第十四章表面處理

律第十四灶章呼

柱儲材料的表超面處理隔第一璃節(jié)與

削應概述駐材料的種隨類很多，侵它們的組怠成、結構第、性質及叔表面狀態(tài)類更是千差煎萬別。由顏于不同產觸品對于其亞表面處理龍的效果和梯功能的要聚求不同，觸因此，材雀料表面處丹理所涉及反的技術問壇題、工藝關問題等也申是十分廣祥泛的，并算與多種學夢科相關。算本章僅從鏈工業(yè)設計窄的特點出涌發(fā)，介紹惠幾種表面來處理工藝辰。手一、表面給處理的功糟效哲

于們造型材料輔的種類很志多，其中隸金屬材料豈、木質材將料和塑料枯則是最為槐常用的基艱本設計材淹料。從工龜業(yè)設計的拼特點出發(fā)銹，金屬材玻料的強度晨高，加工淋性能較好乒，其加工允表面具有阻金屬光澤陸，表面較插平滑；木贏材質輕，泛較易加工理，其表面東具有天然明的木質紋跌理；塑料選的來源豐介富，品種探很多，成違型較方便殲，且價廉捧，質輕，土透明性和皂著色性較滔好，是一民種新穎的陜優(yōu)良材料欲。這些材鼓料，以及里用它們制樹造成的產薯品，若不典給以一定俯的表面處綿理，則在磚各種使用旁環(huán)境下，孕材料或制糕件的表面欲會受到空揪氣、水分芳、日光、告鹽霧、霉寸菌和其他味腐蝕性介暈質等的侵茅蝕，由于登腐蝕、腐跳朽和老化季作用，會盛引起材料拘或制件失鄭光、變色閃、粉化及腿開裂等，違從而出現(xiàn)肚破壞的后葉果。表面奧處理的功鴿效就在于錦一方面保曾護產品，洞即保護材柔質本身賦攪予產品表奔面的光澤微、色彩和義肌理等而賺呈現(xiàn)出的李外觀美，兆并提高產農品的耐用物性，確保丘產品的安紋全性，由協(xié)此有效地愈利用了材角料資源；奇另一方面偷是根據(jù)設游計的意圖純，給產品勇表面附加朋上更豐富喘的色彩、楊光澤和肌責理等變化困，使產品槳表面更有控節(jié)奏感。梯此外，隨稅著表面處雞理技術的軟發(fā)展，還篩可實現(xiàn)提田高材料表忠面的硬度早，并可賦言予材料表襲面導電、者憎水和潤傘滑等特殊乒功效。象二、表面揭處理和加煌飾核

柄浩從工業(yè)設壽計出發(fā)，忘表面處理貝的目的首充先是美化私產品的外耍觀，也即糊按產品設杏計的要求盡調整其表就面的色彩孫、亮度和牧肌理等。含因此，材讀料本身具既有的外觀賽不符合設勒計要求時激，必須采術用適當?shù)牟毂砻嫣幚硖椒椒ㄟM行穴調整，以屬達到滿足息產品設計歉的要求。儀三、表面破加工截

提肺使金屬材敵料加工成醫(yī)平滑、光性亮、美觀草和具有凹事凸模樣的穩(wěn)表面狀態(tài)備的過程稱排為表面加念工，也即夕使金屬材照料表面恢散復其本身球具有的色童澤、亮度求和表面肌抬理特征而鳥進行的處娛理，表面階加工作為件電鍍和涂貝裝的前處巴理也是重棚要的?？?/p>

腫1溪．切跪削字

纏轉切削是利概用刀具對壽金屬表面芽層進行加弊工的方法艱與鑄造、嗽鍛造、壓輛力加工等忍相比較，變雖有切屑醫(yī)產生和材捧料廢棄，耳但一般可弟迅速加工怕出高精度園表面的產泊品?？v

魔2忍．研漁磨持

柄式研磨是把瓣金屬表面努加工成平仇滑面、有伐光面、鏡發(fā)面為目的蛋，有時也康把研磨作仿為表面末厲道加工和銳電鍍或涂談裝的前處孟理。研磨寺的方式有燈通過堅硬糟微細的研蠻磨料進行室的機械研龍磨，有通恢過電解金協(xié)屬表面溶規(guī)解而進行遷的電解研雨磨，以及饑通過試劑縮作用引起萄金屬化學吐溶解而進高行的化學長研磨。你

第(1)女機械研磨憂。研磨一招般金屬表潑面常用的撇磨料有每Al2O砌3欺系列磨料屢、美SiC娃系列磨料渡和背Cr2O肺3典系列磨料熔等。它們院的使用形趟態(tài)有研磨毛粒、油脂捕性研磨料磚、研磨布棟、研磨帶液、研磨紙掙、砂輪及淚液體研磨折料等，可即根據(jù)研磨息的對象和腥目的選擇喚使用伸。第

縫言在表面精計密加工中棵，有滾筒尺研磨和拋望光研磨等精方法，其感中使用簡尼便的拋光洲研磨與其瓣他機械加跟工方法不維同，它能絕迅速地加絨工出具有刻不涉及尺匪寸精度的桂平滑的或情具有鏡面糧光澤的表屠面，是一傘種高效率警的研磨方布法。龍

念(2)歲電解研磨隔和化學研執(zhí)磨。電解哲研磨和化紡學研磨有竄兩方面作單用：一是現(xiàn)使金屬表凈面溶解，犬另一是使棕金屬表面籮的凸部選疫擇性溶解改而使表面遍平滑。電量解研磨基蓋于以電解枯作用使金剃屬表面溶懲解，化學糞研磨則基勇于以強溶示劑引起的錄直接的化階學性溶解買。由于這拾兩種研磨窄方法能獲瓦得獨特色忍調和光澤陳的加工面窩，所以在唯日用品、恐照明類器仁具以及機董械零部件宵的表面加緣工中得到鐮了廣泛應送用。副

套3扛．蝕息刻舒

堪惠蝕刻是利設用化學藥柔品的作用裂使被加工貴金屬表面譯的特定部慕位浸蝕溶棉解而形成稼凹凸模樣安的一種加艙工方法。椒在蝕刻過孟程中，首妙先將整個制金屬表面包用耐藥性纏的膜庭(浙隔離膜或鉗掩蔽膜菊)妨覆蓋，而重把表面上育要求凹下桃去部位的折膜用機械謀的或化學墊的方法除峰去，使這紫部分的金梁屬表面裸著露。然后馳將藥液倒躬入其中，胞使裸露部程分的金屬維溶解而形蜜成凹部。猴最后，將瞎剩下的蓋某膜用其他炊藥液除去矮，這部分洽表面就成亦為凸部。呀這樣，在功金屬表面深就描繪出薯所設計的際凹凸模樣念。碌

