表面工程總復(fù)習(xí)

1、一、表面工程的基本涵義、一、表面工程的基本涵義、 特點(diǎn)、分類及常用工藝方法特點(diǎn)、分類及常用工藝方法 1、基本涵義、基本涵義 表面工程是在傳統(tǒng)表面技術(shù)基礎(chǔ)上，應(yīng)用材料科學(xué)、表面工程是在傳統(tǒng)表面技術(shù)基礎(chǔ)上，應(yīng)用材料科學(xué)、 冶金學(xué)、機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、摩擦學(xué)等學(xué)冶金學(xué)、機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、摩擦學(xué)等學(xué) 科的原理、方法及最新成就綜合發(fā)展起來的一種新興學(xué)科的原理、方法及最新成就綜合發(fā)展起來的一種新興學(xué) 科。科。 2、研究內(nèi)容、研究內(nèi)容 材料表面、界面的特征、性能及改質(zhì)過程和相應(yīng)方材料表面、界面的特征、性能及改質(zhì)過程和相應(yīng)方 法法. 3、目的、目的 利用各種物理、化學(xué)或機(jī)械的工藝過程改變

2、基材表面狀利用各種物理、化學(xué)或機(jī)械的工藝過程改變基材表面狀 態(tài)、化學(xué)成份、組織結(jié)構(gòu)或形成特殊的表面覆層，優(yōu)化材料態(tài)、化學(xué)成份、組織結(jié)構(gòu)或形成特殊的表面覆層，優(yōu)化材料 表面，以獲得原基材表面所不具備的某些性能，達(dá)到特定使表面，以獲得原基材表面所不具備的某些性能，達(dá)到特定使 用條件對產(chǎn)品表面性能的要求，如獲得高裝飾性，耐腐蝕、用條件對產(chǎn)品表面性能的要求，如獲得高裝飾性，耐腐蝕、 抗高溫氧化、減摩、耐磨、抗疲勞性能及光、電、磁等多種抗高溫氧化、減摩、耐磨、抗疲勞性能及光、電、磁等多種 表面特殊功能。在工程上，它針對產(chǎn)品典型服役條件，研究表面特殊功能。在工程上，它針對產(chǎn)品典型服役條件，研究 表面失效機(jī)

3、制、特征，同時(shí)設(shè)計(jì)新的表面，應(yīng)用表面加工、表面失效機(jī)制、特征，同時(shí)設(shè)計(jì)新的表面，應(yīng)用表面加工、 表面涂覆、表面改性等單一或表面涂覆、表面改性等單一或 復(fù)合的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基體、界面復(fù)合的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基體、界面 及及 表面三者表面三者 的優(yōu)化組合，獲得最佳表面性能。的優(yōu)化組合，獲得最佳表面性能。 表面粗糙度 4、技術(shù)特點(diǎn)、技術(shù)特點(diǎn) （1）無需整體改變材質(zhì)而能獲得原基材所不具備的某些特殊）無需整體改變材質(zhì)而能獲得原基材所不具備的某些特殊 性能。性能。 它采用不同的處理工藝，可使基材表面獲得整體材料難得它采用不同的處理工藝，可使基材表面獲得整體材料難得 到的特殊成份與結(jié)構(gòu)，如超細(xì)晶粒、非晶態(tài)、超飽和固溶體

4、、到的特殊成份與結(jié)構(gòu)，如超細(xì)晶粒、非晶態(tài)、超飽和固溶體、 多重結(jié)構(gòu)、多相彌散結(jié)構(gòu)等，相應(yīng)具備一些整體材料很難得到多重結(jié)構(gòu)、多相彌散結(jié)構(gòu)等，相應(yīng)具備一些整體材料很難得到 的特殊性能。的特殊性能。 （2）基材與鍍覆材料選擇范圍很廣，具有極大的靈活性。）基材與鍍覆材料選擇范圍很廣，具有極大的靈活性。 通過采用不同的處理工藝，能在金屬、有機(jī)、無機(jī)材料的通過采用不同的處理工藝，能在金屬、有機(jī)、無機(jī)材料的 基體表面制備單金屬、合金、陶瓷、有機(jī)高分子材料、類金剛基體表面制備單金屬、合金、陶瓷、有機(jī)高分子材料、類金剛 石、非晶態(tài)等多種單一材料或復(fù)合材料的表面層，充分利用各石、非晶態(tài)等多種單一材料或復(fù)合材料的表

