(整理)材料的表面處理方式

1、精品文檔第十四章 材料的表面處理第一節(jié) 概述材料的種類很多，它們的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及表面狀態(tài)更是千差萬別。由于不同產(chǎn)品對于其表面處理 的效果和功能的要求不同，因此，材料表面處理所涉及的技術(shù)問題、工藝問題等也是十分廣泛的，并與多 種學(xué)科相關(guān)。本章僅從工業(yè)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)出發(fā)，介紹幾種表面處理工藝。一、表面處理的功效造型材料的種類很多， 其中金屬材料、 木質(zhì)材料和塑料則是最為常用的基本設(shè)計(jì)材料。 從工業(yè)設(shè)計(jì) 的特點(diǎn)出發(fā)，金屬材料的強(qiáng)度高，加工性能較好，其加工表面具有金屬光澤，表面較平滑；木材質(zhì)輕，較 易加工，其表面具有天然的木質(zhì)紋理；塑料的來源豐富，品種很多，成型較方便，且價(jià)廉，質(zhì)輕，透明性 和著色性較

2、好，是一種新穎的優(yōu)良材料。這些材料，以及用它們制造成的產(chǎn)品，若不給以一定的表面處理， 則在各種使用環(huán)境下，材料或制件的表面會(huì)受到空氣、水分、日光、鹽霧、霉菌和其他腐蝕性介質(zhì)等的侵 蝕，由于腐蝕、腐朽和老化作用，會(huì)引起材料或制件失光、變色、粉化及開裂等，從而出現(xiàn)破壞的后果。 表面處理的功效就在于一方面保護(hù)產(chǎn)品，即保護(hù)材質(zhì)本身賦予產(chǎn)品表面的光澤、色彩和肌理等而呈現(xiàn)出的 外觀美，并提高產(chǎn)品的耐用性，確保產(chǎn)品的安全性，由此有效地利用了材料資源；另一方面是根據(jù)設(shè)計(jì)的 意圖，給產(chǎn)品表面附加上更豐富的色彩、光澤和肌理等變化，使產(chǎn)品表面更有節(jié)奏感。此外，隨著表面處 理技術(shù)的發(fā)展，還可實(shí)現(xiàn)提高材料表面的硬度，并

3、可賦予材料表面導(dǎo)電、憎水和潤滑等特殊功效。二、表面處理和加飾從工業(yè)設(shè)計(jì)出發(fā)， 表面處理的目的首先是美化產(chǎn)品的外觀， 也即按產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求調(diào)整其表面的色 彩、亮度和肌理等。因此，材料本身具有的外觀不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，必須采用適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚矸椒ㄟM(jìn)行調(diào) 整，以達(dá)到滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求。三、表面加工使金屬材料加工成平滑、 光亮、 美觀和具有凹凸模樣的表面狀態(tài)的過程稱為表面加工，也即使金屬 材料表面恢復(fù)其本身具有的色澤、亮度和表面肌理特征而進(jìn)行的處理，表面加工作為電鍍和涂裝的前處理 也是重要的。1 切削切削是利用刀具對金屬表面層進(jìn)行加工的方法與鑄造、 鍛造、 壓力加工等相比較， 雖有切屑產(chǎn)生和 材料廢棄，但

4、一般可迅速加工出高精度表面的產(chǎn)品。2 研磨研磨是把金屬表面加工成平滑面、 有光面、 鏡面為目的， 有時(shí)也把研磨作為表面末道加工和電鍍或 涂裝的前處理。研磨的方式有通過堅(jiān)硬微細(xì)的研磨料進(jìn)行的機(jī)械研磨，有通過電解金屬表面溶解而進(jìn)行的 電解研磨，以及通過試劑作用引起金屬化學(xué)溶解而進(jìn)行的化學(xué)研磨。(1) 機(jī)械研磨。研磨一般金屬表面常用的磨料有 Al2O3 系列磨料、 SiC 系列磨料和 Cr2O3 系列磨料 等。它們的使用形態(tài)有研磨粒、油脂性研磨料、研磨布、研磨帶、研磨紙、砂輪及液體研磨料等，可根據(jù) 研磨的對象和目的選擇使用。在表面精密加工中， 有滾筒研磨和拋光研磨等方法， 其中使用簡便的拋光研磨與其

5、他機(jī)械加工方法不同， 它能迅速地加工出具有不涉及尺寸精度的平滑的或具有鏡面光澤的表面， 是一種高效率的研磨方法。(2) 電解研磨和化學(xué)研磨。電解研磨和化學(xué)研磨有兩方面作用：一是使金屬表面溶解，另一是使金 屬表面的凸部選擇性溶解而使表面平滑。電解研磨基于以電解作用使金屬表面溶解，化學(xué)研磨則基于以強(qiáng) 溶劑引起的直接的化學(xué)性溶解。由于這兩種研磨方法能獲得獨(dú)特色調(diào)和光澤的加工面，所以在日用品、照 明類器具以及機(jī)械零部件的表面加工中得到了廣泛應(yīng)用。3 蝕刻 蝕刻是利用化學(xué)藥品的作用使被加工金屬表面的特定部位浸蝕溶解而形成凹凸模樣的一種加工方 法。在蝕刻過程中，首先將整個(gè)金屬表面用耐藥性的膜 （隔離膜或掩

6、蔽膜 ） 覆蓋，而把表面上要求凹下去部 位的膜用機(jī)械的或化學(xué)的方法除去，使這部分的金屬表面裸露。然后將藥液倒入其中，使裸露部分的金屬 溶解而形成凹部。最后，將剩下的蓋膜用其他藥液除去，這部分表面就成為凸部。這樣，在金屬表面就描 繪出所設(shè)計(jì)的凹凸模樣。17 世紀(jì)發(fā)明并普及的銅版畫，就是將銅板全面涂蠟，然后用針尖在蠟?zāi)ど厦枥L肖像或風(fēng)景畫，并 置銅板于硝酸液中浸蝕，使被描繪的圖像成為凹陷的部分，這一過程即是蝕刻的凹版制版工藝過程。對于 這種技法，后又經(jīng)過對掩蔽膜、蝕刻藥液及描繪方式等的改進(jìn)，在形成掩蔽膜方面發(fā)明了利用照相沖洗的 照相制版法，并有效地利用此法得到表現(xiàn)復(fù)雜而色調(diào)微妙的特征部分，此即把蝕刻

7、工藝用到了有價(jià)證券原 版的制版等方面。由于照相制版可進(jìn)行精細(xì)的加工， 因此從印刷工業(yè)中的照相版、 圖線版及多色版的制版開始， 以致 發(fā)展到金屬過濾器、集成線路塊、彩電顯像管、銘牌及印刷線路板等的制作方面，這種蝕刻工藝都得到了 廣泛的應(yīng)用。四、表面層改質(zhì)處理表面層的改質(zhì)處理是有目的地改變金屬表面所具有的色彩、 肌理及硬度等性質(zhì)， 這實(shí)際上是使金屬 表面通過化學(xué)的或電化學(xué)的反應(yīng)而轉(zhuǎn)變成金屬氧化物或無機(jī)鹽覆蓋膜的過程，由此來提高基體金屬的耐蝕 性、耐磨性及著色性能等。表面層改質(zhì)處理的方法主要有化學(xué)處理、陽極氧化處理和金屬著色處理等，這 些處理有時(shí)也可作為電鍍和涂裝等工藝的前處理。1 化學(xué)處理 化學(xué)處

