一般工艺喷涂过程技术-前处理

前处理为什么要进行表面处理

?

油漆在覆盖在被保护材料上成为漆膜以前，

仅是个半成品，

只有经过施工并成为质量合格的漆膜后，才具有保护作用。但其保护寿命受到许多因素的影响。其中影响最大的因素就是：表面处理的质量影响因素影响程度，％影响因素影响程度，％表面处理质量49.5涂料种类4.9膜厚（涂装数）19.1其它因素26.3第一节

表面处理质量与涂层保护性能各因素对涂层寿命的影响

表面预处理对涂层性能的优劣有着最为重要的作用。换句话说，在诸多影响涂层性能的因素中，

表面预处理最为重要

。虽然选择了恰当的涂层系统，但如果表面预处理没有做好，涂层的性能是很糟糕的。

工件的表面预处理工作做得好，那么涂层的质量通常也会很好。

1.

表面处理

2.

漆膜厚度

3.

涂料种类

4.

其它因素影响程度

%性能影响因素影响权重耐盐雾耐候性耐水性耐湿热性

附着力遮盖力流平性鲜映性（光泽）机

械

处

理除锈等级ABAAAAAA灰尘等级ABAABBAA基材凝露控制质量ACCCAB//可溶性杂质ACAAB///表面粗糙度ABBBBAAA化

学

前

处

理膜的类型（材料）A/BBA/B/膜的结晶结构A/BBA///膜的厚度A///B///膜的结晶质量A/BBB///灰尘等级ABBBB/BA清洁度：

可溶性杂质（残酸、残碱）ABAAB///基材湿度ACBBB//CA:

严重

B:

中等

C:

轻微1.

腐蚀的定义

腐蚀是指

材料

与其所处

环境

介质之间发生作用而引起材料变质、破坏和性能恶化的现象。

材料是指具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质，是组成生产工具的物质基础。腐蚀

定

义

包含所有的自然存在的和人造的材料。第二节

涂层内基材锈蚀机理2.

材料与腐蚀分类金属材料有机高分子材料黑色金属(钢、铸铁）有色金属(铝、铜等非铁基材料）耐火材料钢筋混凝土、玻璃钢、钢塑复合管等化学腐蚀电化学腐蚀

陶瓷无机非金属材料

水泥

化学腐蚀

（酸、碱）

(传统硅酸盐材料)

玻璃化学腐蚀

（紫外线、温度、塑

料

、

橡

胶

、

湿气、臭氧、射线辐射）纤维等

物理腐蚀

（溶解、溶胀、渗

透、环境应力开裂）具有可设计性：

通过基体和增强材料的选择、匹配、复合工艺等手段进行设计和控制，以最大限度满足使用性能要求和环境条件要求。

复合材料（庞大的材料体系）热力学稳定态释放能量、腐蚀过程体系自由能减少过程（

G

0

）

热力学介稳态

自发过程

金属转化成为低能量氧

化物及其衍生物的过程

即为腐蚀自然界矿石

氧化

物金属

单质

二、

金属电化学腐蚀与控制原理1.

金属电化学腐蚀热力学条件热力学的原理：

物质总是寻求最低的能量状态。

如果反应体系的始状态转变为终态，自由能是

降低的，反应就能自发进行。

冶炼过程、吸收能量部分金属在含氧的大气中发生反应的自由能变2+Fe2eFe阳极区ee阴极区金属H

2H

2

OH

—溶

液（

PH≥7）4OH2H

+

+

2eO

2

+

2H

2

O

+

4e—腐蚀电池

Fe

工作

2+

e

的三个环节

H

+

O

2

：

H

2

O阴极过程，阳极过程和电子、离子的移动。

2.

电化学腐蚀机理

----

腐蚀电池的作用

金属的电化学腐蚀的产生，是由于金属与电解质溶液接触时所形成的腐蚀原电池的电极反应的结果。当金属与电解质接触时，表面上电极电位不相同的两个区域分别形成阴极区和阳极区：

一个腐蚀电池必须包括:

阳极

部分将

失去电子

阴极、阳极、

而发生

溶解

电解质溶液和电路

四个不可

阴极

部分只起

传递电子

分割的部分。

的作用而并

不腐蚀

金属的电化学腐蚀绝大多数是金属同水溶液相接触时发

生

的

腐

蚀

过

程

。

水

溶

液

中

除

了

其

它

离

子

外

，

总

是

存

在H

+

和OH

-

离子。这两种离子含量的多少由溶液的pH值表示。

金属在水溶液中的稳定性不但与它的电极电位有关，还与水溶液的pH值有关。

将金属的腐蚀体系的电极电位与溶液的pH值的关系绘成图，称为电位

—

pH图，人们利用该图来研究金属的腐蚀与防护问题。3.