5、面層，充分利用各 種基材涂層組合的特點(diǎn)設(shè)計(jì)新的功能，滿足產(chǎn)品特種功能或綜種基材涂層組合的特點(diǎn)設(shè)計(jì)新的功能，滿足產(chǎn)品特種功能或綜 合功能多種使用要求。合功能多種使用要求。 5、分類、分類 （1）按表面層種類分類）按表面層種類分類 無覆層：基體表面經(jīng)過化學(xué)預(yù)處理、精整或熱加工硬化，無覆層：基體表面經(jīng)過化學(xué)預(yù)處理、精整或熱加工硬化， 僅改變表面應(yīng)力或組織狀態(tài)，不改變基體表成分。僅改變表面應(yīng)力或組織狀態(tài)，不改變基體表成分。 金屬覆層：用電鍍、金屬噴涂、表面合金化或包覆、氣金屬覆層：用電鍍、金屬噴涂、表面合金化或包覆、氣 相沉積等方法，在基體表面覆以薄層金金屬、合金或金相沉積等方法，在基體表面覆以薄層金

6、金屬、合金或金 屬基復(fù)合材料。屬基復(fù)合材料。 有機(jī)覆層：基體表面覆以有機(jī)材料，主要是涂層，此外有機(jī)覆層：基體表面覆以有機(jī)材料，主要是涂層，此外 還有塑料、橡膠粘附等覆層。還有塑料、橡膠粘附等覆層。 無機(jī)覆層：在基體表面涂覆玻璃搪瓷、水泥、陶瓷和琺無機(jī)覆層：在基體表面涂覆玻璃搪瓷、水泥、陶瓷和琺 瑯等無機(jī)材料?，樀葻o機(jī)材料。 轉(zhuǎn)化覆層：鋼、鋅、鋁或鎂、欽等金屬表面經(jīng)化學(xué)或電轉(zhuǎn)化覆層：鋼、鋅、鋁或鎂、欽等金屬表面經(jīng)化學(xué)或電 化學(xué)處理產(chǎn)生的金屬化合物覆層，有氧化物、磷酸鹽、化學(xué)處理產(chǎn)生的金屬化合物覆層，有氧化物、磷酸鹽、 鉻酸鹽等覆層。鉻酸鹽等覆層。 （2）按表面層功能特性分類：）按表面層功能特性分

7、類： 表面裝飾：不同光亮、色澤、花紋的組合，使外觀精美、表面裝飾：不同光亮、色澤、花紋的組合，使外觀精美、 多樣化，增加美感與耐用性。多樣化，增加美感與耐用性。 防腐蝕：耐環(huán)境氣氛腐蝕，耐淡水、海水腐蝕、耐化學(xué)防腐蝕：耐環(huán)境氣氛腐蝕，耐淡水、海水腐蝕、耐化學(xué) 介質(zhì)浸漬腐蝕等。介質(zhì)浸漬腐蝕等。 耐磨：耐腐蝕磨損、微動磨損、磨粒磨損、硬面及纖維耐磨：耐腐蝕磨損、微動磨損、磨粒磨損、硬面及纖維 磨損，抗擦傷咬死、減摩自潤滑、可磨耗密封等。磨損，抗擦傷咬死、減摩自潤滑、可磨耗密封等。 熱功能：耐熱、抗高溫氧化、熱絕緣、熱輻射、高溫封熱功能：耐熱、抗高溫氧化、熱絕緣、熱輻射、高溫封 嚴(yán)等。嚴(yán)等。 光、電

8、、磁特種功能：反光、消光、吸收、超導(dǎo)、導(dǎo)電、光、電、磁特種功能：反光、消光、吸收、超導(dǎo)、導(dǎo)電、 絕緣、半導(dǎo)體、電磁屏蔽等。絕緣、半導(dǎo)體、電磁屏蔽等。 其它特種功能：吸波、紅外反射、太陽能吸收、輻射屏其它特種功能：吸波、紅外反射、太陽能吸收、輻射屏 蔽、催化、生物功能等蔽、催化、生物功能等 。 （3）按工藝方法分類：）按工藝方法分類： 電化學(xué)方法：利用電極反應(yīng)，在基體上形成鍍覆層，如電化學(xué)方法：利用電極反應(yīng)，在基體上形成鍍覆層，如 電鍍、陽極氧化等。電鍍、陽極氧化等。 電鍍：當(dāng)具有導(dǎo)電表面的制件與電解質(zhì)溶液接觸，并作為陰電鍍：當(dāng)具有導(dǎo)電表面的制件與電解質(zhì)溶液接觸，并作為陰 極，在外電流作用下，在

