表格模板-第7章表面涂覆技术 精品.ppt

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1、17.1 涂料与涂装涂料与涂装7.2 表面粘结表面粘结7.3 堆焊堆焊7.4 热喷涂热喷涂7.5 电火花表面涂敷电火花表面涂敷7.6 热浸镀热浸镀第七章第七章 表面涂敷技术表面涂敷技术2 表面粘结技术表面粘结技术是指以是指以高分子聚合物高分子聚合物与与功能填料功能填料（如石墨、二硫化钼、金属粉末、陶瓷粉末和（如石墨、二硫化钼、金属粉末、陶瓷粉末和纤维）组成的复合材料纤维）组成的复合材料胶粘剂胶粘剂涂敷于零件表面，涂敷于零件表面，以以赋予零件表面特殊功能赋予零件表面特殊功能（如耐磨损、耐腐蚀、（如耐磨损、耐腐蚀、绝缘、导电、保温、防辐射等）的一项表面新绝缘、导电、保温、防辐射等）的一项表面新技术

2、。是在零件表面形成技术。是在零件表面形成功能涂层功能涂层。3 室温固化、应力分布均匀、能粘涂不同的材料；室温固化、应力分布均匀、能粘涂不同的材料；工艺简便，不需要专门设备，只需将胶黏剂涂敷工艺简便，不需要专门设备，只需将胶黏剂涂敷于待修表面，室温操作，不会使零件产生热影响于待修表面，室温操作，不会使零件产生热影响和变形；和变形；可根据需要使零件表面获得耐磨、耐蚀、绝缘、可根据需要使零件表面获得耐磨、耐蚀、绝缘、导电等性能，是一种快速而价廉的修复和预保护导电等性能，是一种快速而价廉的修复和预保护工艺。工艺。4 可粘涂各种不同的材料，如金属、陶瓷、塑料、水可粘涂各种不同的材料，如金属、陶瓷、塑料、

3、水泥、橡胶等；泥、橡胶等；尤其适用于特殊材料和特殊工况零件的修复：尤其适用于特殊材料和特殊工况零件的修复： 难以或难以或无法焊接的材料无法焊接的材料制成的零件；制成的零件； 薄壁零件薄壁零件，用热修复方法（如堆焊）修复时容易变形和产生，用热修复方法（如堆焊）修复时容易变形和产生裂纹，用表面黏涂修复可以避免这些问题的产生；裂纹，用表面黏涂修复可以避免这些问题的产生； 结构形状复杂的零结构形状复杂的零件内外沟槽、内孔磨损、难以焊补，采用件内外沟槽、内孔磨损、难以焊补，采用表面黏涂技术修复十分方便；表面黏涂技术修复十分方便； 某些某些特殊工况特殊工况和特殊部件；和特殊部件； 需需现场修复现场修复的零

4、部件。的零部件。5 表面粘涂层在表面粘涂层在湿热湿热、冷热交变冷热交变、冲击条件冲击条件下，以及下，以及其他其他复杂环境条件下复杂环境条件下的工作寿命是有限的；的工作寿命是有限的；有有机胶粘剂构成的表面粘涂层机胶粘剂构成的表面粘涂层耐温性耐温性不高，一般不不高，一般不超过超过350，无机胶粘剂可耐，无机胶粘剂可耐1000高温，陶瓷胶高温，陶瓷胶粘剂耐高温达粘剂耐高温达2000以上，但较脆以上，但较脆 ；表面涂层有较高的抗拉、剪切强度，但表面涂层有较高的抗拉、剪切强度，但抗剥离强度抗剥离强度较低较低；使用有机胶粘剂，尤其是溶剂型胶粘剂存在易燃、使用有机胶粘剂，尤其是溶剂型胶粘剂存在易燃、有毒等有

5、毒等安全和环境问题安全和环境问题。6 粘结剂（粘合剂）的组成与分类粘结剂（粘合剂）的组成与分类粘结剂粘结剂基料基料固化剂固化剂填料填料辅助材料辅助材料7基料基料(粘料或胶料粘料或胶料) 主要为主要为热固性树脂、合成橡胶热固性树脂、合成橡胶等，如环氧酚醛、等，如环氧酚醛、聚氨酯弹性体、不饱和聚酯、丙稀酸酯等，具有三聚氨酯弹性体、不饱和聚酯、丙稀酸酯等，具有三向交联结构，尤其经改性处理后，强度、韧性、耐向交联结构，尤其经改性处理后，强度、韧性、耐介质性、耐水、耐热性大大高于一般聚合物材料。介质性、耐水、耐热性大大高于一般聚合物材料。：把涂层中的各种材料包容并牢固地粘附在基：把涂层中的各种材料包容并