电位

—

pH图氧平衡线钝

化

区腐蚀区

电位

(

v)氢平衡线AB

腐蚀区

不

腐

蚀区

p

H稳定区（又称非腐蚀区）：

电位和pH值的变化将不会引起金属的腐蚀，

也即是说在热力学上金属处于稳定状态。腐蚀区：

稳定态的是可溶性的Fe

2+

，Fe

3+

，FeO

42-

，HFeO

2-

，金属可随时被腐蚀。钝化区：

生成稳定的固态氧化物、氢氧化物或盐。金属是否遭受腐蚀，

取决于所生成的固态膜是否具有保护性。

通

过

电

位

V—pH

图

可

以

从

理

论

上

预

测金属的腐蚀倾向、腐蚀类型，并提供腐蚀控制的途径。如果我们想将

Fe

从

A

点移出腐蚀区，从

V—pH

图上来看，可以采用三种措施：

a

．

把

Fe

的

电

极

电

位

降

低

至

非

腐

蚀

区（稳定区），这就要对铁实行阴极保护。

b

．

把

Fe

的

电

极

电

位

升

高

，

使

它

进

入钝化区，这可以使用阳极保护或在溶液中添加阳极型缓蚀剂来实现。

c

．

调

整

溶

液

的

至

9

13

之

间

，

使

铁

进入钝化区。5.

腐蚀控制的方法（1）合理选材提高金属本身的热力学稳定性

，采用耐蚀合金、易钝化的金属、金属渗镀层；（2）改变环境介质的腐蚀性

，如从系统腐蚀介质中除去H

、溶解O

2

等去极化剂；（3）采用防腐层

，

如涂料、塑料、橡胶等有机材料覆盖层或玻璃、陶瓷等无机材料，隔绝金属与腐蚀介质的接触；（4）缓蚀剂；（5）电化学保护

，

包括阴极保护和阳极保护；（6）工艺控制

，

包括除砂除杂、调节温度、压力、流速、流动状态、金属结构尺寸、增大腐蚀余量等措施。•••

结构处理：对于底材本身必须进行一定的处理，如锐边的打磨、侧角的磨圆、飞溅的去除、焊孔的补焊和磨平，这些问题对于涂层的完整性，附着力有很大影响，所以必须在除锈前要进行处理。

表面清理：除去表面上对涂料有损害的物质，特别是氧化皮、铁锈、可溶性盐、油脂、水分等，如果表面处理不彻底，残留杂质污物将影响涂层的保护效果。

表面粗糙度：表面粗糙度增大了对涂层接触表面，并有机械接合作用，提高涂层对底材附着力，但粗糙度不能过大，否则在波峰处往往会引起油漆膜度不足，引起早期点蚀，而且在较深的凹坑里截留气泡，成为涂层鼓泡根源。

机械处理的三个目的••••••••

机械处理的程序

根据不同的对象，所采取的方法也有区别：

氧化皮

—

在水和氧气的作用下，很容易产生氢氧化物，加上外界温度的变化、机械作用等，氧化皮很容易脱落，这对涂层极为不利，而且还会引起钢材的电化学腐蚀，除去氧化皮的最好方法是喷砂处理。

铁锈

—

铁锈是一种较松散物质，往往因为湿气、氧气的影响就会形成钢表面锈蚀物，并且经常含有可溶性盐，可采用手工、动力工具打磨、喷砂等方法去除锈蚀。

锌盐

—

随着富锌漆的大量使用，锌盐（也称白锈）也构成对涂层的危害，这种松散的锌的腐蚀产物也影响着涂层附着力，可以高压淡水冲洗，另外用打磨和硬刷子除去。

油脂

—

一般性油漆碰到油脂就会引起漆膜缩孔、附着力差的问题，而越是高性能的涂料如环氧、聚胺酯涂料就不是常规的油性涂料。首先将大量的油脂要刮去，而后用溶剂擦洗，反复几次，每次用干净抹布擦过才有效，尽量不要让油脂表面扩大。

焊烟

—

对涂层附着力极为不利，一般用手工砂皮纸磨掉及溶剂擦洗。

各种记号

—

粉笔记号和油漆记号对涂层结合力准确性有很大的影响，一般是无油性记号笔作为记号，唯一方法采用打磨方式清理记号痕迹。

旧涂层

—

松散涂层必须清除，对后道涂层影响的涂层，要喷涂一道封闭漆，并且可以除去所有旧涂层，用高压淡水冲洗漆膜表面上的盐份、灰尘并除取油脂。

灰尘

—

一般在钢表面处理后和油漆表面清理后都有不同的灰尘、杂物等，首先将这些灰尘用无油的压缩空气吹干净。使用真空吸尘机是最理想的方法。JLG

产品E

表面粗糙度喷丸粗糙度喷砂粗糙度粗糙度图片级别代号定义粗糙度参数值Ry/μm丸状磨料棱角状磨料细细

钢材表面所呈现的粗糙度小于样块区哉1所呈现的粗糙度<25<25细F钢材表面所呈现的粗糙度等同于样块区域1，或介于区域1和2之间所呈现的粗糙度25～4