選用實體材料時,是否耐腐蝕性能越高越好呢?例如,鈦合金具有高強度、低密度、極好的抗疲勞和耐腐蝕性能、較低的彈性模數,是理想的車架材料,但鈦合金加工工藝復雜,材料價格昂貴,產品價格高。因此要考慮性價比合理的方案。當整體更換好的實體材料不經濟時,就可以采用表面涂覆層保護。
采用表面涂覆層保護
不改變整體零件的材料,通過表面工程在金屬表面做文章,僅僅改變表面材料的性能。
表面工程,是經表面預處理后,通過表面涂覆、表面改性或多種表面技術復合處理,改變固體金屬表面或非金屬表面的形態、化學成分和組織結構,以獲得所需要表面性能的系統工程。表面工程技術是表面工程的核心和實質。
采用表面工程技術,如熱噴涂技術、電鍍、化學鍍、電刷鍍、鍍膜、高能束和熱浸鍍等技術可以制備多種多樣的涂覆層,把被保護金屬與腐蝕性介質隔開,也可以有效延長金屬零件的使用壽命。
表面工程的最大優勢是能夠以多種方法制備出優于本體材料性能的表面功能薄層,其厚度一般為幾微米到幾毫米,僅為結構尺寸的幾百分之一到幾十分之一,卻使零件具有了比本體材料更高的耐磨性、抗腐蝕性和耐高溫等性能。
因此,即使采用性能優異的貴重、稀有元素,也不會顯著增加成本,而采用表面技術的經濟效益和社會效益是難以估量的。
以熱噴涂技術為例:這是表面工程中一項重要技術,以一定形式的熱源將粉狀、絲狀或棒狀的噴涂材料加熱至熔化或部分熔化狀態,同時用氣流使其霧化并高速噴射到經過預處理的零件表面上形成涂層,熱噴涂技術在實用性方面有以下突出特點:
?。?)熱噴涂種類多:包括火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂、特種噴涂。
?。?)涂層功能種類多:包括金屬及其合金、陶瓷、塑料及它們的復合材料。
?。?)適用零件范圍寬:對象可以大到艦船船體、鋼結構橋梁,小到元器件。
(4)設備簡單、效率高:火焰噴涂、電弧噴涂、離子噴涂設備都可在工程現場操作。
對大型鋼鐵結構表面熱噴涂鋅、鋁或鋅鋁合金可以實現長效防腐。船舶在海洋環境中服役,鋼板易腐蝕,采用熱噴涂防腐涂層對鋼板進行處理,可以顯著提高其耐腐蝕性能。
為減少金屬腐蝕,有機涂層是一類有效、經濟、應用普遍的方法。傳統的油性漆,涂膜的耐蝕性,特別是耐水性、耐化學介質性較差。常規的液態樹脂涂料成份中含有有機溶劑,涂層質量會受影響,溶劑揮發造成空氣污染和材料浪費,損害人的健康。目前,許多國家和地區已嚴格限制和禁止使用溶劑型涂料。
金屬材料的耐腐蝕能力有限,特別是耐酸堿鹽等強腐蝕介質性能差,而多數塑料對酸堿鹽介質具有良好的耐蝕防腐性能。
粉末涂料是一種不含溶劑的新型涂料,分為兩大類:熱塑性粉末涂料和熱固性粉末涂料,100%為固體,具有無污染、節省能源和資源、減輕勞動強度和涂膜機械強度高等特點。
粉末涂料可以采用靜電噴涂、流動浸塑、擠壓涂敷等多種方法在許多領域得到了廣泛應用,包括家電行業、建筑行業、石化行業、管道行業、汽車及其車輛零部件、金屬絲網等金屬物件、金屬家具、電子元器件絕緣涂層及其絕緣包裝等(如圖3所示)。
塑料粉末涂敷于金屬基體上,利用金屬的強度,發揮塑料本身的各種特性,可形成滿足各種要求的塑料涂敷層。
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標簽: 金屬腐蝕材料環境控制涂覆層

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