驢17犬世紀發(fā)明脅并普及的評銅版畫，大就是將銅拐板全面涂館蠟，然后際用針尖在針蠟膜上描嶺繪肖像或忙風景畫，屢并置銅板欲于硝酸液賭中浸蝕，匹使被描繪秒的圖像成勾為凹陷的杰部分，這炊一過程即災是蝕刻的脹凹版制版僻工藝過程漿。對于這叮種技法，晌后又經(jīng)過侮對掩蔽膜您、蝕刻藥表液及描繪疤方式等的千改進，在智形成掩蔽敞膜方面發(fā)脊明了利用顯照相沖洗秒的照相制束版法，并對有效地利驕用此法得帆到表現(xiàn)復似雜而色調求微妙的特擾征部分，磁此即把蝕只刻工藝用炭到了有價炭證券原版日的制版等滿方面駱。哥

謊辜由于照相樂制版可進開行精細的刺加工，因鏈此從印刷位工業(yè)中的很照相版、搬圖線版及先多色版的貼制版開始熟，以致發(fā)彎展到金屬負過濾器、揮集成線路弱塊、彩電苦顯像管、嬸銘牌及印雀刷線路板破等的制作甲方面，這鍋種蝕刻工刑藝都得到侮了廣泛的青應用。嫂四、表面笨層改質處匪理稀

蛛蜻表面層的禿改質處理謠是有目的適地改變金近屬表面所飼具有的色鞋彩、肌理句及硬度等慚性質，這從實際上是瘦使金屬表物面通過化們學的或電續(xù)化學的反址應而轉變跌成金屬氧鉗化物或無曉機鹽覆蓋開膜的過程玉，由此來襯提高基體液金屬的耐稿蝕性、耐莊磨性及著批色性能等秒。表面層新改質處理處的方法主午要有化學曉處理、陽倘極氧化處密理和金屬麥著色處理仰等，這些悉處理有時梢也可作為另電鍍和涂職裝等工藝抓的前處理日。拋

抵1飯．化學處盆理限

炕障化學處理怠是通過氧占或堿液的串作用使金揮屬表面形茅成氧化物頂或無機鹽叉覆蓋膜的篇過程。進兼行化學處櫻理后，要鮮求形成的決覆蓋膜對響基體金屬姑具有耐蝕兆保護性、詢耐磨性，藝并對基體險金屬有良鳴好的附著煮能力，即嚷不會從基坦體金屬上宋剝離?；珜W處理也訂可用于金辣屬表面的碼著色上，號如鐵器的所發(fā)藍過程變就是使其誓表面形成訓Fe2O京3贈的覆蓋膜拆，從而起坐到防蝕作棟用艦。朵

發(fā)凝化學處理件的應用實爪例很多，霞如對鐵制百品、鋼制渠品通過磷則酸或磷酸質鹽的處理改，使其表晨面形成磷諒酸鐵結晶誕的覆蓋膜派，即鐵器景的發(fā)藍；錦不銹鋼制罩品用酸處奇理使其表懸面鈍化，厲以及對銅劍和鋁制品珍的化學處魔理等。鞏

菜2漆．陽極氧示化處鍛理槳

鏈省陽極氧化圾處理是使械金屬制件薄在陽極的意電解作用載下，在其罩表面形成奸氧化膜而高使金屬鈍宿化的過程朽。這種工挎藝中以鋁落制品的陽甲極氧化應盾用最多，另處理后生編成的覆蓋朵膜為陽極押氧化鋁成特分。鋁制芝品雖可不望經(jīng)處理而荷直接使用擔，但為使當鋁制品具久有更高的既耐蝕性和片更好的裝縣飾性，并臭能長久保舅持其優(yōu)美睬的外觀，破陽極氧化休處理是最爸為有效的形方法。氧謎化膜具有岔多孔性，啦此孔有似母于角柱體適形的厚壁千圓筒管子由，它們相沙互密集排忽列在制件煙的表面上拼，因此可說用特殊的偽電解液使旗氧化膜著結色，使其橫成為有色喊的皮膜，芽也可在陽僵極氧化處填理后使染蘋料或其他革金屬附著盯(暈電沉積作據(jù)用例)麥在氧化膜償?shù)目坠軆壬?，然后對疫這些孔管仙給以封閉花處理，而脆使制件表課面的氧化井膜變成不瀉易褪色的托有一定硬糾度的著色滋表面。犯五、表面革被覆處理徐

夏遲表面被覆瘋處理層是戴一種皮膜過，如涂層軍或鍍層覆螞蓋制品表另面的處理撞過程，這露也是一種短重要的表河面處理方飯法。依據(jù)臭于被覆材安料和被覆肅處理方式直的不同，許表面被覆驕處理有鍍腸層被覆露(錦電鍍、熔記射鍍、蒸奔發(fā)沉積鍍莊和氣相鍍渣等恨)奮，有以涂背裝為主體幣的有機涂桶層被覆，啞還有以陶準瓷為主體被的搪瓷和者景泰藍等呀被覆。表受面被覆處滅理依據(jù)于戀被覆層的墻透明程度跌可分為透攀明表面被食覆和不透略明表面被瘦覆。透明舊被覆是為猴了充分利訓用并保護竟基體材料瓣自身表面釀所具有的賀色彩和輝捎度而用透另明皮膜進宋行的被覆誓處理，不誤透明被覆灘是為了使隊基體材料綠轉變成具市有所要求床的性質、目色彩、亮南度和肌理躍的表面而添用不透明哪皮膜進行主的被覆處貓理。無論管制品表面宜采用何種吼被覆處理滲，其目的壓均在于保暢護和美化完制品表面暑，有時還漲可賦予制郵品表面一麗些特殊的柴功效。涼

息1說．鍍層被貸覆淺

赤吉鍍層被覆趨能在制品鳳表面形成旨具有金屬蛛特性的鍍招層，這是斧一種較典仇型的表面喬被覆處理燦工藝。鍍改層被覆不購僅可以提充高制品的武耐蝕性和隸耐磨性，惜并能調整呼制品表面竊的色彩感定、平滑感稼、光澤感硬和肌理感壽，因此能巴保護和美僻化制品。售由于有優(yōu)常異的鍍層腫，常?？汕纱颂岣吖庵破返钠方B位或檔次敗。敢

布賺鍍層被覆跌處理時的閥基體主要思是金屬材泛料，隨著稻塑料和鍍誰層被覆處唱理技術的愿發(fā)展，塑耕料制品的到鍍層被覆隱正在得到質日益廣泛橫的應用躬。清

棉引按鍍層的境表面狀態(tài)財可分成鏡蟻面鍍層和此粗面鍍層酸(完梨皮面、洪鍛光面、咸不整粗面績或基材表顫面的原狀仔)箱兩類，或偷分為有光槳鍍層、半以光鍍層和添無光鍍層壓。鍍層被漂覆處理的向缺點是鍍洗層的色彩衫單調，并柄對制品的談大小和形挎狀有所限膊制。鍍層耳被覆的金軟屬有復Cu妄、砌Ni金、勵Cr它、先Fe霸、牌Zn傅、戶Sn章、掘Al亡、懸Pb宜、構Au歲、緩Ag黃、戚Pt釘及它們的絨合金怪。丈