8、理是通過氧或堿液的作用使金屬表面形成氧化物或無機(jī)鹽覆蓋膜的過程。進(jìn)行化學(xué)處理后， 要求形成的覆蓋膜對基體金屬具有耐蝕保護(hù)性、耐磨性，并對基體金屬有良好的附著能力，即不會(huì)從基體 金屬上剝離?；瘜W(xué)處理也可用于金屬表面的著色上，如鐵器的發(fā)藍(lán)過程就是使其表面形成Fe2O3的覆蓋膜，從而起到防蝕作用?；瘜W(xué)處理的應(yīng)用實(shí)例很多， 如對鐵制品、 鋼制品通過磷酸或磷酸鹽的處理， 使其表面形成磷酸鐵結(jié) 晶的覆蓋膜，即鐵器的發(fā)藍(lán)；不銹鋼制品用酸處理使其表面鈍化，以及對銅和鋁制品的化學(xué)處理等。2 陽極氧化處理 陽極氧化處理是使金屬制件在陽極的電解作用下， 在其表面形成氧化膜而使金屬鈍化的過程。 這種 工藝中以鋁制品的

9、陽極氧化應(yīng)用最多，處理后生成的覆蓋膜為陽極氧化鋁成分。鋁制品雖可不經(jīng)處理而直 接使用，但為使鋁制品具有更高的耐蝕性和更好的裝飾性，并能長久保持其優(yōu)美的外觀，陽極氧化處理是 最為有效的方法。氧化膜具有多孔性，此孔有似于角柱體形的厚壁圓筒管子，它們相互密集排列在制件的 表面上，因此可用特殊的電解液使氧化膜著色，使其成為有色的皮膜，也可在陽極氧化處理后使染料或其 他金屬附著 （ 電沉積作用 ）在氧化膜的孔管內(nèi)，然后對這些孔管給以封閉處理，而使制件表面的氧化膜變成 不易褪色的有一定硬度的著色表面。五、表面被覆處理表面被覆處理層是一種皮膜， 如涂層或鍍層覆蓋制品表面的處理過程， 這也是一種重要的表面處理

10、 方法。依據(jù)于被覆材料和被覆處理方式的不同，表面被覆處理有鍍層被覆（ 電鍍、熔射鍍、蒸發(fā)沉積鍍和氣相鍍等 ） ，有以涂裝為主體的有機(jī)涂層被覆，還有以陶瓷為主體的搪瓷和景泰藍(lán)等被覆。表面被覆處理依據(jù)于被覆層的透明程度可分為透明表面被覆和不透明表面被覆。透明被覆是為了充分利用并保護(hù)基體材料自 身表面所具有的色彩和輝度而用透明皮膜進(jìn)行的被覆處理，不透明被覆是為了使基體材料轉(zhuǎn)變成具有所要 求的性質(zhì)、色彩、亮度和肌理的表面而用不透明皮膜進(jìn)行的被覆處理。無論制品表面采用何種被覆處理， 其目的均在于保護(hù)和美化制品表面，有時(shí)還可賦予制品表面一些特殊的功效。1 鍍層被覆鍍層被覆能在制品表面形成具有金屬特性的鍍層

11、， 這是一種較典型的表面被覆處理工藝。 鍍層被覆 不僅可以提高制品的耐蝕性和耐磨性，并能調(diào)整制品表面的色彩感、平滑感、光澤感和肌理感，因此能保 護(hù)和美化制品。由于有優(yōu)異的鍍層，常?？捎纱颂岣咧破返钠肺换驒n次。鍍層被覆處理時(shí)的基體主要是金屬材料， 隨著塑料和鍍層被覆處理技術(shù)的發(fā)展， 塑料制品的鍍層被 覆正在得到日益廣泛的應(yīng)用。按鍍層的表面狀態(tài)可分成鏡面鍍層和粗面鍍層（ 梨皮面、鍛光面、不整粗面或基材表面的原狀 ）兩類，或分為有光鍍層、半光鍍層和無光鍍層。鍍層被覆處理的缺點(diǎn)是鍍層的色彩單調(diào)，并對制品的大小和形狀 有所限制。鍍層被覆的金屬有 Cu、Ni、Cr、Fe、Zn、Sn、Al 、 Pb、 Au

12、、 Ag、 Pt 及它們的合金。鍍層被覆的方法有電鍍、化學(xué)鍍、熔射鍍、真空蒸發(fā)沉積鍍、氣相鍍等，還有特殊方法刷鍍法 和摩擦鍍銀法。隨著制品的多樣化和對鍍層功能性的要求，發(fā)展了合金鍍、多層鍍和復(fù)合鍍及功能鍍等方 法。2 涂層被覆 在制品表面形成以有機(jī)物為主體的涂層， 即涂層被覆， 這是一種簡單而又經(jīng)濟(jì)可行的表面處理方法， 在工業(yè)上通常稱為涂裝。涂層被覆的目的有三方面，一是防止制品表面受腐蝕、受劃傷、受臟污，即提高 制品的耐久性；二是將制品基體的表面轉(zhuǎn)變成涂層所具有的色彩、光澤和肌理，使制品外觀在視覺感受上 成為一種美觀悅目的制品；三是賦予制品隔熱、絕緣、耐水、耐藥品和耐腐蝕等性能，根據(jù)需要還可賦

13、予 制品隔音、導(dǎo)電、防霉和防蟲等特殊功能，特別是通過涂層被覆與其他表面處理相疊加的多重處理，可得 到能耐相當(dāng)苛刻使用環(huán)境條件的重防蝕涂層。涂層被覆所用的材料是各種涂料， 它們由主要成膜物質(zhì)、 顏料和稀料等混合加工而成。 主要成膜物 質(zhì)是涂料中的主要組分，大多數(shù)為各種合成樹脂，其主要作用是使顏料分散，并使涂料附著于被覆蓋物的 表面上。由于有機(jī)溶劑涂料在使用時(shí)對環(huán)境有污染，又為了節(jié)省資源，現(xiàn)代涂料已由有機(jī)溶劑型向水性涂 料、粉體涂料、固體組分涂料和反應(yīng)性涂料轉(zhuǎn)化，并正在向不用有機(jī)溶劑的涂料過渡。涂層被覆工程， 即涂裝工程， 包括涂裝前處理、 涂敷涂料及涂層干燥等工序。 由于涂層的厚度較薄， 因使用

14、狀況和使用環(huán)境的差異，制件上的涂層會(huì)隨著時(shí)間的推移而出現(xiàn)劣化、侵蝕和磨損等，因此在實(shí)施 正確的涂裝工藝時(shí)，對于涂裝工程中的管理問題也十分重要。3 搪瓷和景泰藍(lán)公元前 3 世紀(jì)在埃及已有了在銅器表面搪瓷的技術(shù)， 此后作為工藝技術(shù)被人們繼承下來， 進(jìn)而制造 出了稱為景泰藍(lán)的工藝美術(shù)品，這類美術(shù)品很受世人的器重。這種技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)制品上則被稱為搪瓷。 搪瓷和景泰藍(lán)是用玻璃質(zhì)材料在金屬表面進(jìn)行被覆所形成的一種被覆層，它是通過將混入顏料的玻璃質(zhì)釉藥施涂于金屬表面，然后在 800 C左右進(jìn)行短時(shí)間燒制而成的。被覆搪瓷和景泰藍(lán)的基體金屬有鐵、 銅、 鋁和不銹鋼等， 而作為工藝美術(shù)品的景泰藍(lán)制品也有用金 和銀

15、的。通過搪瓷的制品具有堅(jiān)固性和耐蝕性，并有優(yōu)美的裝飾性、表面光澤和肌理，但在受到交變性、 急劇溫度變化和沖擊等作用時(shí)，被覆層容易剝落。這一缺點(diǎn)主要來自基體金屬和玻璃質(zhì)釉料的膨脹率不同 和附著力大小的影響，因此可用多層搪瓷的處理方法控制膨脹率的差異程度和附著力的大小，以此改進(jìn)搪 瓷制品的質(zhì)量。搪瓷制品現(xiàn)今已廣泛用做廚房用品、醫(yī)療用容器、浴槽、化工裝置和裝飾品等。第二節(jié) 前處理在對材料或制品進(jìn)行表面處理之前，應(yīng)有前處理或預(yù)處理工序，以使材料或制品的表面達(dá)到可以給以 表面處理的狀態(tài)。前處理的質(zhì)量好壞是能否獲得優(yōu)質(zhì)表面處理效果的重要環(huán)節(jié)。實(shí)踐證明，經(jīng)過表面處理 獲得的鍍層、涂層或化學(xué)處理膜，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)