9、其表面上形成與基體牢固結(jié)合極，在外電流作用下，在其表面上形成與基體牢固結(jié)合 的鍍覆層的過程稱為電鍍。鍍層可以是金屬、合金、半的鍍覆層的過程稱為電鍍。鍍層可以是金屬、合金、半 導(dǎo)體以及含有各類固體微粒的鍍層，如鍍銅、鍍鎳等。導(dǎo)體以及含有各類固體微粒的鍍層，如鍍銅、鍍鎳等。 陽極氧化：當(dāng)具有導(dǎo)電表面的制件與電解質(zhì)溶液接觸，并作陽極氧化：當(dāng)具有導(dǎo)電表面的制件與電解質(zhì)溶液接觸，并作 為陽極，在外電流作用下，在制件表面上形成與基體牢為陽極，在外電流作用下，在制件表面上形成與基體牢 固結(jié)合的鍍覆層的過程稱為陽極氧化。如鋁及鋁合金的固結(jié)合的鍍覆層的過程稱為陽極氧化。如鋁及鋁合金的 陽極氧化。陽極氧化。 （3

10、）按工藝方法分類：）按工藝方法分類： 化學(xué)方法：利用化學(xué)物質(zhì)的相互作用，在基體表面形成化學(xué)方法：利用化學(xué)物質(zhì)的相互作用，在基體表面形成 鍍覆層如化學(xué)鍍、化學(xué)轉(zhuǎn)化等。鍍覆層如化學(xué)鍍、化學(xué)轉(zhuǎn)化等。 化學(xué)鍍化學(xué)鍍 當(dāng)具有一定催化作用的制件表面與電解質(zhì)溶液相接當(dāng)具有一定催化作用的制件表面與電解質(zhì)溶液相接 觸，再無外電流的作用下，將有關(guān)物質(zhì)沉積于制件表面觸，再無外電流的作用下，將有關(guān)物質(zhì)沉積于制件表面 并形成與基體結(jié)合牢固鍍覆層的過程稱化學(xué)鍍。如化學(xué)并形成與基體結(jié)合牢固鍍覆層的過程稱化學(xué)鍍。如化學(xué) 鍍鎳、化學(xué)鍍銅等。鍍鎳、化學(xué)鍍銅等。 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜化學(xué)轉(zhuǎn)化膜 當(dāng)金屬制件與電解質(zhì)溶液相接觸在沒有外電流當(dāng)金屬

11、制件與電解質(zhì)溶液相接觸在沒有外電流 通過的情況下，利用電解質(zhì)溶液中的化學(xué)物質(zhì)與制件表通過的情況下，利用電解質(zhì)溶液中的化學(xué)物質(zhì)與制件表 面的相互作用，在表面上形成基體結(jié)合牢固鍍覆層的過面的相互作用，在表面上形成基體結(jié)合牢固鍍覆層的過 程稱為化學(xué)轉(zhuǎn)化膜理。如鋁的表面鉻酸鹽轉(zhuǎn)化處理，鋅程稱為化學(xué)轉(zhuǎn)化膜理。如鋁的表面鉻酸鹽轉(zhuǎn)化處理，鋅 的鉻酸鹽鈍化，鋼鐵的磷化等。的鉻酸鹽鈍化，鋼鐵的磷化等。 （3）按工藝方法分類：）按工藝方法分類： 熱加工法：利用高溫條件下材料熔融或熱擴(kuò)散，在基體表熱加工法：利用高溫條件下材料熔融或熱擴(kuò)散，在基體表 面形成鍍、滲層，如熱浸、表面合金化等面形成鍍、滲層，如熱浸、表面合金

12、化等。 熱浸鍍熱浸鍍 將金屬制件浸入熔融金屬中，使其表面上形成與基體將金屬制件浸入熔融金屬中，使其表面上形成與基體 牢固結(jié)合的金屬鍍層的過程熱浸鍍，如熱浸錫等。牢固結(jié)合的金屬鍍層的過程熱浸鍍，如熱浸錫等。 熱噴鍍熱噴鍍 將熔融狀態(tài)的金屬霧化并連續(xù)噴射在制件表面上，形將熔融狀態(tài)的金屬霧化并連續(xù)噴射在制件表面上，形 成與基體牢固結(jié)合的金屬覆蓋層的過程稱為熱噴鍍，如熱成與基體牢固結(jié)合的金屬覆蓋層的過程稱為熱噴鍍，如熱 噴鋅等。噴鋅等。 熱燙印熱燙印 將各類金屬箔在加溫加壓下覆蓋于制件表面的過程稱將各類金屬箔在加溫加壓下覆蓋于制件表面的過程稱 為熱燙印，如燙印鋁箔等。為熱燙印，如燙印鋁箔等。 化學(xué)熱處