糖腰鍍層被覆壞的方法有誓電鍍、化本學鍍、熔補射鍍、真收空蒸發(fā)沉浪積鍍、氣雕相鍍等，語還有特殊舟方莊法范—呈—稀刷鍍法和瀉摩擦鍍銀茄法。隨著武制品的多忌樣化和對祝鍍層功能嫩性的要求蟲，發(fā)展了弦合金鍍、胳多層鍍和乖復合鍍及粘功能鍍等鹿方法。芒

植2撥．涂層被仁覆斬

涼梨在制品表雖面形成以榨有機物為耕主體的涂范層，即涂西層被覆，刑這是一種哭簡單而又球經(jīng)濟可行濕的表面處型理方法，杯在工業(yè)上棕通常稱為舊涂裝。涂簽層被覆的贊目的有三盼方面，一不是防止制證品表面受疊腐蝕、受計劃傷、受償臟污，即要提高制品鋒的耐久性期；二是將園制品基體戲的表面轉憐變成涂層蜓所具有的杯色彩、光筐澤和肌理激，使制品侵外觀在視篇覺感受上泥成為一種芝美觀悅目確的制品；錦三是賦予呼制品隔熱鈴、絕緣、扶耐水、耐哨藥品和耐宴腐蝕等性賄能，根據(jù)材需要還可淺賦予制品秧隔音、導譜電、防霉歲和防蟲等鼻特殊功能母，特別是至通過涂層夫被覆與其緣他表面處啊理相疊加掃的多重處鐵理，可得懸到能耐相掙當苛刻使萍用環(huán)境條粘件的重防其蝕涂層紀。臥

挎談涂層被覆粒所用的材放料是各種馬涂料，它內們由主要塞成膜物質辱、顏料和會稀料等混現(xiàn)合加工而隱成。主要寬成膜物質裙是涂料中去的主要組饒分，大多坊數(shù)為各種漆合成樹脂譜，其主要淹作用是使上顏料分散能，并使涂崗料附著于涉被覆蓋物縣的表面上巖。由于有艱機溶劑涂伙料在使用菊時對環(huán)境眨有污染，逆又為了節(jié)鍬省資源，潮現(xiàn)代涂料你已由有機很溶劑型向娛水性涂料淘、粉體涂爹料、固體陡組分涂料辭和反應性痰涂料轉化腐，并正在掌向不用有飼機溶劑的陪涂料過渡令。熟

姻搜涂層被覆凈工程，即釀涂裝工程抗，包括涂諸裝前處理君、涂敷涂鴉料及涂層強干燥等工孕序。由于宗涂層的厚物度較薄，蔬因使用狀譽況和使用膊環(huán)境的差惰異，制件貪上的涂層繪會隨著時燥間的推移填而出現(xiàn)劣途化、侵蝕凈和磨損等寒，因此在截實施正確畢的涂裝工伏藝時，對錢于涂裝工仇程中的管哄理問題也帝十分重要牧。扔

敵3紡．搪瓷和茅景泰瓜藍潔

攤付公元前慕3舒世紀在埃像及已有了慎在銅器表餅面搪瓷的悟技術，此趨后作為工患藝技術被矩人們繼承精下來，進沾而制造出現(xiàn)了稱為景續(xù)泰藍的工清藝美術品野，這類美床術品很受微世人的器賴重。這種膜技術應用欺在工業(yè)制綱品上則被蓮稱為搪瓷扛。搪瓷和昆景泰藍是慚用玻璃質胳材料在金布屬表面進奪行被覆所家形成的一京種被覆層感，它是通園過將混入盛顏料的玻頂璃質釉藥毫施涂于金綁屬表面，謹然后在泛800眼℃窩左右進行榴短時間燒戰(zhàn)制而成的污。華

善龜被覆搪瓷嚷和景泰藍師的基體金梁屬有鐵、顛銅、鋁和夠不銹鋼等囑，而作為期工藝美術勇品的景泰沸藍制品也烤有用金和舍銀的。通賞過搪瓷的軍制品具有墳堅固性和儉耐蝕性，掀并有優(yōu)美劉的裝飾性桑、表面光外澤和肌理豆，但在受根到交變性隱、急劇溫稠度變化和榮沖擊等作吧用時，被倚覆層容易脾剝落。這瞇一缺點主直要來自基停體金屬和芬玻璃質釉皇料的膨脹嗎率不同和寨附著力大騙小的影響捐，因此可懲用多層搪愉瓷的處理丙方法控制躺膨脹率的咽差異程度沃和附著力申的大小，值以此改進廣搪瓷制品偉的質量。群搪瓷制品煉現(xiàn)今已廣神泛用做廚聽房用品、字醫(yī)療用容怕器、浴槽案、化工裝膨置和裝飾壞品等。撈第二忽節(jié)前

跪幕前處理直在對材料雄或制品進替行表面處啄理之前，沈應有前處均理或預處叛理工序，吐以使材料棋或制品的份表面達到終可以給以拋表面處理杏的狀態(tài)。騰前處理的曠質量好壞怠是能否獲呈得優(yōu)質表探面處理效竄果的重要橡環(huán)節(jié)。實儀踐證明，抵經(jīng)過表面鬧處理獲得均的鍍層、劍涂層或化閑學處理膜為，有時會跑出現(xiàn)防蝕廉性差、結枯合力低、英耐用壽命磚短、表面艇不平滑光僑亮、起泡宏或剝落等銳現(xiàn)象，這魯常常是由設于前處理匙不當而造輪成的后果感。因此，爸在表面處令理前，必救須有保證讀質量的前勞處理工序忽。從通用爽材料或一計般制品使箱用的材質獸來看，前趙處理可分非為金屬表逆面的前處蹲理、塑料艦表面的前黨處理和木翅材表面的濫前處理等覆。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械處理、化學處理和電化學處理等。由于機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處理和電化學處理，以及鋁和鋁合金制品的化學處理等?；瘜W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溶劑和無機試劑中的除油，在適當?shù)幕瘜W試劑中的化學強浸蝕和化學弱浸蝕。電化學處理則主要用以強化學除油和浸蝕的過程，有時也可用于弱浸蝕時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，在進行各種表面處理之前，應將這些油污清洗干凈，以免影響表面處理的效果。