16、防蝕性差、結(jié)合力低、耐用壽命短、表面不平滑光亮、起泡 或剝落等現(xiàn)象，這常常是由于前處理不當(dāng)而造成的后果。因此，在表面處理前，必須有保證質(zhì)量的前處理 工序。從通用材料或一般制品使用的材質(zhì)來看，前處理可分為金屬表面的前處理、塑料表面的前處理和木 材表面的前處理等。一、金屬制品的表面前處理 金屬制品的材料品種繁多， 它們的原始表面狀態(tài)各不相同， 而且不同的表面處理對其前處理的要求 也不一樣，因此金屬制品表面的前處理工藝和方法很多。其中主要包括有金屬表面的機(jī)械處理、化學(xué)處理 和電化學(xué)處理等。由于機(jī)械處理方法在概述中已有介紹，因此本節(jié)僅討論黑色金屬的一般化學(xué)處理和電化 學(xué)處理，以及鋁和鋁合金制品的化學(xué)處

17、理等。化學(xué)處理的作用主要是清理制品表面的油污、銹蝕及氧化皮 等。其中包括制品在有機(jī)溶劑和無機(jī)試劑中的除油，在適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑中的化學(xué)強(qiáng)浸蝕和化學(xué)弱浸蝕。電 化學(xué)處理則主要用以強(qiáng)化學(xué)除油和浸蝕的過程，有時(shí)也可用于弱浸蝕時(shí)活化金屬制品的表面狀態(tài)。1 黑色金屬制品的除油 由于金屬制品在機(jī)械加工和中間過程防銹的需要， 一般其表面上都黏附或涂有各種壓延油、 切削油、 拋光膏和防銹油等油脂性物質(zhì)，在進(jìn)行各種表面處理之前，應(yīng)將這些油污清洗干凈，以免影響表面處理的 效果。油污按其性質(zhì)可分為皂化油和非皂化油兩類。 皂化油是來源于動(dòng)植物的油脂， 能與堿液起化學(xué)反應(yīng) 生成皂，非皂化油是不與堿液起化學(xué)反應(yīng)的礦物油脂，如

18、凡士林、潤滑油和石蠟等。兩類油脂都不溶解于 水，因此無法直接用水把它們清洗干凈，一般是采用有機(jī)溶劑處理、堿液處理或電化學(xué)處理的方法除油或 脫脂。(1) 有機(jī)溶劑除油。使用有機(jī)溶劑除油可同時(shí)除去皂化油和非皂化油。對于溶劑要求其溶解力強(qiáng)， 不易燃易爆，毒性小，揮發(fā)較慢，且價(jià)格低廉。實(shí)際上使用的有機(jī)溶劑很難全面滿足上述要求。生產(chǎn)中常 用的有機(jī)溶劑有汽油、溶劑汽油、松節(jié)油、甲苯、二甲苯、二氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯等。其中應(yīng)用 較廣的是氯化烴，它的優(yōu)點(diǎn)是溶解力強(qiáng)，不易燃易爆，缺點(diǎn)是有毒，成本高，在有水存在下能分解出氯化 氫，有腐蝕作用，在使用時(shí)要注意防潮防濕。用有機(jī)溶劑除油， 最簡單的方法是用棉紗蘸有

19、機(jī)溶劑對金屬表面進(jìn)行擦洗(適用于大型工件 ) 。也可將制品浸入盛有有機(jī)溶劑的槽中，通過浸漬來除油，這種方法可在專用的脫脂機(jī)中進(jìn)行。在脫脂機(jī)內(nèi)放有 若干個(gè)槽子，分別都裝有有機(jī)溶劑，用機(jī)械傳送的方式，使工件依次浸入其中脫脂。在脫脂機(jī)中脫脂， 溶劑多用三氯乙烯， 因?yàn)樗诘蜏貢r(shí)具有很強(qiáng)的脫脂能力， 并且能隨溫度的升高 使脫脂能力劇增。另外，由于它的沸點(diǎn)低，已含有大量油污的三氯乙烯可通過分餾提純后重新被利用，使 脫脂處理的成本降低。石油溶劑中最常用的是 200 號(hào)溶劑汽油，一般用浸洗或擦洗的方法脫脂。使用有機(jī) 溶劑脫脂，在溶劑揮發(fā)后，制品表面往往還留有一薄層油膜，所以還要把工件浸入堿液中作補(bǔ)充處理。用

20、有機(jī)溶劑除油的優(yōu)點(diǎn)是效率高。在使用脫脂機(jī)的情況下，溶劑消耗少，因而成本并不高。若不使 用脫脂機(jī)，則溶劑消耗大，成本增加，且易燃并有毒。由于有機(jī)溶劑除油有這些缺點(diǎn)，在不使用脫脂機(jī)的 情況下，應(yīng)盡量不用有機(jī)溶劑的方法除油。(2) 堿液除油。堿液除油是由堿液的皂化和乳化作用來完成的，皂化可除去制品表面的動(dòng)植物油， 乳化可除去制品表面的礦物油。由于堿液本身的乳化作用較弱，乳化除油的時(shí)間較長，因經(jīng)常在堿液中加 入各種乳化劑，如肥皂、水玻璃、0P乳化劑等，用以提高乳化除油的效率。當(dāng)堿液除油的配方和工藝條件選擇適當(dāng)時(shí)，皂化油和非皂化油都可順利地從制品表面清洗干凈。堿液除油時(shí)堿的濃度不宜偏高，因?yàn)闈?度偏高，

21、會(huì)使肥皂的溶解度和乳液的穩(wěn)定性下降，一般用5%10%的苛性鈉溶液較適宜。堿液除油的配方包括以下組分：氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉、水玻璃和肥皂等，其中氫氧化鈉起皂化作用，碳酸鈉和磷酸 三鈉維持溶液一定的堿度，水玻璃和肥皂主要起乳化作用。鑒別金屬表面油污除凈與否， 可視表面被水潤濕的情況而定。 當(dāng)金屬表面油污被除凈時(shí)， 則有一層 連續(xù)的水膜存在，否則水將聚集成滴狀。目前金屬表面前處理除油工藝中，普遍使用的方法是堿性溶液化 學(xué)除油。生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用這種除油方法是合理的，雖然應(yīng)用這一除油工藝，在時(shí)間上要比用有機(jī)溶劑 除油長一些，但無毒和不易燃卻是它的一大優(yōu)點(diǎn)，其所用的生產(chǎn)設(shè)備較簡單，且經(jīng)濟(jì)。(3)

22、電化學(xué)除油。電化學(xué)除油是將制品放在堿性溶液中作為陰極或陽極而進(jìn)行電解除油。一般采用 的方法是陰極除油 或先在陰極上除油，爾后再在陽極上除油。所用除油的堿液含有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷 酸鈉及硅酸鈉等組分。電化學(xué)除油的第二電極最好用鍍鎳鋼板或鎳板。 在陰極除油時(shí)， 如用鐵板作陽極， 鐵會(huì)出現(xiàn)溶解而 臟污溶液，并在陰極上產(chǎn)生沉積物。電化學(xué)除油的原理是：陰極上析出的氫氣或陽極上析出的氧氣，對金屬表面的溶液產(chǎn)生攪動(dòng)作用， 促進(jìn)油污脫離金屬表面，同時(shí)金屬表面的溶液不斷更新，加速了皂化和乳化作用。電極上析出的氣體，把 附著于表面的油膜薄層破壞。小氣泡從油滴附近的電極上脫離而滯留于油滴的表面上，并停留在油與溶液