13、理化學(xué)熱處理 將制件與化學(xué)物質(zhì)相接觸，在高溫下使有關(guān)元素將制件與化學(xué)物質(zhì)相接觸，在高溫下使有關(guān)元素 進(jìn)入制件表面層的過程稱為化學(xué)熱處理，如滲碳，滲氮等。進(jìn)入制件表面層的過程稱為化學(xué)熱處理，如滲碳，滲氮等。 （3）按工藝方法分類：）按工藝方法分類： 高真空法：利用材料在高真空下氣化或受激離子化而形成高真空法：利用材料在高真空下氣化或受激離子化而形成 表面鍍覆層，如真空蒸發(fā)鍍、濺射鍍、離子鍍等。表面鍍覆層，如真空蒸發(fā)鍍、濺射鍍、離子鍍等。 真空蒸發(fā)鍍真空蒸發(fā)鍍 在高真空容器里，將金屬材料加熱蒸發(fā)并鍍著在制件表面上，形成與基在高真空容器里，將金屬材料加熱蒸發(fā)并鍍著在制件表面上，形成與基 體牢固結(jié)合的

14、金屬或非金屬覆蓋層的過程稱為真空蒸發(fā)鍍，簡稱真空鍍或蒸發(fā)體牢固結(jié)合的金屬或非金屬覆蓋層的過程稱為真空蒸發(fā)鍍，簡稱真空鍍或蒸發(fā) 鍍，如真空鍍鋁、真空鍍金等。鍍，如真空鍍鋁、真空鍍金等。 濺射鍍?yōu)R射鍍 在高真空容器中，在低氣壓下使離子在強(qiáng)電場作用下轟擊膜料，使其表面原在高真空容器中，在低氣壓下使離子在強(qiáng)電場作用下轟擊膜料，使其表面原 子逸出并沉積在只見表面上形成薄膜的過程稱為濺射鍍，如濺射硅、濺射銀等。子逸出并沉積在只見表面上形成薄膜的過程稱為濺射鍍，如濺射硅、濺射銀等。 離子鍍離子鍍 在高真空容器中，在低氣壓利用蒸發(fā)源蒸出的離子，經(jīng)過輝光放電區(qū)部分電在高真空容器中，在低氣壓利用蒸發(fā)源蒸出的離子，

15、經(jīng)過輝光放電區(qū)部分電 離，通過擴(kuò)散和電場作用，沉積于制件表面形成與基體牢固結(jié)合鍍覆層的過程離，通過擴(kuò)散和電場作用，沉積于制件表面形成與基體牢固結(jié)合鍍覆層的過程 稱為離子鍍，如鍍氮化鈦等。稱為離子鍍，如鍍氮化鈦等。 化學(xué)氣相鍍化學(xué)氣相鍍 在低壓下，利用氣態(tài)物質(zhì)在固態(tài)物質(zhì)表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成與基體結(jié)在低壓下，利用氣態(tài)物質(zhì)在固態(tài)物質(zhì)表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成與基體結(jié) 合良好的固體沉積層的過程稱為化學(xué)氣相鍍（有時(shí)也在常壓下進(jìn)行）。如氣相合良好的固體沉積層的過程稱為化學(xué)氣相鍍（有時(shí)也在常壓下進(jìn)行）。如氣相 沉積氧化硅、氮化硅等。沉積氧化硅、氮化硅等。 離子注入離子注入 在高壓電下將不同離子注入工件表面以改

16、變表面性質(zhì)的過程稱為離子注入，在高壓電下將不同離子注入工件表面以改變表面性質(zhì)的過程稱為離子注入， 如注硼等。如注硼等。 （3）按工藝方法分類：）按工藝方法分類： 其它物理方法：如機(jī)械鍍、涂裝、激光表面加工等。其它物理方法：如機(jī)械鍍、涂裝、激光表面加工等。 沖擊鍍沖擊鍍 利用機(jī)械沖擊作用將有關(guān)金屬鍍覆于制件表面并形利用機(jī)械沖擊作用將有關(guān)金屬鍍覆于制件表面并形 成與基體牢固結(jié)合的鍍覆層的過程稱為沖擊鍍，如沖擊成與基體牢固結(jié)合的鍍覆層的過程稱為沖擊鍍，如沖擊 鍍鋅等。鍍鋅等。 涂裝涂裝 利用噴射、裝飾等方法，將有機(jī)涂料涂覆于制件表面利用噴射、裝飾等方法，將有機(jī)涂料涂覆于制件表面 并形成與基體牢固結(jié)合

17、的涂覆層過程稱為涂裝，如涂漆并形成與基體牢固結(jié)合的涂覆層過程稱為涂裝，如涂漆 等。等。 激光表面加工激光表面加工 利用激光對制件表面進(jìn)行輻照，使制件表面利用激光對制件表面進(jìn)行輻照，使制件表面 結(jié)構(gòu)改變的過程稱為激光表面加工，如激光淬火等。結(jié)構(gòu)改變的過程稱為激光表面加工，如激光淬火等。 （4）按作用原理分類）按作用原理分類 原子沉積：沉積物以原子、離子、分子和粒子等原子尺原子沉積：沉積物以原子、離子、分子和粒子等原子尺 度的粒子形態(tài)在材料表面上沉積形成外加覆蓋層，如電度的粒子形態(tài)在材料表面上沉積形成外加覆蓋層，如電 鍍、物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積。鍍、物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積。 顆粒沉積：沉積