油污按其性質可分為皂化油和非皂化油兩類。皂化油是來源于動植物的油脂，能與堿液起化學反應生成皂，非皂化油是不與堿液起化學反應的礦物油脂，如凡士林、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，一般是采用有機溶劑處理、堿液處理或電化學處理的方法除油或脫脂。

(1)有機溶劑除油。使用有機溶劑除油可同時除去皂化油和非皂化油。對于溶劑要求其溶解力強，不易燃易爆，毒性小，揮發(fā)較慢，且價格低廉。實際上使用的有機溶劑很難全面滿足上述要求。生產中常用的有機溶劑有汽油、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。其中應用較廣的是氯化烴，它的優(yōu)點是溶解力強，不易燃易爆，缺點是有毒，成本高，在有水存在下能分解出氯化氫，有腐蝕作用，在使用時要注意防潮防濕。

用有機溶劑除油，最簡單的方法是用棉紗蘸有機溶劑對金屬表面進行擦洗(適用于大型工件)。也可將制品浸入盛有有機溶劑的槽中，通過浸漬來除油，這種方法可在專用的脫脂機中進行。在脫脂機內放有若干個槽子，分別都裝有有機溶劑，用機械傳送的方式，使工件依次浸入其中脫脂。

在脫脂機中脫脂，溶劑多用三氯乙烯，因為它在低溫時具有很強的脫脂能力，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號溶劑汽油，一般用浸洗或擦洗的方法脫脂。使用有機溶劑脫脂，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充處理。

用有機溶劑除油的優(yōu)點是效率高。在使用脫脂機的情況下，溶劑消耗少，因而成本并不高。若不使用脫脂機，則溶劑消耗大，成本增加，且易燃并有毒。由于有機溶劑除油有這些缺點，在不使用脫脂機的情況下，應盡量不用有機溶劑的方法除油。

(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，乳化除油的時間較長，因經(jīng)常在堿液中加入各種乳化劑，如肥皂、水玻璃、OP乳化劑等，用以提高乳化除油的效率。當堿液除油的配方和工藝條件選擇適當時，皂化油和非皂化油都可順利地從制品表面清洗干凈。堿液除油時堿的濃度不宜偏高，因為濃度偏高，會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。當金屬表面油污被除凈時，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除油。生產實踐證明，采用這種除油方法是合理的，雖然應用這一除油工藝，在時間上要比用有機溶劑除油長一些，但無毒和不易燃卻是它的一大優(yōu)點，其所用的生產設備較簡單，且經(jīng)濟。

(3)電化學除油。電化學除油是將制品放在堿性溶液中作為陰極或陽極而進行電解除油。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。

電化學除油的第二電極最好用鍍鎳鋼板或鎳板。在陰極除油時，如用鐵板作陽極，鐵會出現(xiàn)溶解而臟污溶液，并在陰極上產生沉積物。

電化學除油的原理是：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生攪動作用，促進油污脫離金屬表面，同時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。因此電化學除油比堿液除油的效果要好。電化學除油時，提高溶液的溫度和提高電流密度都能提高除油的效果。

陰極除油的缺點是陰極上析出的氫氣會滲到金屬內部而引起金屬變脆。因此，對于硬質高碳鋼制件，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。這是因為：

①陽極附近的堿度較低，減弱了皂化作用；

②陽極上析出的氧氣較少；

③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，在生產上可采用先在陰極上除油，然后再在陽極上除油。在這種情況下，滲入表面的氫幾乎在很短的時間內就能完全除去而恢復制品的彈性。

2．黑色金屬制品的浸蝕

鋼鐵制品與大氣長期接觸或進行熱處理時，其表面會覆蓋上一層銹蝕物或黑色氧化皮，其化學組成是各種鐵的氧化物。在進行各種表面處理時，必須預先除去這些氧化物。其方法有手工除銹、機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。這種處理的實質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產生的氫氣對銹蝕物的機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。有時在浸蝕過程中也通以電流，則稱為電化學浸蝕，電化學浸蝕既用于強浸蝕，也用于弱浸蝕，弱浸蝕一般是在強浸蝕后進入電鍍槽之前進行的，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處于干燥狀態(tài)。為保證浸蝕過程順利進行，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，會使化學溶解反應受到抑制。

(1)化學強浸蝕。在黑色金屬強浸蝕中，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構，當金屬制品表面只帶有疏松的銹蝕物時(其中主要是Fe2O3)，可單獨用鹽酸來浸蝕，因為鹽酸對制品的浸蝕速度快，基體溶解少，滲氫程度也小些，當金屬制品表面為緊密的氧化皮時，使用硫酸浸蝕比單獨用鹽酸時的酸耗量要小些，成本也低，這是因為硫酸浸蝕時的機械剝離作用要比鹽酸的強，當金屬表面的銹和氧化皮含高價鐵的氧化物多時，可采用混合酸進行浸蝕，這樣既可發(fā)揮氫對氧化皮的撕裂作用，又可加速Fe2O3和Fe3O4的化學溶解，加速洗凈表面銹蝕物。影響強化學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。

實踐證明對應于最大浸蝕速度有一個最適宜的硫酸濃度，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，但實驗結果表明，當鹽酸的濃度在20％以上時，基體的溶解速度比氧化物的溶解速度的增加要快得多，因此生產中很少使用濃鹽酸。為了避免鹽酸揮發(fā)損失，減少氯化氫毒氣的析出量，鹽酸濃度應控制在15％以下。當使用混酸時，多采用含10％H2SO4和10％HCl的混合液，這個比例可根據(jù)情況適當調整。溫度對化學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，并延長設備的使用壽命，一般都不采用高溫浸蝕。當采用硫酸浸蝕時，溫度最高不超過60℃。當采用鹽酸或混酸浸蝕時，溫度一般不超過40℃。

在10%20％的上述酸液中進行浸蝕，隨著使用時間的延長，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。當溶液中剩余酸的濃度為3%5％以及鐵的含量達90g/L時，浸蝕液應予以更換。

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。

(2)電化學強浸蝕。黑色金屬的電化學強浸蝕是借助于直流電進行的。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，直接用電化學強浸蝕，其效果是不理想的，最好先經(jīng)過硫酸溶液化學強浸蝕，待氧化皮疏松之后再進行電化學處理。當氧化物是多孔且疏松時，電化學浸蝕的效率是很高的。其優(yōu)點是浸蝕速度快，酸液消耗少，且制件使用壽命長，其缺點是耗費電能。

目前在大量生產中多采用陽極浸蝕。對于形狀較復雜而幾何尺寸要求嚴格的制件，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)合電化學浸蝕，即先用陰極進行浸蝕，而后轉為陽極浸蝕。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)點是可以減輕滲氫現(xiàn)象。黑色金屬陽極浸蝕時，常用的電解液是15%20％H2SO4溶液，陽極電流密度為510A/dm2，操作多在室溫下進行。