6、牢固地粘附在基体表面形成复合材料涂层。体表面形成复合材料涂层。8：1）对涂敷基体及填料有很强的结合强度；）对涂敷基体及填料有很强的结合强度；2）固化物具有较高的机械强度及优良的耐温、）固化物具有较高的机械强度及优良的耐温、耐油、耐化学和抗老化性能，其弹性模量和稳定性耐油、耐化学和抗老化性能，其弹性模量和稳定性高，同时可吸收能量；高，同时可吸收能量；3）固化物无）固化物无收缩。收缩。9 固化剂（硬化剂或熟化剂）固化剂（硬化剂或熟化剂）：与黏料发生化学反应，形成网状立体聚合物，：与黏料发生化学反应，形成网状立体聚合物，把填料包络在网状体之中，形成三向交联结构。把填料包络在网状体之中，形成三向交联结

7、构。：）固化物硬度高，韧性好、耐磨性好；）固化物硬度高，韧性好、耐磨性好；）能室温固化，固化时间短。）能室温固化，固化时间短。10 填料填料(增强材料增强材料) 增强材料的选择对复合材料涂层的性能至关重增强材料的选择对复合材料涂层的性能至关重要，从化学角度讲，选用的增强材料要，从化学角度讲，选用的增强材料性能性能为：为：中性或弱碱性，不含结合水，与粘料亲合性好，中性或弱碱性，不含结合水，与粘料亲合性好，对液体及气体无吸附性；对液体及气体无吸附性；纯度高、耐热性好，如混入杂质，会引起树脂纯度高、耐热性好，如混入杂质，会引起树脂降解；降解；密度小，分散性好，在树脂中无沉降。密度小，分散性好，在树脂

8、中无沉降。：改善粘结剂的工艺性能、耐久性、强度或降：改善粘结剂的工艺性能、耐久性、强度或降低成本等，一种非粘性固体物质低成本等，一种非粘性固体物质11 包括增塑剂、增韧剂、稀释剂、固化促进剂、包括增塑剂、增韧剂、稀释剂、固化促进剂、偶联剂、消泡剂、抗老化剂等。偶联剂、消泡剂、抗老化剂等。 辅助材料辅助材料：大大改善涂层的韧性、抗老化性以及降低胶：大大改善涂层的韧性、抗老化性以及降低胶的粘度、提高涂敷质量、改善施工工艺性等。的粘度、提高涂敷质量、改善施工工艺性等。12粘结剂的种类粘结剂的种类13表面粘结工艺及涂层加工表面粘结工艺及涂层加工用粘结剂进行涂敷非常简便，基本工艺步骤为：用粘结剂进行涂敷

9、非常简便，基本工艺步骤为：表面预处理表面预处理配制修补剂配制修补剂涂敷涂敷固化固化机加工机加工14u 表面预处理表面预处理 表面粘涂材料与基体的结合主要靠物理及化学结合，所以表面预处理的好坏在很大程度上决定能表面预处理的好坏在很大程度上决定能否成功地完成涂敷否成功地完成涂敷。待涂敷的工件表面绝对不能有绝对不能有油脂、锈迹、尘土及水分油脂、锈迹、尘土及水分，这些污物使修补剂与待涂表面的局部粘结性能下降，即使在不高的压力下也会引起涂层局部脱落和碎裂。15u 表面预处理表面预处理 不同的工况有不同的表面处理要求，相应地也就有不同的处不同的工况有不同的表面处理要求，相应地也就有不同的处理方法。理方法。

10、(1)常规表面处理：常规表面处理：p 严重的油污必须用清洗剂或化学纯丙酮清洗；严重的油污必须用清洗剂或化学纯丙酮清洗；p 所有的游离物、铁锈及表面污染物，包括原有的涂层必须要清所有的游离物、铁锈及表面污染物，包括原有的涂层必须要清除掉；除掉；p 不要在除锈剂清理后的表面未经干燥处理就直接涂敷修补剂；不要在除锈剂清理后的表面未经干燥处理就直接涂敷修补剂；p 清洗后的表面应尽快涂敷表面粘涂材料，以免清洗后的表面再清洗后的表面应尽快涂敷表面粘涂材料，以免清洗后的表面再次生锈，氧化或污染；次生锈，氧化或污染；p 修补时不得有任何液体进入待修表面。修补时不得有任何液体进入待修表面。16u 表面预处理表面

11、预处理(2)油面修复的表面处理油面修复的表面处理 工作状态的油箱、油罐、油管产生泄漏，修复时要做到彻底工作状态的油箱、油罐、油管产生泄漏，修复时要做到彻底除油往往非常困难，但修复前表面必须经过下列步骤：除油往往非常困难，但修复前表面必须经过下列步骤：p 擦去待修位的油泥；擦去待修位的油泥；p 用断锯片、砂布或磨轮等除去表面油漆露出金属基体；用断锯片、砂布或磨轮等除去表面油漆露出金属基体；p 如果不能关闭作业系统，必须首先止漏；如果不能关闭作业系统，必须首先止漏；p 止漏后用干净的棉布（有清洗剂更好）擦去修复部位表面的浮止漏后用干净的棉布（有清洗剂更好）擦去修复部位表面的浮油。油。17u 表面预