18、物以宏觀尺度的顆粒形態(tài)在材料表面上顆粒沉積：沉積物以宏觀尺度的顆粒形態(tài)在材料表面上 形成覆蓋層，如熱噴涂等。形成覆蓋層，如熱噴涂等。 整體覆蓋：包覆、粘結(jié)、浸鍍、涂刷、堆焊等。整體覆蓋：包覆、粘結(jié)、浸鍍、涂刷、堆焊等。 改性處理：化學(xué)轉(zhuǎn)化、離子注入、離子滲、擴(kuò)散滲、激改性處理：化學(xué)轉(zhuǎn)化、離子注入、離子滲、擴(kuò)散滲、激 光表面處理、熱加工相變硬化、表面機(jī)械處理強(qiáng)化光表面處理、熱加工相變硬化、表面機(jī)械處理強(qiáng)化(噴丸、噴丸、 液壓液壓)等。等。 表面工程常用工藝方法 序號 工藝方法 主要用途 1 表面化學(xué)預(yù)處理：溶液清洗劑，堿洗，堿 蝕，酸洗，酸蝕，乳化液清洗，化學(xué)拋光， 點(diǎn)清洗等 1.清潔表面（去油

19、、銹、氧化皮） 2.滿足表面光亮粗化或其它要求 3.表面均一 2 表面機(jī)械法精整：噴砂、噴丸、磨光、拋 光、刷光、滾光等 1.清理表面雜質(zhì) 2.表面均一化及粗 化 3.表面強(qiáng)化（噴丸硬化） 3 熱加工相變硬化：火焰加熱硬化，激光淬 火、電子束硬化等 提高表面硬度及耐磨性（不改變基體表面 化學(xué)成分） 4 熱化學(xué)（擴(kuò)散）表面改性：滲碳、碳氮共 滲、滲氮、滲硫與多元共滲、滲硼與多元 共滲、滲金屬與復(fù)合滲、激光表面合金化、 熱浸鋅、鋁等 提高耐蝕、耐磨、耐熱及抗疲勞性能 5 化學(xué)法鍍覆：化學(xué)鍍，溶膠凝膠法，磷 酸鹽處理(磷化)，鉻酸鹽處理(鉻酸鹽鈍化), 草酸鹽處理，鋼鐵氧化(發(fā)藍(lán))等 1.防護(hù)裝飾

20、2.改善耐磨性能 3.冷變形 加工潤滑 6 電鍍：常規(guī)單金屬鍍，合金電鍍，脈沖電 鍍，高速電鍍，激光電鍍，刷鍍等 1.防護(hù)裝飾 2.提高減摩耐磨性 3.制備特 殊功能金屬鍍層（光、電、磁、可焊性等） 7電鑄：電鑄鎳，電鑄銅等1.復(fù)制金屬制品 2.尺寸修復(fù) 9 有機(jī)涂裝：浸涂、淋涂、幕簾淋涂，輥涂、電 泳涂裝、自泳涂裝、靜電涂裝、噴涂、流化床 涂覆等 1.防護(hù)裝飾 2.耐蝕性 3.制備各種功能 有機(jī)鍍層（隔音、減震、隔熱、耐油、防 火、電絕緣、防污等） 10 熱噴涂：火焰噴涂，電弧噴涂，等離子噴涂， 爆炸噴涂，粉末等離子堆焊等 制備耐蝕、耐磨、減摩、隔熱、導(dǎo)電、絕 緣可磨耗封嚴(yán)等多種功能涂層 1

21、1 物理氣象沉積（PVD）：蒸發(fā)鍍，濺射鍍，離 子鍍等 制備裝飾性，耐磨，耐蝕及光，點(diǎn)，磁等 功能薄膜 12 化學(xué)氣相沉積（CVD）：常壓化學(xué)氣相沉積， 低壓化學(xué)氣相沉積，激光化學(xué)氣相沉積，金屬 有機(jī)化合物氣相沉積，等離子體化學(xué)氣相沉積 制備耐磨，抗氧化，抗腐蝕固態(tài)薄膜，適 用于復(fù)雜零件及難熔金屬、石墨、陶瓷等 基體材料零件處理，可沉積難溶金屬 13 離子注入表面改性：氮離子注入（單一氣體注 入），等離子源離子注入，離子輔助鍍膜等 制備金屬成形刀具、模具耐磨硬質(zhì)涂層 14 緩蝕材料除銹（封存防銹）：水劑防銹，油脂 防銹，氣相防銹，可剝性塑料防銹，防銹切削 液等 整機(jī)設(shè)備及機(jī)械基礎(chǔ)件（包括原材料