(3)弱浸蝕。弱浸蝕是金屬制品進行電鍍前的最后一道預處理工序。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)出金屬的晶體組織，其實質是金屬表面活化的過程。這個常被人們忽視的操作工序，對基體金屬與鍍層間的良好結合起著極為重要的作用。通常在金屬制品經(jīng)過弱浸蝕后，應立即予以清洗，并轉入鍍槽中電鍍。所以電鍍總是在經(jīng)過除油和弱浸蝕后才進行的。弱浸蝕處理的特點是浸蝕介質的濃度低，處理時間短，并多在室溫下進行。對于黑色金屬的弱浸蝕，可用化學法，也可用電化學法。采用化學法時，多使用含3%5％H2SO4或HCl的稀溶液，浸蝕0.51分鐘。采用電化學法弱浸蝕時，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。它在強堿性溶液中，會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。若表面油污嚴重，應先選用有機溶劑除油，然后再用堿性鹽溶液化學除油。若表面油污較少時，可直接選用含少量苛性堿的除油液，或用堿性鹽溶液處理。

施有機溶劑儉除油常用治三氯乙烯菌或三氯乙床烯與四氯仰乙烯的混魯合有機溶瘋劑。如無琴這種高效扇能有機溶岸劑，且制預品表面又岡黏附大量敲油污時，聲也可采用海乳化除油只法。這種芹方法是把坑除油能力埋低的有機碑溶劑，如黨煤油、二防甲苯等與牽乳化劑，朵以及如弱捉堿性肥皂務或三乙醇蔽胺與油酸羨等形成的亦皂類進行悟必要的組玩合，使油遠污在有機咱溶劑溶解捐和乳化的腫雙重作用爛下被清洗翻。壤

內4粗．鋁及其勺鋁合金制得品的浸柄蝕辭

欄穗輕金屬制綢品的浸蝕菠可以用酸宋液，也可只以用堿液測。在堿溶紀液中浸蝕酒的工藝是宋廣泛采用印的方法，毀此法浸蝕翠速度較快教，在表面島油污較少防時，甚至珠可以不經(jīng)炮過除油而貼直接進行托堿液浸蝕呀?；?/p>

無梅浸蝕一般遭在縮50會℃績80限℃聲下于乓10%2夢0%叼的苛性鈉沿溶液中進塘行，浸蝕隙時間約為靈兩分鐘，螞其作用是固由于氫的朗強烈析出朝而促使非結溶性污物態(tài)離開金屬須表面。含

阻5冒．黑色金傷屬制品的屠磷磚化膝

會宜黑色金屬室表面通過窮化學反應表生成一層渡非金屬的書、不導電旨的、多孔煙的磷酸鹽滲膜的處理奉過程稱為款磷化或磷嚼化處理，晶形成的磷凱酸鹽膜稱講為轉化膜房。磷化處粥理廣泛用屯于金屬加賓工成形以剃及防銹封救存等工序粱中，其中請作為涂層恰被覆表面荒處理的基藍底或前處隨理應用最儀為普遍。轎磷化膜具模有多孔性龍，涂料可論滲入到這抖些孔隙中霉，因而能孔顯著地提飲高涂層的然附著力。堂此外，磷嗓化膜又能稻使金屬表久面由優(yōu)良戶導體轉變頑為不良導拴體，從而處抑制了金踐屬表面微凱電池的形支成，有效廟地阻礙了世金屬的腐占蝕，可成尊倍地提高浮涂層的耐池蝕性和耐考水性，所昨以磷化膜堡已被公認絲為涂層被叉覆最好的犁基底。對天薄板金屬羊制品的涂啦層被覆要青求在被覆彈前樓100%噴地進行磷件化處理兔。樣

骨蠟按形成磷禁化處理劑表的組成可做分為，以儲鐵鹽為主征的磷化處咽理，以鋅燙鹽為主的是磷化處理捆及以錳鹽朝為主的磷迎化處理。局作為涂層桿被覆表面道處理的前戶處理，最女廣泛應用邊的是用鋅革鹽為主的楚磷化處理驢，這種處航理速度快粒，形成的凍磷化膜厚脫度適當照(撕13鍛μ逮m)肝，是涂層熔被覆的良鎖好基底。懇鋅鹽磷化委處理劑的驅主要組分窄是磷酸二崖氫鋅約(兩可用氧化舞鋅與磷酸捧配制組)羞、氧化劑標(即常用硝酸摧鹽真)伯、催化劑排(候常用亞硝打酸鈉、氯犯酸鈉和過陽氧化氫等兵強氧化劑攤)杠和一些添養(yǎng)加劑太(蜻如三聚磷訂酸鈉、氟阿化鈉等任)禾。以下列糾舉兩種磷尤化液的配旦方及工藝江規(guī)范供參鋸考選。饒

難由配方擾一益

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士棄此配方所此制得的濃濟磷化液，言總酸度接貓近更500序點，總酸躲度與游離膛酸度之比悠為蒙7貫∶揚110兇∶活1口。將此濃笛磷化液稀捕釋至磷化賊工藝所規(guī)遞定的總酸喘度相(總噴射法采脾用鴿1216際點岡)錘，另外補忽充添加亞控硝酸鈉，頂在居60撞℃衰65筒℃蠢下噴射處柿理朝l1.5消分鐘，即?？稍诔万T和酸洗后渣的潔凈的休鋼鐵表面翠上獲得結中晶細致的嚴磷化膜，交磷化膜重壤量為捎。及

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棒培磷化處理翼時應添加鍬亞硝酸鈉召0.3g鵝/L避及三聚磷揀酸鈉敵0.1g慢/L攤。這種磷漢化液的總胃酸度為遮1012芹點，總酸修度與游離敢酸之比為猶10崇∶敵115塌∶久1酬，磷化溫蹈度為段60掃℃足±辮5拜℃踢，噴射磷恐化處理需霉23曠分鐘，磷是化膜重量糠為，適用犧于鋼鐵表故面的噴射跑磷化處理蹲?；?/p>

刪慚上述有機陪溶劑除油爺、堿液除匹油、電化暈學除油、塵化學強浸刻蝕中，電絞化學強浸希蝕和弱浸槽蝕屬于鍍已層被覆表膽面處理的聚前處理，宋堿液除油搜、化學強訴浸蝕和磷墊化處理屬船于涂層被必覆表面處羞理的前處秀理，鋁及功鋁合金的汪除油和浸司蝕屬于表鼠面改質處啦理的前處俱理。二、塑料制品的表面前處理

塑料制品的表面處理主要包括涂層被覆處理和鍍層被覆處理。一般塑料的結晶度較大，極性較小或無極性，表面能低，這會影響涂層被覆的附著力。由于塑料是一種不導電的絕緣體，因此不能按一股電鍍工藝規(guī)范直接在塑料表面進行鍍層被覆，所以在表面處理之前，應進行必要的前處理，以提高涂層被覆的結合力和為鍍層被覆提供具有良好結合力的導電底層。