23、 的界面上。由于新的氣泡不斷析出，小氣泡逐漸變大，使油滴在氣泡的影響下脫離金屬表面，而被氣泡帶 到溶液表面上來。因此電化學(xué)除油比堿液除油的效果要好。電化學(xué)除油時(shí)，提高溶液的溫度和提高電流密 度都能提高除油的效果。陰極除油的缺點(diǎn)是陰極上析出的氫氣會(huì)滲到金屬內(nèi)部而引起金屬變脆。 因此，對于硬質(zhì)高碳鋼制件， 如彈簧、彈性薄片等，可利用陽極除油，但陽極除油速度比陰極除油慢。這是因?yàn)椋?陽極附近的堿度較低，減弱了皂化作用； 陽極上析出的氧氣較少； 由于氧氣泡較大， 滯留于液滴表面上的能力小， 對油滴的作用弱于氫氣泡的作用。 根據(jù)陽極除油 和陰極除油的特點(diǎn)，在生產(chǎn)上可采用先在陰極上除油，然后再在陽極上除油

24、。在這種情況下，滲入表面的 氫幾乎在很短的時(shí)間內(nèi)就能完全除去而恢復(fù)制品的彈性。2 黑色金屬制品的浸蝕鋼鐵制品與大氣長期接觸或進(jìn)行熱處理時(shí)， 其表面會(huì)覆蓋上一層銹蝕物或黑色氧化皮， 其化學(xué)組成 是各種鐵的氧化物。在進(jìn)行各種表面處理時(shí)，必須預(yù)先除去這些氧化物。其方法有手工除銹、機(jī)械除銹和 噴砂除銹等，而最通用的方法是采用各種酸類試劑處理來除銹。這種處理的實(shí)質(zhì)是通過酸類對銹蝕物的溶 解作用，以及在處理過程中酸類與金屬基體反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣對銹蝕物的機(jī)械剝離作用而從金屬表面將銹蝕 物清洗干凈。用酸類清除表面大量氧化物的過程稱為強(qiáng)浸蝕，或稱為酸洗，清除表面上肉眼不易覺察的薄 氧化膜的過程稱為弱浸蝕。 有時(shí)在

25、浸蝕過程中也通以電流， 則稱為電化學(xué)浸蝕， 電化學(xué)浸蝕既用于強(qiáng)浸蝕， 也用于弱浸蝕，弱浸蝕一般是在強(qiáng)浸蝕后進(jìn)入電鍍槽之前進(jìn)行的，該工序之后就不允許金屬制品在大氣中 停留太久，特別是金屬制品表面不應(yīng)處于干燥狀態(tài)。為保證浸蝕過程順利進(jìn)行，在浸蝕之前須先行除油， 否則酸與金屬氧化物不能充分接觸，會(huì)使化學(xué)溶解反應(yīng)受到抑制。(1) 化學(xué)強(qiáng)浸蝕。 在黑色金屬強(qiáng)浸蝕中， 常用的酸有硫酸、 鹽酸，或兩者按一定比例混合的 “混酸” 根據(jù)鋼鐵制品表面氧化物的組成和結(jié)構(gòu)，當(dāng)金屬制品表面只帶有疏松的銹蝕物時(shí)(其中主要是Fe2O3)，可單獨(dú)用鹽酸來浸蝕，因?yàn)辂}酸對制品的浸蝕速度快，基體溶解少，滲氫程度也小些，當(dāng)金屬制品

26、表面為緊 密的氧化皮時(shí)，使用硫酸浸蝕比單獨(dú)用鹽酸時(shí)的酸耗量要小些，成本也低，這是因?yàn)榱蛩峤g時(shí)的機(jī)械剝 離作用要比鹽酸的強(qiáng)，當(dāng)金屬表面的銹和氧化皮含高價(jià)鐵的氧化物多時(shí)，可采用混合酸進(jìn)行浸蝕，這樣既 可發(fā)揮氫對氧化皮的撕裂作用，又可加速Fe2O3和Fe3O4的化學(xué)溶解，加速洗凈表面銹蝕物。影響強(qiáng)化學(xué)浸蝕效果的因素很多，其中主要是濃度、浸蝕溫度等對于清洗效果的影響。實(shí)踐證明對應(yīng)于最大浸蝕速度有一個(gè)最適宜的硫酸濃度，此值約為25(重量) 。為了減少鐵基體的損失，生產(chǎn)中一般使用的濃度為 20。就鹽酸而言，雖然隨著濃度增高浸蝕速度一直增加，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果 表明，當(dāng)鹽酸的濃度在 20以上時(shí)，基體的溶解速度比氧

27、化物的溶解速度的增加要快得多，因此生產(chǎn)中很 少使用濃鹽酸。為了避免鹽酸揮發(fā)損失，減少氯化氫毒氣的析出量，鹽酸濃度應(yīng)控制在15以下。當(dāng)使用混酸時(shí)，多采用含10%H2SO4和10%HCI的混合液，這個(gè)比例可根據(jù)情況適當(dāng)調(diào)整。溫度對化學(xué)浸蝕速度 也有較大影響，溫度升高，浸蝕速度大幅度增加。為了減少基體金屬的損耗，防止酸霧的逸出，并延長設(shè) 備的使用壽命，一般都不采用高溫浸蝕。當(dāng)采用硫酸浸蝕時(shí)，溫度最高不超過60 C。當(dāng)采用鹽酸或混酸浸蝕時(shí)，溫度一般不超過 40Co在 10%20的上述酸液中進(jìn)行浸蝕，隨著使用時(shí)間的延長，浸蝕溶液的效力將逐漸降低。這是由于 酸液中酸的濃度減小和溶解了的鐵的濃度增高的緣故。

28、當(dāng)溶液中剩余酸的濃度為3%5以及鐵的含量達(dá)90g/L 時(shí)，浸蝕液應(yīng)予以更換。為了減輕浸蝕過程中基體金屬的溶解， 確保金屬制品的幾何尺寸和減少滲氫現(xiàn)象， 在浸蝕液中應(yīng)加 入緩蝕劑。如在硫酸溶液中加入磷二甲苯硫脲和在鹽酸溶液中加入烏洛托品，其緩蝕效果都不錯(cuò)。(2) 電化學(xué)強(qiáng)浸蝕。 黑色金屬的電化學(xué)強(qiáng)浸蝕是借助于直流電進(jìn)行的。 金屬制品可以在陽極上處理， 也可以在陰極上處理。清除銹蝕物的處理效果，主要視金屬表面上銹蝕物的組織和種類而定。對具有厚而 平整的致密氧化皮的工件，直接用電化學(xué)強(qiáng)浸蝕，其效果是不理想的，最好先經(jīng)過硫酸溶液化學(xué)強(qiáng)浸蝕， 待氧化皮疏松之后再進(jìn)行電化學(xué)處理。當(dāng)氧化物是多孔且疏松時(shí)，電

29、化學(xué)浸蝕的效率是很高的。其優(yōu)點(diǎn)是 浸蝕速度快，酸液消耗少，且制件使用壽命長，其缺點(diǎn)是耗費(fèi)電能。目前在大量生產(chǎn)中多采用陽極浸蝕。 對于形狀較復(fù)雜而幾何尺寸要求嚴(yán)格的制件， 為了防止陽極浸 蝕容易出現(xiàn)的過浸蝕缺陷，則可采用聯(lián)合電化學(xué)浸蝕，即先用陰極進(jìn)行浸蝕，而后轉(zhuǎn)為陽極浸蝕。陽極浸 蝕可除去陰極浸蝕附著于制件表面的污物。這種聯(lián)合工藝的另一優(yōu)點(diǎn)是可以減輕滲氫現(xiàn)象。黑色金屬陽極 浸蝕時(shí)，常用的電解液是 15%2% H2SO4溶液，陽極電流密度為 510A/dm2，操作多在室溫下進(jìn)行。(3) 弱浸蝕。弱浸蝕是金屬制品進(jìn)行電鍍前的最后一道預(yù)處理工序。其目的是除去制品表面上極薄 的一層氧化膜，使表面呈現(xiàn)出金