22、、毛 坯件）在運(yùn)輸、儲存及加工工序間周轉(zhuǎn)過 程中防銹 15 其它：包覆、襯里，搪瓷涂覆，離心澆注，料 漿噴涂，機(jī)械鍍等 制備耐化工腐蝕厚覆層及耐蝕鍍層（機(jī)械 鍍） 16 復(fù)合處理：噴滲，鍍滲，鍍，噴有機(jī)涂 裝，噴激光重熔，表面強(qiáng)化固體潤滑膜， 多種薄膜復(fù)合等 制備高性能多功能涂層 2.1 概述概述 一、表面調(diào)整及凈化的目的一、表面調(diào)整及凈化的目的 表面調(diào)整及凈化（表面預(yù)處理表面調(diào)整及凈化（表面預(yù)處理/前處理）：金屬及部分非金前處理）：金屬及部分非金 屬材料在涂裝、電鍍或化學(xué)鍍、防銹封存、表面改性、表面膜屬材料在涂裝、電鍍或化學(xué)鍍、防銹封存、表面改性、表面膜 轉(zhuǎn)換等施工前表面的預(yù)處理。轉(zhuǎn)換等施工

23、前表面的預(yù)處理。 目的：目的： 1、增加防護(hù)層的附著力，延長其使用壽命，減少引起金、增加防護(hù)層的附著力，延長其使用壽命，減少引起金 屬腐蝕及非金屬破壞的因素，以便充分發(fā)揮防護(hù)層的作用。屬腐蝕及非金屬破壞的因素，以便充分發(fā)揮防護(hù)層的作用。 2、良好的前處理是后續(xù)工序得以順利進(jìn)行的條件。、良好的前處理是后續(xù)工序得以順利進(jìn)行的條件。 3、良好的底層還可充分保證防護(hù)層的裝飾效果，否則防、良好的底層還可充分保證防護(hù)層的裝飾效果，否則防 護(hù)層質(zhì)量再好，也不能發(fā)揮出應(yīng)有的作用。護(hù)層質(zhì)量再好，也不能發(fā)揮出應(yīng)有的作用。 因此，表面調(diào)整及凈化是表面處理中不可缺少的工序，是因此，表面調(diào)整及凈化是表面處理中不可缺少的

24、工序，是 保證防護(hù)層質(zhì)量的重要一環(huán)。保證防護(hù)層質(zhì)量的重要一環(huán)。 二、表面調(diào)整及凈化分類二、表面調(diào)整及凈化分類 按處理性質(zhì)按處理性質(zhì) 不同分為不同分為 按預(yù)處理方按預(yù)處理方 式分為式分為 滾筒處理滾筒處理 噴淋處理噴淋處理 浸漬處理浸漬處理 去除油污去除油污（包括溶劑法、堿液法、電解法超聲波法、高壓蒸汽法等）（包括溶劑法、堿液法、電解法超聲波法、高壓蒸汽法等） 除銹或除腐蝕產(chǎn)物除銹或除腐蝕產(chǎn)物 （機(jī)械法、酸洗法、火焰法、電火花法等（機(jī)械法、酸洗法、火焰法、電火花法等 ） 表面精整表面精整 （磨光和拋光磨光和拋光 ） 磷化和氧化磷化和氧化 （按被處理的材質(zhì)不同，可分為金屬和非金屬的前理（按被處理的

25、材質(zhì)不同，可分為金屬和非金屬的前理 ） 2.2 堿液清洗堿液清洗 一、堿液清洗的目的一、堿液清洗的目的 堿液清洗又稱化學(xué)除油或化學(xué)脫脂，就是利用堿與油脂起堿液清洗又稱化學(xué)除油或化學(xué)脫脂，就是利用堿與油脂起 化學(xué)反應(yīng)除去工件表面上的油污?；瘜W(xué)反應(yīng)除去工件表面上的油污。 目的目的:增強(qiáng)表面防護(hù)層的附著力，保證涂層不脫落、不起泡、增強(qiáng)表面防護(hù)層的附著力，保證涂層不脫落、不起泡、 不產(chǎn)生裂紋，保證防銹封存、表面改性、轉(zhuǎn)化膜質(zhì)量，是后不產(chǎn)生裂紋，保證防銹封存、表面改性、轉(zhuǎn)化膜質(zhì)量，是后 續(xù)工序順利進(jìn)行必不可少的工序。續(xù)工序順利進(jìn)行必不可少的工序。 堿液清洗隨著清洗液配方的改進(jìn)和操作方法的改善，堿液清洗隨