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溶劑清洗或用含表面活性劑的堿性水溶液除油。有機溶劑除油適用于從塑料表面清洗石蠟、蜂蠟、脂肪和其他有機性污垢，所用的有機溶劑應對塑料不溶解、不溶脹、不龜裂，其本身沸點低，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。最常用的表面活性物質為OP系列，即烷基苯酚聚氧乙烯醚，它不會形成泡沫，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，未進行化學品氧化處理時也可直接進行涂層被覆。為了獲得高質量的涂層被覆，也有用化學品氧化處理的，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65℃70℃/5min10min，水洗凈，干燥。

用鉻酸處理液浸蝕的優(yōu)點是無論塑料制品的形狀多復雜，都能處理均勻，其缺點是操作有危險，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電的金屬底層。前處理的工序主要包括有：機械粗化、化學除油、化學粗化、敏化處理、活化處理、還原處理和化學鍍。其中前三項是為了提高鍍層的附著力，后四項是為了形成導電的金屬底層。

(1)機械粗化和化學粗化。機械粗化和化學粗化處理是分別用機械的方法和化學的方法使塑料表面變粗，以增加鍍層與基體的接觸面積。一般認為，機械粗化所能達到的結合力僅為化學粗化的10％左右。

(2)化學除油。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，如二氯化錫、三氯化鈦等。這些被吸附的易氧化物質，在活化處理時被氧化，而活化劑被還原成催化晶核，留在制品表面上。敏化的作用是為后續(xù)的化學鍍覆金屬層打基礎。

(4)活化?；罨墙柚谟么呋钚越饘倩衔锏娜芤海瑢?jīng)過敏化的表面進行處理。其實質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，它具有較強的催化活性。當將此種表面浸入化學鍍溶液中時，這些微粒就成為催化中心，使化學鍍覆的反應速度加快。

(5)還原處理。經(jīng)活化處理和用清水洗凈后的制品在進行化學鍍之前，用一定濃度的化學鍍時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。化學鍍銅時，用甲醛溶液還原處理，化學鍍鎳時用次磷酸鈉溶液還原處理。

(6)化學鍍。化學鍍的目的是在塑料制品表面生成一層導電的金屬膜，給塑料制品電鍍金屬層創(chuàng)造條件，因此化學鍍是塑料電鍍的關鍵性步驟。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，在進行涂層被覆處理前，也要對木材制品表面進行前處理。前處理的主要過程有干燥、去毛刺等項。

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，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％時才能進行涂層被覆。木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纖維殘留表面，它們一經(jīng)吸收水分或溶劑會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，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薄的酒精，立即用火點著。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，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，在清洗部位刷12道蟲膠漆，防止木材內層的松脂繼續(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的任意色彩時，木制品白坯表面要進行漂白。一般情況下，常在顏色較深的局部表面進行漂白處理，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，如果漂白單板，則可將單板全泡在混合液中浸漂；如果在整個表面上進行漂白，則可將溶液涂在木材表面上，待表面達到漂白要求時，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，可用一小團清潔的棉紗浸漂白液后壓在要漂白的部位，在達到漂白要求之前應始終保持棉紗團上有漂白劑。

用氫氧化鈉溶液漂白時，將該液涂在木材表面，經(jīng)半小時后，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，水分揮發(fā)較慢，染色均勻，且價格低，使用方便。它的主要缺點是水使木材起毛，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。酒色染色的缺點是易出現(xiàn)色調濃淡不勻的現(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，不論是水色染色或酒色染色，最好在玻璃杯、陶瓷罐或搪瓷盆內操作，不要使用金屬容器，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，又有差異之處，而在應用的廣度上，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品或物體的表面上，并通過產生物理或化學的變化，使涂料的被覆層轉變?yōu)榫哂幸欢ǜ街蜋C械強度的涂膜。產品的涂飾也稱為產品的涂裝或產品的油漆。

涂料具有的功能，即其保護功能、裝飾功能和特殊功能，只有在涂料轉變?yōu)楫a品表面的涂膜之后才能得以實現(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變成為實際的功能，使工業(yè)產品能得到預期的保護和裝飾效果，以及某些特殊的效能。二、涂飾的要素

為了保證產品的涂飾質量，使形成的涂膜能達到設計的技術要求，以獲得產品最高的經(jīng)濟效益，則必須嚴格掌握涂飾的技術要素。在涂飾工程中，直接影響涂膜質量的是涂料、涂飾技術和涂飾管理這三個要素。

1．涂料

涂料的質量高，且配套性良好，這是獲得優(yōu)質涂膜的基本條件。在選用涂料時，應從涂料的作業(yè)性、配套性、涂膜性能和經(jīng)濟性多方面綜合考慮，或通過試驗篩選，首先選用作業(yè)性、配套性良好，并能滿足產品使用功能要求的優(yōu)質涂料。

2．涂飾技術

涂飾技術(包括涂飾設備和涂飾環(huán)境等)是獲得優(yōu)質涂膜的必要條件。涂膜的質量優(yōu)劣不僅取決于涂料自身的質量，而且在很大程度上取決于形成涂膜的工藝過程和條件。劣質涂料不可能形成優(yōu)質涂膜，但優(yōu)質涂料如果對其施工不正確，也不會得到優(yōu)質涂膜。例如，在對產品涂飾時，良好的前處理則能增強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)良好前處理的產品表面上(如表面有銹跡、油斑及其他污物等)，將會引起涂膜起泡、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)范的實施，從而達到涂飾目的和獲得優(yōu)質涂膜的重要條件，在采用機械化和自動化程度較高的現(xiàn)代工業(yè)產品涂飾中，嚴格的科學管理更顯得十分重要。涂飾管理不僅包含勞動的組織和分工，明確各崗位的責任，更主要的是對關鍵工序的工藝參數(shù)和執(zhí)行的情況進行監(jiān)測和記錄，對出現(xiàn)的質量問題及時地研究并處理，還應加強對作業(yè)人員的技術培訓，這些都是現(xiàn)代化工業(yè)生產中的重要環(huán)節(jié)。三、涂飾的基本操作

產品在經(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，既適合噴涂形狀復雜的產品，又適合噴涂表面積大的產品，既適合噴涂面漆，又適合噴涂底漆，它們是工業(yè)上應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，是大批量產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。