30、屬的晶體組織，其實(shí)質(zhì)是金屬表面活化的過程。這個(gè)常被人們忽視的操作 工序，對基體金屬與鍍層間的良好結(jié)合起著極為重要的作用。通常在金屬制品經(jīng)過弱浸蝕后，應(yīng)立即予以 清洗，并轉(zhuǎn)入鍍槽中電鍍。所以電鍍總是在經(jīng)過除油和弱浸蝕后才進(jìn)行的。弱浸蝕處理的特點(diǎn)是浸蝕介質(zhì) 的濃度低，處理時(shí)間短，并多在室溫下進(jìn)行。對于黑色金屬的弱浸蝕，可用化學(xué)法，也可用電化學(xué)法。采 用化學(xué)法時(shí)，多使用含 3%瞬H2SO4或 HCl的稀溶液，浸蝕0.51分鐘。采用電化學(xué)法弱浸蝕時(shí)，多用陽極 處理，使用 1%3稀硫酸溶液，陽極電流密度為 510A/dm2。3 鋁及鋁合金制品的除油 鋁是兩性金屬，既能溶于酸，也能溶于堿。它在強(qiáng)堿性溶液中

31、，會(huì)遭到劇烈浸蝕而生成鋁酸鹽；因此對這類金屬制品的除油， 不采用強(qiáng)堿性溶液。 通常根據(jù)其表面黏附油污的程度， 可采用不同的除油工藝。 若表面油污嚴(yán)重，應(yīng)先選用有機(jī)溶劑除油，然后再用堿性鹽溶液化學(xué)除油。若表面油污較少時(shí)，可直接選 用含少量苛性堿的除油液，或用堿性鹽溶液處理。有機(jī)溶劑除油常用三氯乙烯或三氯乙烯與四氯乙烯的混合有機(jī)溶劑。如無這種高效能有機(jī)溶劑， 且制品表面又黏附大量油污時(shí)，也可采用乳化除油法。這種方法是把除油能力低的有機(jī)溶劑，如煤油、二甲 苯等與乳化劑，以及如弱堿性肥皂或三乙醇胺與油酸等形成的皂類進(jìn)行必要的組合，使油污在有機(jī)溶劑溶 解和乳化的雙重作用下被清洗。4 鋁及其鋁合金制品的浸

32、蝕輕金屬制品的浸蝕可以用酸液， 也可以用堿液。 在堿溶液中浸蝕的工藝是廣泛采用的方法， 此法浸 蝕速度較快，在表面油污較少時(shí)，甚至可以不經(jīng)過除油而直接進(jìn)行堿液浸蝕。浸蝕一般在50C 80C下于10%20的苛性鈉溶液中進(jìn)行，浸蝕時(shí)間約為兩分鐘，其作用是由于氫的 強(qiáng)烈析出而促使非溶性污物離開金屬表面。5 黑色金屬制品的磷化黑色金屬表面通過化學(xué)反應(yīng)生成一層非金屬的、 不導(dǎo)電的、 多孔的磷酸鹽膜的處理過程稱為磷化或 磷化處理，形成的磷酸鹽膜稱為轉(zhuǎn)化膜。磷化處理廣泛用于金屬加工成形以及防銹封存等工序中，其中作 為涂層被覆表面處理的基底或前處理應(yīng)用最為普遍。磷化膜具有多孔性，涂料可滲入到這些孔隙中，因而

33、能顯著地提高涂層的附著力。此外，磷化膜又能使金屬表面由優(yōu)良導(dǎo)體轉(zhuǎn)變?yōu)椴涣紝?dǎo)體，從而抑制了金屬 表面微電池的形成，有效地阻礙了金屬的腐蝕，可成倍地提高涂層的耐蝕性和耐水性，所以磷化膜已被公 認(rèn)為涂層被覆最好的基底。對薄板金屬制品的涂層被覆要求在被覆前100%地進(jìn)行磷化處理。按形成磷化處理劑的組成可分為， 以鐵鹽為主的磷化處理， 以鋅鹽為主的磷化處理及以錳鹽為主的 磷化處理。作為涂層被覆表面處理的前處理，最廣泛應(yīng)用的是用鋅鹽為主的磷化處理，這種處理速度快，形成的磷化膜厚度適當(dāng)（13卩m）,是涂層被覆的良好基底。鋅鹽磷化處理劑的主要組分是磷酸二氫鋅（可用氧化鋅與磷酸配制 ） 、氧化劑 （ 常用硝酸鹽

34、 ） 、催化劑 （ 常用亞硝酸鈉、 氯酸鈉和過氧化氫等強(qiáng)氧化劑 ） 和一些添加劑 （ 如三聚磷酸鈉、氟化鈉等） 。以下列舉兩種磷化液的配方及工藝規(guī)范供參考。配方一氧化鋅工業(yè)用純度 98以上25g磷酸工業(yè)用含量 8323ml硝酸工業(yè)用含量 6545ml碳酸鈉工業(yè)用16g自來水70ml此配方所制得的濃磷化液，總酸度接近500點(diǎn)，總酸度與游離酸度之比為7 ： 110： 1。將此濃磷化液稀釋至磷化工藝所規(guī)定的總酸度（噴射法采用1216點(diǎn)），另外補(bǔ)充添加亞硝酸鈉 0.20.3g/L，在60C 65C下噴射處理 l1.5 分鐘，即可在除油和酸洗后的潔凈的鋼鐵表面上獲得結(jié)晶細(xì)致的磷化膜，磷化膜重量為 2.0

35、2.5g/m2 。配方二磷酸二氫鋅工業(yè)用10g/L硝酸鈉工業(yè)用7g/L硝酸鋅工業(yè)用7g/L磷化處理時(shí)應(yīng)添加亞硝酸鈉 0.3g/L 及三聚磷酸鈉 0.1g/L 。這種磷化液的總酸度為 1012點(diǎn)，總酸 度與游離酸之比為10 : 115 ：1,磷化溫度為60C 5C,噴射磷化處理需23分鐘，磷化膜重量為2.02.5g/m2， 適用于鋼鐵表面的噴射磷化處理。上述有機(jī)溶劑除油、堿液除油、電化學(xué)除油、化學(xué)強(qiáng)浸蝕中，電化學(xué)強(qiáng)浸蝕和弱浸蝕屬于鍍層被覆 表面處理的前處理，堿液除油、化學(xué)強(qiáng)浸蝕和磷化處理屬于涂層被覆表面處理的前處理，鋁及鋁合金的除 油和浸蝕屬于表面改質(zhì)處理的前處理。二、塑料制品的表面前處理塑料制

36、品的表面處理主要包括涂層被覆處理和鍍層被覆處理。 一般塑料的結(jié)晶度較大， 極性較小或 無極性，表面能低，這會(huì)影響涂層被覆的附著力。由于塑料是一種不導(dǎo)電的絕緣體，因此不能按一股電鍍 工藝規(guī)范直接在塑料表面進(jìn)行鍍層被覆，所以在表面處理之前，應(yīng)進(jìn)行必要的前處理，以提高涂層被覆的 結(jié)合力和為鍍層被覆提供具有良好結(jié)合力的導(dǎo)電底層。1 涂層被覆的前處理前處理包括塑料表面的除油處理， 即清洗表面的油污和脫模劑， 以及塑料表面的活化處理，目的是 提高涂層被覆的附著力。（1）塑料制品的除油。與金屬制品表面除油類似，塑料制品除油可用有機(jī)溶劑清洗或用含表面活性 劑的堿性水溶液除油。有機(jī)溶劑除油適用于從塑料表面清洗石

37、蠟、蜂蠟、脂肪和其他有機(jī)性污垢，所用的 有機(jī)溶劑應(yīng)對塑料不溶解、不溶脹、不龜裂，其本身沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，無毒且不燃。堿性水溶液適用于耐堿塑料的除油。 該溶液中含有苛性鈉、 堿性鹽以及各種表面活性物質(zhì)。 最常用 的表面活性物質(zhì)為 OP系列，即烷基苯酚聚氧乙烯醚，它不會(huì)形成泡沫，也不殘留在塑料表面上。（2）塑料制品表面的活化。這種活化是為了提高塑料的表面能，也即在塑料表面生成一些極性基或 加以粗化，以使涂料更易潤濕和吸附于制件表面。表面活化處理的方法很多，如化學(xué)品氧化法、火焰氧化 法、溶劑蒸氣浸蝕法和電暈放電氧化法等。其中最廣泛使用的是化學(xué)晶氧化處理法，此法常用的是鉻酸處 理液，其典型配方為重鉻酸鉀

