻挡功能有更为严格的要求。一种界面层所具有的功能主要取决于界面层的材质、结构、厚度以及界面层与纤维或基体间的相互作用等。出于满足不同复合材料功能的需求,不同功用的复合材料应具有不同的界面层。陶瓷基复合材料界面层的研究正是在这种需求下而不断进行的。2结构复合材料的界面层研究对于结构复合材料来说,理想的界面层应该使纤维与基体间有足够的结合,以保证把基体的受力充分传递给纤维。但是界面的结合又不能太强,在基体裂纹扩展至界面处时,要能允许发生裂纹偏转、纤维的脱粘与拔出[5]。界面脱粘和裂纹在界面层中的扩展方式取决于界面层的种类和结构。有资料[4,6]表明,比较理想的界面层目前有四类(见图1:第一类是无定型态的界面相;第二类是由层状晶体材料组成的界面层;第三类是由不同材料组成多层结构混合界面层;第四类界面层是由多孔材料组成的界面相。第一类界面的典型代表就是无定形态的热解碳。无定形态热解碳界面相基本上是由微米尺寸的各向同性的细颗粒组成[7],界面相与纤维间只是简单的弱界面结合,可以允许裂纹在界面相与纤维间的界面处发生偏转。但Zhang等[8]的研究结果表明,由于无定形热解碳界面相的低密度和多孔性,C/C复合材料在采用此类界面后其强度相对于采用层状结构热解碳界面相的C/C复合材料低28%~40%,热导率也会出现大幅下降。因此,目前采用无定形态热解碳作为陶瓷基复合材料界面相的并不多。同时,这也可能表明,无定形态材料并不是一种理想的界面层材料。图1陶瓷基复合材料的界面相类型(a无定形态界面相;(b层状晶体材料组成的界面相;(c由不同材料组成的多层界面相;(d由多孔材料组成的界面相[3]Fig.1Differenttypesofinterphasesinceramicmatrixcomposites(aamorphousinterphase;(binterphasewithalayeredcrystalstructure;(cmultilayerinterphase;(dporousinterphase[3]第二类界面相由于其材料层间结合较弱,因而在基体裂纹扩展至界面相时有利于裂纹的分叉和偏转。具有层状晶体结构的材料主要有石墨结构的热解碳及六方BN,此外还有一些氧化物材料,层状硅酸盐(如氟金云母KMg3(AlSi3O10F2、合成层状硅氧化合物(如KMg2AlSi4O12和可解离的六方铝酸盐(如氧化钙铝矿CaAl12O19。目前被研究最多的界面层材料主要是:热解碳,六方BN,复合氧化物(如云母,β-Al2O3和稀土元素的磷酸盐类[4]。具有层状结构的热解碳界面相一般是利用化学气相浸渗(CVI法在低温、低压的条件下制得,制备过程较为简单,工艺也已非常成熟,是目前C/C,C/SiC,SiC/SiC复合材料最常采用的一种界面层材料[7,9,10]。虽然此类热解碳界面相已被广泛应用,但近年来针对它的研究却仍在不断深入进行。2021年,Liu等[11]研究了热解碳界面层在界面脱粘时的行为,结果表明:在界面脱粘时,热解碳界面层内部出现层间分离和桥联现象,桥联区的石墨片层具有应力取向,即由原来的平行于碳纤维表面变为垂直。Ahmed等[12]发现热解碳界面层的粗糙度越高,杂质含量越少,晶化程度越高,就越有利于SiC基体的沉积生长。Yan等[13]利用聚碳硅烷的裂解过程在碳纤维和SiC基体间原位生成了热解碳界面层,这种界面层的制备方法更为简单,界面层虽是由乱层石墨构成,但仍能很好地发挥界面层的作用。六方BN具有与石墨类似的晶体结构,相对于碳界面层具有较高的抗氧化性能、较低的电导率和介电常数,因而受到越来越多的关注[14-16]。研究发现,BN界面层的存在会使SiC纤维的强度降低,但却可使所制备的SiC/SiC和C/SiC801第11期连续纤维增强陶瓷基复合材料界面层研究进展复合材料的强度和断裂韧性大幅提高,对SiC/SiC复合材料的微波介电性能则影响不大[14-17],BN的晶化程度越高,SiC/SiC复合材料的机械性能就越好[18]。BN界面层可采用CVI方法制备[16,17,19],也可采用浸渍涂覆工艺制备[14,15],不管是CVI方法,还是浸渍涂覆工艺,所制备的BN均为六方结构,都可很好地起到调节界面结合强度和提高复合材料机械性能的目的。但在提高复合材料力学性能方面,BN界面层的作用比不上热解碳界面层[18]。目前,六方BN界面层主要是用于SiC/SiC复合材料[14,15,20],在C/SiC复合材料中也有应用[16],甚至可用于金属基复合材料[21]。此外,人们还对CaAl12O19,LaAl11O18,Ca(Al,Fe12O19,LaFe1.5Al10.5O19,KMg2AlSi4O12等层状晶体材料进行了探索性的研究[22-24],但由于这些界面层材料实用性较差,目前还没有具体的应用。另外,界面层厚度也对复合材料的力学性能存在重要影响。一般认为界面层只有在一定合适的厚度下才能起到提高复合材料力学性能的作用,否则,就只能起反作用。比如:Yu等[25]的研究表明,当热解碳界面层的厚度为0.1μm时,SiC/SiC复合材料的弯曲强度达到最大值,而断裂韧性对应的最优厚度为0.53μm。但目前对于不同的界面层材料,不同的复合材料,所得到的实验结果并不相同。成来飞等[26]认为,在一定范围内随着碳界面层厚度的增加,C/SiC复合材料的强度会增加。而Shimoda等[27]对SiC/SiC复合材料的研究则发现,随碳界面层厚度的增加,材料强度逐渐下降,韧性逐渐增