12、处理表面预处理(3)湿面修复的表面处理湿面修复的表面处理 表面潮湿的原因很多，有天气表面潮湿的原因很多，有天气 、冷凝水、泄漏或渗漏，用一、冷凝水、泄漏或渗漏，用一般的表面粘涂材料必须使表面干燥，表面处理步骤如下：般的表面粘涂材料必须使表面干燥，表面处理步骤如下：p 必须止住泄漏或渗漏，有时只需关掉阀门即可，如果不允许关必须止住泄漏或渗漏，有时只需关掉阀门即可，如果不允许关闭作业系统，必须首先止漏；闭作业系统，必须首先止漏；p 如果泄漏是由腐蚀引起的，漏点边的内壁变得很薄、很疏松，如果泄漏是由腐蚀引起的，漏点边的内壁变得很薄、很疏松，此时可先将孔扩大到原壁厚处，然后再堵；此时可先将孔扩大到原壁

13、厚处，然后再堵；p 用吸水材料擦去表面的冷凝水、湿迹及污物，余下的湿气可通用吸水材料擦去表面的冷凝水、湿迹及污物，余下的湿气可通过加热吹干；过加热吹干；p 后续步骤同常规表面处理后续步骤同常规表面处理1）-7）。）。18u 配制表面粘结材料配制表面粘结材料 1）准确配比）准确配比 A+B 2）混合均匀）混合均匀 3）其他）其他l 对于紧急修补类产品，尤其在夏季施工时，配制量不宜超过对于紧急修补类产品，尤其在夏季施工时，配制量不宜超过20g，以防施工前产生硬化；，以防施工前产生硬化；l 配制过程中有时空气会混进修补剂中产生气泡，可在塑料板配制过程中有时空气会混进修补剂中产生气泡，可在塑料板上用胶

14、刀将修补剂摊开，放慢搅拌速度将气泡排出去。上用胶刀将修补剂摊开，放慢搅拌速度将气泡排出去。19u 涂敷涂敷 1）糊状粘结材料在使用时应选择宽度适合于修补面的）糊状粘结材料在使用时应选择宽度适合于修补面的刮刀刮刀，将混合后的修补材料用力反复在待修表面来回涂抹，以确保该表将混合后的修补材料用力反复在待修表面来回涂抹，以确保该表面完全被修补剂浸润；面完全被修补剂浸润； 2）液体粘结材料应选用硬鬃毛）液体粘结材料应选用硬鬃毛刷子刷子或橡胶刷涂器；或橡胶刷涂器； 3）修补过程中如有）修补过程中如有多余物多余物被挤出，应立即在其固化之前清被挤出，应立即在其固化之前清除掉；除掉； 4）为提高修复层的力学性能

15、或弥补大的缺陷，应使用补强）为提高修复层的力学性能或弥补大的缺陷，应使用补强带；带； 5）若表面粘结材料涂层固化后需涂敷另一种表面粘结材料）若表面粘结材料涂层固化后需涂敷另一种表面粘结材料来补强，应先打磨来补强，应先打磨粗化粗化底层的涂层表面。底层的涂层表面。20u 固化过程固化过程 （1）固化反应及影响因素：p 固化反应：A+B 从顺滑的泥状（或液态）到涂层开始硬化的交界点，称为初硬点初硬点，在此之前的时间段为粘涂材料的初硬阶段，又称适用期适用期；p 温度对固化过程的影响: 温度温度 固化速度固化速度p 配制量对固化过程的影响： 配制量 反应热 固化反应 适用期p 低温工况和高温工况固化 2

16、1u 固化过程固化过程 （2）涂敷层固化后处理：p 后固化后固化-表面粘结材料在常温下达到完全固化后，分子间反应基本完全停止。如果此时将涂层加温到100并保持恒温35h，分子反应还将有所继续，分子密度将不断增加，这一过程称为后固化； 后固化通常可以提高修复层综合性能的20%30%。22表面黏涂技术的应用及实例表面黏涂技术的应用及实例 表面粘涂技术已广泛应用于航空航天、机械、电子、交通、表面粘涂技术已广泛应用于航空航天、机械、电子、交通、建筑、纺织、石化、医疗等行业，不仅用于建筑、纺织、石化、医疗等行业，不仅用于密封密封、堵漏堵漏、绝缘绝缘、导电导电，还广泛应用于机械零件的，还广泛应用于机械零件的耐磨损耐磨损、耐腐蚀耐腐蚀修复和预保护修复和预保护层，也用于修补零部件的缺陷，如裂纹、划伤、尺寸超差、铸层，也用于修补零部件的缺陷，如裂纹、划伤、尺寸超差、铸造缺陷等。造缺陷等。 23表面黏涂技术的应用及实例表面黏涂技术的应用及实例p 铸造缺陷的修补铸造缺陷的修补 铸造缺陷气孔、缩孔p 零件磨损、划伤的修复零件磨损、划伤的修复 恢复尺寸简单易行，既无热影响，涂层厚度又不受限制，同时涂层还有很好的