38、 4.5%，水 8.0，濃硫酸 （96以上）87.5%。有的塑料制品，如聚苯乙烯及ABS塑料等，未進(jìn)行化學(xué)品氧化處理時(shí)也可直接進(jìn)行涂層被覆。為了獲得高質(zhì)量的涂層被覆， 也有用化學(xué)品氧化處理的，如ABS塑料在脫脂后，可采用較稀的鉻酸處理液浸蝕，其典型的處理配方為鉻酸 420g/L，硫酸(比重1.83 ) 200ml/L。典型的處理工藝為 65C70C/5min10min， 水洗凈，干燥。用鉻酸處理液浸蝕的優(yōu)點(diǎn)是無論塑料制品的形狀多復(fù)雜， 都能處理均勻， 其缺點(diǎn)是操作有危險(xiǎn)， 并 有污染問題。2鍍層被覆的前處理鍍層被覆前處理的目的是提高鍍層與塑料表面的附著力和使塑料表面形成導(dǎo)電的金屬底層。前處理的

39、工序主要包括有：機(jī)械粗化、化學(xué)除油、化學(xué)粗化、敏化處理、活化處理、還原處理和化學(xué)鍍。其中前 三項(xiàng)是為了提高鍍層的附著力，后四項(xiàng)是為了形成導(dǎo)電的金屬底層。(1) 機(jī)械粗化和化學(xué)粗化。機(jī)械粗化和化學(xué)粗化處理是分別用機(jī)械的方法和化學(xué)的方法使塑料表面變粗，以增加鍍層與基體的接觸面積。一般認(rèn)為，機(jī)械粗化所能達(dá)到的結(jié)合力僅為化學(xué)粗化的10左右。(2) 化學(xué)除油。塑料表面鍍層被覆前處理除油的方法與涂層被覆前處理除油方法相同。(3) 敏化。敏化是使具有一定吸附能力的塑料表面上吸附一些易氧化的物質(zhì)，如二氯化錫、三氯化 鈦等。這些被吸附的易氧化物質(zhì)，在活化處理時(shí)被氧化，而活化劑被還原成催化晶核，留在制品表面上。

40、敏化的作用是為后續(xù)的化學(xué)鍍覆金屬層打基礎(chǔ)。(4) 活化。活化是借助于用催化活性金屬化合物的溶液，對經(jīng)過敏化的表面進(jìn)行處理。其實(shí)質(zhì)是將吸附有還原劑的制品浸入含有貴金屬鹽的氧化劑的水溶液中，于是貴金屬離子作為氧化劑就被S2+n還原，還原了的貴金屬呈膠體狀微粒沉積在制品表面上，它具有較強(qiáng)的催化活性。當(dāng)將此種表面浸入化學(xué)鍍?nèi)芤?中時(shí)，這些微粒就成為催化中心，使化學(xué)鍍覆的反應(yīng)速度加快。(5) 還原處理。經(jīng)活化處理和用清水洗凈后的制品在進(jìn)行化學(xué)鍍之前，用一定濃度的化學(xué)鍍時(shí)用的 還原劑溶液將制品浸漬，以便將未洗凈的活化劑還原除凈，這稱為還原處理?；瘜W(xué)鍍銅時(shí)，用甲醛溶液還 原處理，化學(xué)鍍鎳時(shí)用次磷酸鈉溶液還原

41、處理。(6) 化學(xué)鍍?；瘜W(xué)鍍的目的是在塑料制品表面生成一層導(dǎo)電的金屬膜，給塑料制品電鍍金屬層創(chuàng)造 條件，因此化學(xué)鍍 是塑料電鍍的關(guān)鍵性步驟。三、木材制品的表面前處理 木材制品表面處理的方式是涂層被覆。由于木材中含有樹脂、單寧、色素和水分等，它們對涂層被 覆的附著力、干燥性和裝飾性均有影響。為了得到平滑光潔、花紋顏色一致和性能優(yōu)良的被覆涂層，在進(jìn) 行涂層被覆處理前，也要對木材制品表面進(jìn)行前處理。前處理的主要過程有干燥、去毛刺等項(xiàng)。1 干燥木材具有多孔性、 易吸水和排水， 并有干縮濕脹的特點(diǎn)， 這造成被覆涂層起泡、 開裂和回粘等現(xiàn)象， 因此新木材需要干燥到含水量在 8%12時(shí)才能進(jìn)行涂層被覆。 木

42、材的干燥方法有自然晾干和低溫烘干兩種。2去毛刺木制品表面雖經(jīng)刨光或磨光， 但總有些沒有完全脫離的木質(zhì)纖維殘留表面， 它們一經(jīng)吸收水分或溶 劑會(huì)潤濕膨脹而豎立刮手，并影響表面著色的均勻性，使被覆的涂層留下一些未著色的小白點(diǎn)，因此涂層 被覆前一定要去除毛刺。對一般木制品只要經(jīng)幾次砂磨即可，高級(jí)木制品可用如下的方法處理：(1) 在表面刷上稀的蟲膠清漆(蟲膠：酒精=1 : 71 : 8)，這樣毛刺不但能豎起，而且發(fā)脆，很容 易用砂磨除凈。( 2)用潤濕的清潔抹布擦拭表面，使毛刺吸水膨脹而豎起，待表面干燥后用細(xì)砂紙或舊砂紙將其 磨光。如在水中略加些骨膠水，效果更好。(3) 采用火燎法，即用排筆刷上一層薄

43、薄的酒精，立即用火點(diǎn)著。經(jīng)過火燎的毛刺變硬發(fā)脆，易 于砂磨除凈，此法 只適用處理平面。3清除污物受膠痕、油跡等污物弄臟的木制品表面，可先用砂紙將其磨光，再用棉紗蘸汽油擦洗，若仍然清洗 不凈時(shí)，可用精光短刨將表面刨凈。4 去松脂大多數(shù)針葉樹木材中都含有松脂。 松脂中有松節(jié)油和松香， 它們的存在會(huì)影響被覆涂層的附著力和 顏色的均勻性。在氣溫較高的情況下，松脂會(huì)從木材中溢出，造成涂層發(fā)黏。清除松脂常用的方法是用有 機(jī)溶劑清洗， 如用酒精、 松節(jié)油、 汽油、甲苯和丙酮等清洗， 也可用堿洗， 如用 5%6的碳酸鈉溶液或 4%5 燒堿溶液清洗， 使松香皂化， 再用刷子或海棉蘸熱水擦洗干凈。 待表面干凈后，

44、 在清洗部位刷 12 道蟲膠漆， 防止木材內(nèi)層的松脂繼續(xù)滲出。5 漂白 不少木材含有天然的色素，如桑木、紫檀等具有黃、紫、紅的色素。對木材的色素有時(shí)需要保留， 以起到裝飾作用，如果木制品要涂成淺淡的顏色或涂成與原來材料顏色無關(guān)的任意色彩時(shí)，木制品白坯表 面要進(jìn)行漂白。一般情況下，常在顏色較深的局部表面進(jìn)行漂白處理，使涂層被覆前木材表面顏色取得一 致。漂白的方法很多。常用的漂白劑有雙氧水（30 %濃度）與氨水（25 %濃度）的混合液（雙氧水：水：氨水=1 ： 1 ： 0.2）或氫氧化鈉溶液（500克水中溶解250克氫氧化鈉）或雙氧水等。用雙氧水與氨水的混合液漂白時(shí)， 如果漂白單板， 則可將單板全