26、著清洗液配方的改進(jìn)和操作方法的改善， 堿液堿液 清洗具有的特點(diǎn)：清洗具有的特點(diǎn)： （1）去油能力強(qiáng)；）去油能力強(qiáng)； （2）操作簡便，安全可靠；）操作簡便，安全可靠； （3）可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或自動化。）可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或自動化。 二、堿液清洗溶液二、堿液清洗溶液 1、堿液清洗原理和主要材料、堿液清洗原理和主要材料 堿液清洗的目的是去除油污，油污的主要成分是各種堿液清洗的目的是去除油污，油污的主要成分是各種 動植物油脂和礦物油，它們按其性質(zhì)不同可分為皂化油動植物油脂和礦物油，它們按其性質(zhì)不同可分為皂化油 和非皂化油兩大類。和非皂化油兩大類。 （1）皂化油：能與堿反應(yīng)生成肥皂的油脂，如各種動物油）皂化油：能

27、與堿反應(yīng)生成肥皂的油脂，如各種動物油 脂，其成分為甘油三脂肪酸酯。加熱時(shí)與堿反應(yīng)如下：脂，其成分為甘油三脂肪酸酯。加熱時(shí)與堿反應(yīng)如下： (C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH 3(C17H35COONa + C3H5(OH)3 油脂不溶于水，生成肥皂后能溶于水而從被處理的表面上油脂不溶于水，生成肥皂后能溶于水而從被處理的表面上 除去。除去。 （2）非皂化油：）非皂化油： 不與堿起化學(xué)反應(yīng)的礦物油，如潤滑油、凡士林等。不與堿起化學(xué)反應(yīng)的礦物油，如潤滑油、凡士林等。 但可加入表面活性物質(zhì)如硅酸鈉，特別是表面活性劑如但可加入表面活性物質(zhì)如硅酸鈉，特別是表面活性劑如 OP乳化劑等使非皂化油轉(zhuǎn)

28、化為乳化液而除去。乳化劑等使非皂化油轉(zhuǎn)化為乳化液而除去。 （3）配制堿液清洗液常用材料）配制堿液清洗液常用材料 氫氧化鈉：氫氧化鈉：又稱燒堿，屬強(qiáng)堿，主要與動植物油起皂化又稱燒堿，屬強(qiáng)堿，主要與動植物油起皂化 作用，但需加熱，對有色金屬有腐蝕作用，其水洗性也作用，但需加熱，對有色金屬有腐蝕作用，其水洗性也 不好不好(即不易用水洗清即不易用水洗清)。 碳酸鈉：碳酸鈉：稱純堿，能起皂化和軟化水作用，能維持溶液一稱純堿，能起皂化和軟化水作用，能維持溶液一 定的堿度，堿性及對有色金屑的腐蝕性均比氫氧化鈉低，定的堿度，堿性及對有色金屑的腐蝕性均比氫氧化鈉低， 其水洗性也較差。其水洗性也較差。 磷酸三鈉：

29、磷酸三鈉：它具有良好的緩沖作用，它具有良好的緩沖作用，0.5的水溶液的的水溶液的pH 值為值為11.8。磷酸三鈉具有一定的表面活性，可乳化和分散。磷酸三鈉具有一定的表面活性，可乳化和分散 油污，對金屬有緩蝕作用。該材料亦可用其它磷酸鹽如油污，對金屬有緩蝕作用。該材料亦可用其它磷酸鹽如 磷酸二氫鈉、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉等代替。磷酸二氫鈉、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉等代替。 硅酸鈉硅酸鈉(Na2SiO3)：俗稱水玻璃或泡花堿。由：俗稱水玻璃或泡花堿。由 Na2O和和SiO2 結(jié)合而成，水玻璃的通式為：結(jié)合而成，水玻璃的通式為：mNa2OnSiO2，其中，其中m/n為為 模數(shù)，模數(shù)改變時(shí)，水玻璃的性質(zhì)也改

30、變，模數(shù)，模數(shù)改變時(shí)，水玻璃的性質(zhì)也改變，n愈高，模數(shù)愈高，模數(shù) 愈低堿性愈強(qiáng)，去油時(shí)常用模數(shù)為愈低堿性愈強(qiáng)，去油時(shí)常用模數(shù)為1:11:3的水玻璃。的水玻璃。 水玻璃具有表面活性，能乳化和分散礦物油，對金屬有緩水玻璃具有表面活性，能乳化和分散礦物油，對金屬有緩 蝕作用。除油液中，堿性鹽，尤其是氫氧化鈉的濃度不蝕作用。除油液中，堿性鹽，尤其是氫氧化鈉的濃度不 宜過高，否則肥皂的溶解度和形成的乳化液穩(wěn)定性均下宜過高，否則肥皂的溶解度和形成的乳化液穩(wěn)定性均下 降，并對有色金屬產(chǎn)生腐蝕，因此對于不同的處理工藝，降，并對有色金屬產(chǎn)生腐蝕，因此對于不同的處理工藝， 不同的材質(zhì)應(yīng)選擇不同的材料與配比。不同的