刮涂法是在產品表面用刮刀涂刮膩子以填平表面不平整缺陷的方法。涂刮膩子的操作是在經(jīng)干燥的底漆涂膜上進行的。在大批量產品的涂飾中不用刷涂法，因為它生產效率低，且涂膜有刷痕，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、對涂膜外觀的要求、產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變化轉變成具有一定強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變?yōu)楦捎驳耐磕?，這取決于涂料品種的性質。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，是通過化學變化固化成膜，濕膜也可在室溫下固化，但干燥速度慢。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，也是通過化學變化固化成膜的，但必須在加熱到一定溫度下才能進行。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，選擇涂料品種時要根據(jù)產品的材質、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、涂飾類型、涂膜裝飾性等級和表面平整性不同而異。以下按機械產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。選擇底漆應根據(jù)產品材質、類型、批量、涂飾設備和使用環(huán)境等條件，例如汽車、拖拉機和自行車等產品廣泛使用水溶性電泳底漆；機床和重型設備，則廣泛使用過氯乙烯底漆和醇酸底漆。

2．涂刮膩子

這是用刮刀通過手工刮涂方法將稠厚的膩子涂刮在底漆膜上，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，則可不涂刮膩子或少刮膩子。

膩子層除起填平作用外，會降低涂層的質量，在涂飾過程中應盡量不刮或少刮膩子。

3．打磨

膩子層干燥后表面很粗糙，須用磨具或手工方法將膩子層打磨平整。

(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，其中應用最廣泛的是各種砂布和耐水砂紙。

(2)打磨方法：

①干打磨法。這是直接用砂紙或浮石等磨料對膩子層進行打磨。

②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子層潤濕，然后再用水砂紙或浮石對膩子層進行打磨。干打磨法在操作中易揚起粉塵，濕打磨法不揚起粉塵，效率高，質量好。一般多采用干打磨法，對于平整性要求高的膩子層可采用濕打磨法。

4．涂二道底漆

在底漆涂膜上或在膩子層干燥和打磨平整后，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膩子層中存在的針孔和打磨時留下的劃痕。對于保護性涂層或不涂刮膩子層的底漆涂膜，可不涂二道底漆。

二道底漆的漆膜干燥后，要用更細的砂紙打磨，用以提高它與面漆層的結合力。

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計要求的色調、光澤和肌理，又具有耐候性、耐濕性、耐化工介質及打磨的穩(wěn)定性，因此涂面漆是一道關鍵性的工序，為了獲得優(yōu)良的面漆層，應注意以下一些問題：

(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，應根據(jù)產品涂飾要求的裝飾性和涂層對環(huán)境的適應性，選擇并調配好面漆的品種及色調。

(2)調整面漆的黏度。如果面漆黏度過低，則面漆層會干癟，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，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微的不平整缺陷，從而使面漆層顯出光澤。拋光時一般使用棉布、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。如在產品的使用過程中，經(jīng)常進行上蠟處理，擦亮后的涂層會長久顯得光亮如新。

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行的印(貼)圖案、標志和色帶等。

(1)印花。將印有圖案、花紋或商標的印(貼)花紙，先在其正面涂抹一層顏色淺的罩光清漆作黏結劑用，待其表面干燥到略感發(fā)黏時，將它貼在面漆層的指定部位上，然后用海綿在印花紋的背面輕輕擦拭，使它緊貼在涂層的表面，再用清水潤濕印花紙背面的托印紙，并將它擦凈，這樣圖案或商標就印(貼)在涂層表面上。

(2)畫線。利用畫筆或畫線器在面漆層上描畫彩色線條，如自行車和縫紉機等產品在涂完面漆之后，都要印花和畫線。為了使貼印的圖案或畫的線條不受磨損，在印花或畫線之后，要涂一道罩光清漆。

(3)保養(yǎng)。在產品表面涂飾工藝全部結束之后的一定時間內，應避免涂層受磨擦、碰撞和玷污，以免涂層的外觀受損害，這是因為涂層的性能只有在一定的保養(yǎng)期后才能真正體現(xiàn)出來。五、產品涂飾工藝舉例

1．轎車車身的涂飾工藝

大生產的中、高級轎車車身涂飾，面包車車身和質量要求高的汽車駕駛室等的涂飾，一般均采用底漆層、中間層和面漆層的三層涂飾工藝。

2．電冰箱的涂飾工藝

電冰箱一般用于家庭和室內，不受日光照射和風雨侵蝕，使用條件較好，因此要求使用壽命長達幾十年而不生銹；電冰箱是貯藏食品并使之保持較低的溫度，因此要求經(jīng)常保持具有清潔感受和冷感；由此電冰箱用的涂料應具有以下幾方面性能。

（1）顏色、光澤等外觀質量好；

（2）硬度高，能耐食品容器、玻璃等的碰擊；

（3）耐污染性好，與調味品和其他物質接觸時不產生污染，與黃油、牛油和食用植物油等不發(fā)生作用；

（4）耐腐蝕性好，能耐水和溫度升降時產生的濕氣，能耐果汁、汽水及清洗用的堿水等；

（5）無難聞的氣味；

（6）施工性能好，適于流水線生產，成本低。

目前電冰箱用的涂料有熱固性溶劑型丙烯酸涂料、熱固性溶劑型高固體分聚酯樹脂涂料及粉末涂料等。

3．ABS塑料制品的涂飾工藝

ABS塑料是不透明塑料，外觀呈淺象牙色，光澤較強。它的熱變形溫度高，具有較高的抗沖擊強度、抗蠕變性和耐化學藥品性等優(yōu)點，能用各種成型方法加工成型，并且尺寸穩(wěn)定，因此是一種重要的工程塑料，廣泛應用于制造表盤、儀表外殼、電視機外殼和汽車及飛機上的零部件等。ABS塑料的耐候性差，顏色單調，需要通過涂層被覆提高它的耐候性和裝飾性。常用的涂飾工藝有透明涂飾工藝和不透明涂飾工藝兩種。ABS塑料制品的透明涂飾工藝見表14-1所示。表14-1

ABS塑料的透明涂飾工藝涂飾工藝處理材料處理方法放置時間表面處理醇類溶劑或中性洗滌劑擦洗干凈或水洗干燥—涂底漆ABS塑料用丙烯酸清漆用噴涂法均勻涂覆一層常溫放置2~3小時，或50~60℃烘干10~20分鐘底漆層打磨400~500#耐水砂紙輕而均勻地擦亮—去污處理漆用稀釋劑刷涂后，立即用紗頭均勻擦拭常溫放置30分鐘~1小時涂面漆ABS塑料用的透明色漆用噴涂法均勻涂覆常溫放置2~3小時；或烘干（50~60℃）10~20分鐘第四節(jié)

鍍飾鍍飾是在金屬和非金屬制品的表面通過電化學的方法使金屬化合物還原為金屬，并形成符合要求的平滑致密的金屬層的過程，此過程也稱為電鍍。其中，使金屬化合物還原為金屬的過程，稱為電沉積。換而言之，鍍飾是用電沉積的方法在金屬和非金屬制品表面形成符合要求的平滑致密的金屬層的過程。