45、泡在混合液中浸漂；如果在整個(gè)表 面上進(jìn)行漂白，則可將溶液涂在木材表面上，待表面達(dá)到漂白要求時(shí)，再用清潔的濕抹布將表面擦干凈； 如果是局部漂白，為提高漂白效果，可用一小團(tuán)清潔的棉紗浸漂白液后壓在要漂白的部位，在達(dá)到漂白要 求之前應(yīng)始終保持棉紗團(tuán)上有漂白劑。用氫氧化鈉溶液漂白時(shí)，將該液涂在木材表面，經(jīng)半小時(shí)后，再涂上雙氧水。處理完后用水擦洗木 材表面，并用弱酸 （如 1.2%的醋酸或草酸 ）溶液中和氫氧化鈉，再用水擦洗干凈。以上兩種方法對水曲柳、 櫟木等效果都較好，漂白后的表面多年不變色。6 染色為了得到紋理優(yōu)美、 顏色均勻的木質(zhì)表面， 木制品一股需要染色。 木材的染色一般可分為水色染色 和酒色染

46、色兩種。水色是染料的水溶液，酒色是染料的醇溶液。配制水色最好用酸性染料，市售的黃納粉 和黑納粉是由幾種酸性染料混合制成的。用水色染色時(shí)，水分揮發(fā)較慢，染色均勻，且價(jià)格低，使用方便。 它的主要缺點(diǎn)是水使木材起毛，要另加砂磨，以消除起毛現(xiàn)象。配制酒色最好用醇溶鹽基染料。酒色是利用酒精作溶劑的，它易揮發(fā)，不潤濕木材，消除了木面起 毛現(xiàn)象，并且染成的色彩鮮明。酒色染色的缺點(diǎn)是易出現(xiàn)色調(diào)濃淡不勻的現(xiàn)象。若采用酒色染色，可稱取 醇溶液染料 6 分、酒精 70 分及蟲膠清漆 24 分，混合均勻后，用手工刷涂或噴涂染色。溶解染料時(shí)，不論是水色染色或酒色染色，最好在玻璃杯、陶瓷罐或搪瓷盆內(nèi)操作，不要使用金屬 容

47、器，以免引起變色現(xiàn)象。第三節(jié) 涂飾涂飾是一種表面被覆處理的工藝，它與鍍層被覆及陶瓷被覆相比，在特性和用途上既有共同點(diǎn)，又有 差異之處，而在應(yīng)用的廣度上，涂飾則是三者中居于首位的。一、涂飾的功效 涂飾是用涂敷這一方法把涂料涂覆到產(chǎn)品或物體的表面上， 并通過產(chǎn)生物理或化學(xué)的變化， 使涂料 的被覆層轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢ǜ街蜋C(jī)械強(qiáng)度的涂膜。產(chǎn)品的涂飾也稱為產(chǎn)品的涂裝或產(chǎn)品的油漆。涂料具有的功能， 即其保護(hù)功能、 裝飾功能和特殊功能，只有在涂料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品表面的涂膜之后才 能得以實(shí)現(xiàn)。由此，就涂料自身而言，它僅是一種半成品，即涂料所具有的功能僅是它的一種潛在功能。因此， 涂飾的功效就是使涂料的潛在功能轉(zhuǎn)變成

48、為實(shí)際的功能，使工業(yè)產(chǎn)品能得到預(yù)期的保護(hù)和裝飾效果，以及某些特殊的效能。二、涂飾的要素為了保證產(chǎn)品的涂飾質(zhì)量， 使形成的涂膜能達(dá)到設(shè)計(jì)的技術(shù)要求， 以獲得產(chǎn)品最高的經(jīng)濟(jì)效益， 則 必須嚴(yán)格掌握涂飾的技術(shù)要素。在涂飾工程中，直接影響涂膜質(zhì)量的是涂料、涂飾技術(shù)和涂飾管理這三個(gè) 要素。1 涂料涂料的質(zhì)量高， 且配套性良好， 這是獲得優(yōu)質(zhì)涂膜的基本條件。 在選用涂料時(shí)， 應(yīng)從涂料的作業(yè)性、 配套性、涂膜性能和經(jīng)濟(jì)性多方面綜合考慮，或通過試驗(yàn)篩選，首先選用作業(yè)性、配套性良好，并能滿足 產(chǎn)品使用功能要求的優(yōu)質(zhì)涂料。2 涂飾技術(shù)涂飾技術(shù) （ 包括涂飾設(shè)備和涂飾環(huán)境等 ）是獲得優(yōu)質(zhì)涂膜的必要條件。 涂膜的質(zhì)量

49、優(yōu)劣不僅取決于涂 料自身的質(zhì)量，而且在很大程度上取決于形成涂膜的工藝過程和條件。劣質(zhì)涂料不可能形成優(yōu)質(zhì)涂膜，但 優(yōu)質(zhì)涂料如果對其施工不正確，也不會(huì)得到優(yōu)質(zhì)涂膜。例如，在對產(chǎn)品涂飾時(shí)，良好的前處理則能增強(qiáng)涂 膜的附著力和耐蝕性， 并延長涂膜的壽命。 反之，如將涂料涂飾在未經(jīng)良好前處理的產(chǎn)品表面上（ 如表面有銹跡、油斑及其他污物等 ） ，將會(huì)引起涂膜起泡、剝落，或出現(xiàn)膜下腐蝕等。3 涂飾管理涂飾管理是確保工藝規(guī)范的實(shí)施， 從而達(dá)到涂飾目的和獲得優(yōu)質(zhì)涂膜的重要條件， 在采用機(jī)械化和 自動(dòng)化程度較高的現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品涂飾中，嚴(yán)格的科學(xué)管理更顯得十分重要。涂飾管理不僅包含勞動(dòng)的組織 和分工，明確各崗位的責(zé)任

50、，更主要的是對關(guān)鍵工序的工藝參數(shù)和執(zhí)行的情況進(jìn)行監(jiān)測和記錄，對出現(xiàn)的 質(zhì)量問題及時(shí)地研究并處理，還應(yīng)加強(qiáng)對作業(yè)人員的技術(shù)培訓(xùn)，這些都是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。三、涂飾的基本操作產(chǎn)品在經(jīng)過了前處理之后，涂飾的基本操作主要有涂漆和涂膜干燥這兩個(gè)工藝過程。1 涂漆 涂漆是把不同狀態(tài)的涂料均勻地涂覆在被涂物的表面上，使其在被涂物表面形成厚薄均勻的涂膜。因涂料的狀態(tài)、性能、涂漆條件和環(huán)境的不同，以及對涂膜外觀的要求不同，涂漆的方法很多。常用的涂 漆方法有空氣噴涂法、高壓無空氣噴涂法、靜電噴涂法、粉末靜電噴涂法、陽極電泳涂漆法、陰極電泳涂 漆法、刮涂法和刷涂法等。其中，空氣噴涂法、高壓無空氣噴涂法和靜

51、電噴涂法的效率高，形成的涂膜厚 薄均勻，外觀平整光滑，既適合噴涂形狀復(fù)雜的產(chǎn)品，又適合噴涂表面積大的產(chǎn)品，既適合噴涂面漆，又 適合噴涂底漆，它們是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的涂漆方法。粉末靜電噴涂法是噴涂粉末涂料的一種涂漆方法。由于粉末靜電噴涂法高效、 節(jié)能、 無毒和不污染 環(huán)境，正在大力推廣應(yīng)用中。電泳涂漆法是涂覆水溶性電泳漆的一種專用方法，它無毒、安全、高效、優(yōu)質(zhì)，是大批量產(chǎn)品涂底 漆的理想方法。目前，陰極電泳涂漆正在取代陽極電泳涂漆法。刮涂法是在產(chǎn)品表面用刮刀涂刮膩?zhàn)右蕴钇奖砻娌黄秸毕莸姆椒ā?涂刮膩?zhàn)拥牟僮魇窃诮?jīng)干燥的 底漆涂膜上進(jìn)行的。在大批量產(chǎn)品的涂飾中不用刷涂法，因?yàn)樗a(chǎn)效率低，且涂膜

52、有刷痕，但在不具備 其他涂漆方法的條件下， 也可采用刷涂法涂漆。涂漆方法的選擇要根據(jù)涂料的狀態(tài)、性質(zhì)、對涂膜外觀的要求、產(chǎn)品涂飾的批量等具體條件而定。2 涂膜的干燥涂膜的干燥是指產(chǎn)品經(jīng)涂漆之后形成的液態(tài)涂膜或粉末狀涂膜， 在室溫或加熱條件下通過物理或化 學(xué)變化轉(zhuǎn)變成具有一定強(qiáng)度的干硬涂膜的過程。濕涂膜或粉末狀涂膜通過何種方式轉(zhuǎn)變?yōu)楦捎驳耐磕?，這 取決于涂料品種的性質(zhì)。屬于溶劑揮發(fā)固化成膜的涂料，如硝基漆和過氯乙烯漆等，是通過物理變化固化 成膜，干涂膜可在室溫下固化，干燥速度快。油脂漆、酚醛漆、醇酸漆、環(huán)氧酯漆、雙組分環(huán)氧漆和聚氨 酯漆等，是通過化學(xué)變化固化成膜，濕膜也可在室溫下固化，但干燥速度

53、慢。氨基漆、熱固性丙烯酸樹脂 漆和合成樹脂固化環(huán)氧樹脂漆，也是通過化學(xué)變化固化成膜的，但必須在加熱到一定溫度下才能進(jìn)行。因 此，這些漆的濕涂膜不能在室溫下固化成膜，必須通過加熱烘烤才能固化成膜。綜上所述，選擇涂料品種時(shí)要根據(jù)產(chǎn)品的材質(zhì)、對涂膜性能的要求、裝備條件，以及涂料品種的固 化方式和固化條件等全面考慮。四、涂飾的工藝程序涂飾的工藝程序因制品材質(zhì)、 涂飾類型、 涂膜裝飾性等級(jí)和表面平整性不同而異。 以下按機(jī)械產(chǎn)品 的高裝飾性涂飾介紹涂飾的一般工藝程序。1 涂底漆 這是將底漆直接涂覆在制品的表面上，通過固化干燥，使其形成一層連續(xù)均勻的底漆涂膜的過程。由于底漆具有優(yōu)良的附著力和防蝕性，涂底漆可

54、提高涂層的附著力和耐蝕性，所以它是涂飾工序中的一道 基礎(chǔ)工序。底漆的品種很多，因此涂底漆的方法則不一樣。選擇底漆應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品材質(zhì)、類型、批量、涂飾 設(shè)備和使用環(huán)境等條件，例如汽車、拖拉機(jī)和自行車等產(chǎn)品廣泛使用水溶性電泳底漆；機(jī)床和重型設(shè)備， 則廣泛使用過氯乙烯底漆和醇酸底漆。2 涂刮膩?zhàn)舆@是用刮刀通過手工刮涂方法將稠厚的膩?zhàn)油抗卧诘灼崮ど希?以填平表面的各種不平整缺陷。 若底 漆涂膜表面平整光滑，或涂層對表面的光亮度和平整性要求不高，則可不涂刮膩?zhàn)踊蛏俟文佔(zhàn)?。膩?zhàn)訉映鹛钇阶饔猛猓瑫?huì)降低涂層的質(zhì)量，在涂飾過程中應(yīng)盡量不刮或少刮膩?zhàn)印? 打磨膩?zhàn)訉痈稍锖蟊砻婧艽植冢氂媚ゾ呋蚴止し椒▽⒛佔(zhàn)訉哟蚰テ?/p>

55、整。(1) 磨料：常用的磨料有金剛砂、剛玉、花崗巖粉、浮石、玻璃粉和石英砂等，其中應(yīng)用最廣泛的 是各種砂布和耐水砂紙。(2) 打磨方法： 干打磨法。這是直接用砂紙或浮石等磨料對膩?zhàn)訉舆M(jìn)行打磨。 濕打磨法。 這是先用水、 肥皂水或松香水等液體將要打磨的膩?zhàn)訉訚櫇瘢?然后再用水砂紙或浮石 對膩?zhàn)訉舆M(jìn)行打磨。干打磨法在操作中易揚(yáng)起粉塵，濕打磨法不揚(yáng)起粉塵，效率高，質(zhì)量好。一般多采用 干打磨法，對于平整性要求高的膩?zhàn)訉涌刹捎脻翊蚰シā? 涂二道底漆在底漆涂膜上或在膩?zhàn)訉痈稍锖痛蚰テ秸螅?在它們上面所涂覆的一道稠度稀薄的底漆， 通常稱為 二道底漆。涂二道底漆的目的是為了填實(shí)膩?zhàn)訉又写嬖诘尼樋缀痛蚰r(shí)留

56、下的劃痕。對于保護(hù)性涂層或不涂刮膩?zhàn)訉拥牡灼嵬磕?，可不涂二道底漆。二道底漆的漆膜干燥后，要用更?xì)的砂紙打磨，用以提高它與面漆層的結(jié)合力。5 涂面漆這是涂完二道底漆之后的工序。 對于高裝飾性的涂層， 涂面漆的主要目的是使涂層有裝飾性和對環(huán) 境的穩(wěn)定性，也即面漆層既要有符合設(shè)計(jì)要求的色調(diào)、光澤和肌理，又具有耐候性、耐濕性、耐化工介質(zhì) 及打磨的穩(wěn)定性，因此涂面漆是一道關(guān)鍵性的工序，為了獲得優(yōu)良的面漆層，應(yīng)注意以下一些問題：(1) 面漆品種的選擇。面漆的品種很多，為了保證面漆層的涂飾效果，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品涂飾要求的裝飾 性和涂層對環(huán)境的適應(yīng)性，選擇并調(diào)配好面漆的品種及色調(diào)。(2) 調(diào)整面漆的黏度。如果面漆黏

57、度過低，則面漆層會(huì)干癟，而黏度過高，則面漆層不平滑，因此 只有黏度適中，面漆層才會(huì)呈現(xiàn)出光亮豐滿的外觀。(3) 涂層的層數(shù)。面漆涂幾道或幾層，應(yīng)根據(jù)涂料的黏度和遮蓋力來決定。一般面漆涂兩道。對于 某些涂料，涂層的裝飾性要求越高，則面漆的涂層數(shù)也越多。(4) 涂面漆的方法。對于面漆要求其涂層厚薄均勻，表面平滑光亮，因此一般采用空氣噴涂法或用 靜電噴涂法。為了提高面漆層的光澤和豐滿度，提高面漆層的防腐性，涂飾最后一道面漆時(shí)，可在面漆中 加入一定量的清漆，待混合均勻后再用于最后這道面漆的涂飾，也可在涂完最后一道面漆后，再涂一道或 兩道清漆，這有罩光面漆層的效果。6 拋光上蠟 對于高裝飾性要求的面漆層，需要進(jìn)行拋光和上蠟。(1) 拋光。這是用砂蠟作為磨料來磨平面漆層表面的一些細(xì)微的不平整缺陷，從而使面漆層顯出光 澤。拋光時(shí)一般使用棉布、呢絨或海綿等蘸著砂蠟先使涂層潤濕，然后再均勻地用力擦拭。一般涂層經(jīng)拋 光后可獲得鏡面一樣的光澤。(2) 上蠟。這是對于經(jīng)過拋光后的面漆層再涂上一層光蠟，可使涂層表面更富有均勻的光澤，光亮 度也高。如在產(chǎn)品的使用過程中，經(jīng)常進(jìn)行上蠟處理，擦亮后的涂層會(huì)長久顯得光亮如新。7 裝飾和保養(yǎng) 這是指在涂面漆后和在罩清漆之前在面漆層上進(jìn)行的印( 貼) 圖案、標(biāo)志和色帶等。(1) 印花。將印有圖案、花紋或商標(biāo)的印 ( 貼