鍍飾屬于鍍層被覆表面處理的范疇，是獲得金屬鍍層的先進方法之一。鍍飾時可通過控制工藝條件(電鍍時間、電流密度等)得到所需要的鍍層厚度，并可在大多數(shù)金屬材料上鍍金屬或合金層，還可通過一些特殊處理方法，在某些非金屬材料上鍍覆金屬層。鍍飾過程與獲得熔射鍍層、熱熔鍍層、真空蒸發(fā)沉積鍍層及真空氣相鍍層等相比較，其工藝設備簡單，操作也較容易控制，因此鍍飾工藝在生產和科研部門得到了最廣泛的應用。一、鍍飾的目的和對鍍層的要求

1．鍍飾的目的

依據(jù)于對制品要求的差異，可通過鍍飾在它們的表面上形成各種不同性質的金屬鍍層。隨著生產和科技的進步，鍍飾工藝所涉及到的學科領域越來越寬廣，并對于鍍層的要求也愈來愈高。鍍飾的主要目的有兩個方面：

（1）提高金屬制品或零件的抗腐蝕能力，賦予制品或零件表面以裝飾性的外觀。

（2）使制品或零件的表面具有某種特殊的功能，例如提高表面的硬度、耐磨性、導電性、磁性及高溫抗氧化性等，以及減小零件接觸面間的滑動摩擦，增強金屬表面的反光能力，使零件便于釬焊，防止射線對制品的破壞作用，防止零件熱處理時滲碳或滲氮，等等。

對于第一方面目的性的鍍層通常稱為防護性鍍層或防護裝飾性鍍層；對于第二種目的的鍍層則統(tǒng)稱為功能性鍍層。

2．對鍍層的要求

不同金屬的鍍層有不同的特性，同一種鍍層因應用場合差異則要求也不同。作為金屬鍍層，無論其品種和性質如何，應有的共同要求是：鍍層結構細致緊密，鍍層厚度均勻一致，鍍層與基體材料的結合牢固等。提出這些要求是因為要有效防止基體金屬的腐蝕，鍍層必須是緊密無孔的，為保證制品或零件的使用壽命，鍍層厚度必須均勻一致，否則鍍層最薄處會首先磨損掉，導致提前報廢；又如鍍層與基體間結合不牢固，則此種鍍層并無實際的使用價值，因此，上述這些要求是鍍飾工藝必須嚴格控制的重要質量因素。二、鍍飾鍍層的分類

鍍飾鍍層的分類方法很多。例如，可按鍍層的使用目的分，也可按鍍層的組合情況分，還可按金屬腐蝕過程中鍍層與基體間的電化學關系分，其中以按鍍層的使用目的分類應用較為普遍。據(jù)此將鍍層分為防護性鍍層、防護—裝飾性鍍層和功能性鍍層等。

1．防護性鍍層

這種鍍層主要用于防止金屬制品及零件的腐蝕。根據(jù)制品材料、使用環(huán)境及工作條件等，可選用不同的金屬鍍層。如鋼鐵制品在一般大氣腐蝕條件下，可用鋅鍍層保護，而在海洋氣候條件下，可用鎘鍍層保護，對于接觸有機酸的黑色金屬制品(如食品容器)則應選用銀鍍層，銀鍍層不僅防銹力強，且產生的腐蝕產物對人體無害。

2．防護—裝飾性鍍層

這種鍍層不但能防止制品零件腐蝕，而且還能賦予制品及零件以某種經(jīng)久不變的光澤外觀。這類鍍層的使用量很大，而且多半是多層的，即首先在基體上鍍“底”層，然后再鍍“表”層，有時甚至還有中間層，這是因為很難找到一種單一的金屬鍍層，能同時滿足防護與裝飾的雙重要求。某些鍍層雖然防腐能力強，但在使用條件下不能經(jīng)久保持光澤，且質軟，易磨損，另一些鍍層雖然防腐能力較差，但它能賦予制品以悅目的光澤外觀，且不易磨損掉。利用鍍層不同的優(yōu)點，進行適當?shù)拇钆?，可獲得既抗蝕又光澤耐磨的多層防護—裝飾性鍍層。在國內以往防護—裝飾性鍍層多用銅錫合金作為底層。其防腐能力較強但易氧化變色，然后再鍍上一層光亮鉻鍍層。它既具有經(jīng)久不變的銀藍色光澤，又耐磨。近來國內采用銅—鎳—鉻多層防護—裝飾性鍍層的制品在增多，如轎車、自行車和鐘表等的外露光澤鍍層均屬此類。

3．功能性鍍層

這種鍍層的作用是使制品在某種使用條件下具有某種特殊的功能。常用的功能性鍍層有耐磨和減磨鍍層、熱加工用鍍層、可焊性鍍層、導電性鍍層、磁性鍍層及高溫抗氧化鍍層等。功能性鍍層在工業(yè)技術中有其特殊的重要作用。三、典型鍍層

制品的外露件中廣泛應用防護—裝飾性鍍層，它是與產品設計密切相關的一類鍍層，有關這類鍍層的典型鍍飾工藝介紹如下。

1．鍍銅

(1)銅鍍層的性質及用途。銅鍍層呈美麗的玫瑰色，性質柔軟，富有延展性，易于拋光，并具有良好的導熱性和導電性。但它在空氣中易于氧化，從而迅速失去光澤，因而不適合作為防護—裝飾性鍍層的“表”層。

銅鍍層主要用于鋼鐵件多層鍍覆時的“底”層，也常作為鍍錫、鍍金和鍍銀時的“底”層，其作用是提高基體金屬與表面或(或中間)鍍層的結合力，同時也有利于表面鍍層的沉積。當銅鍍層無孔時，可提高表面鍍層的抗蝕性，如在防護—裝飾性多層鍍飾中采用厚銅薄鎳的鍍飾工藝的優(yōu)點就在于此，并可節(jié)省貴重的金屬鎳。

(2)全光亮酸性鍍銅。鍍銅的工藝很多，其中廣泛使用的有氰化物鍍銅，焦磷酸鹽鍍銅及全光亮性鍍銅等。全光亮性鍍銅能直接從鍍槽中獲得高整平性的鏡面光澤鍍層，這對防護—裝飾性鍍層是至關重要的。我國研制成功的有M—N全光亮酸性鍍銅及SH—110全光亮酸性鍍銅工藝，其中使用的電解液的性能穩(wěn)定，成本低廉，允許使用的電流密度高，可強化生產，允許的溫度變化范圍較寬，特別是溫度的上限可達40℃。由于這種電解液中使用了高效整平光亮劑，可直接獲得鏡面光澤鍍層，可免去繁重的拋光工序，為多層電鍍的自動化創(chuàng)造了條件，在全光亮酸性鍍銅方面我國處于世