31、材質(zhì)應(yīng)選擇不同的材料與配比。 2、堿液清洗液配方、堿液清洗液配方 堿液清洗液類型很多，其成分大同小異，一些典型的堿液清洗液類型很多，其成分大同小異，一些典型的 配方、工藝條件及適用范圍相關(guān)材料。配方、工藝條件及適用范圍相關(guān)材料。 2.3 溶劑清洗溶劑清洗 一、溶劑清洗的目的和內(nèi)容一、溶劑清洗的目的和內(nèi)容 溶劑清洗又稱溶劑除油、有機(jī)溶劑除油，這是應(yīng)用較為普溶劑清洗又稱溶劑除油、有機(jī)溶劑除油，這是應(yīng)用較為普 遍的一種除油方法。遍的一種除油方法。 溶劑清洗目的：溶劑清洗目的： 去除金屬或非金屬表面油污，使后續(xù)工序得以順利施工，去除金屬或非金屬表面油污，使后續(xù)工序得以順利施工， 并增強(qiáng)防護(hù)層的結(jié)合力和

32、抗腐蝕能力。并增強(qiáng)防護(hù)層的結(jié)合力和抗腐蝕能力。 溶劑清洗具有以下特點(diǎn)溶劑清洗具有以下特點(diǎn)：（與堿液清洗比較）：（與堿液清洗比較） 1、除油效果好、除油效果好 有機(jī)溶劑除油是物理溶解作用，既可溶解皂化油又可溶解有機(jī)溶劑除油是物理溶解作用，既可溶解皂化油又可溶解 非皂化油，并且溶解能力強(qiáng)，對于那些用堿液難以除凈的高非皂化油，并且溶解能力強(qiáng)，對于那些用堿液難以除凈的高 粘度、高熔點(diǎn)的礦物油，亦具有很好的效果。粘度、高熔點(diǎn)的礦物油，亦具有很好的效果。 2、適應(yīng)性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng) 對黑色金屬和有色金屬均無腐蝕作用使用時(shí)不受材對黑色金屬和有色金屬均無腐蝕作用使用時(shí)不受材 質(zhì)限制，一種溶劑可以清洗多種金屬。質(zhì)限

33、制，一種溶劑可以清洗多種金屬。 3、節(jié)省能源、節(jié)省能源 , 可回收利用可回收利用 可常溫下進(jìn)行清洗，降低生產(chǎn)成本。并且清洗設(shè)備可常溫下進(jìn)行清洗，降低生產(chǎn)成本。并且清洗設(shè)備 簡單、操作方便、易于推廣應(yīng)用，但是溶劑價(jià)格較貴、簡單、操作方便、易于推廣應(yīng)用，但是溶劑價(jià)格較貴、 大多數(shù)是易燃品，不安全，有些品種毒性較大，因此大多數(shù)是易燃品，不安全，有些品種毒性較大，因此 應(yīng)用范圍又受到一定的限制。應(yīng)用范圍又受到一定的限制。 2.4 化學(xué)除銹化學(xué)除銹 一、化學(xué)除銹的目的與內(nèi)容一、化學(xué)除銹的目的與內(nèi)容 1、化學(xué)除銹的目的、化學(xué)除銹的目的 除銹，狹義來講是指清除鐵銹、氧化皮；廣義而言，是指清除銹，狹義來講是指

34、清除鐵銹、氧化皮；廣義而言，是指清 除各種金屬的腐蝕產(chǎn)物。化學(xué)除銹是指用酸與金屬表面上的除各種金屬的腐蝕產(chǎn)物?；瘜W(xué)除銹是指用酸與金屬表面上的 銹、氧化皮及腐蝕產(chǎn)物起化學(xué)反應(yīng)使其溶解而除去之意。通銹、氧化皮及腐蝕產(chǎn)物起化學(xué)反應(yīng)使其溶解而除去之意。通 常又稱酸洗除銹。常又稱酸洗除銹。 2、除銹方法除銹方法 化學(xué)法、手工法、噴砂、噴丸或拋丸、高壓水化學(xué)法、手工法、噴砂、噴丸或拋丸、高壓水(砂砂)法等。法等。 3、化學(xué)除銹的特點(diǎn)：、化學(xué)除銹的特點(diǎn)： （1） 除銹速度快除銹速度快 （2） 生產(chǎn)效率高生產(chǎn)效率高 （3） 不受工件形狀限制不受工件形狀限制 （4） 除銹徹底除銹徹底 （5）勞動強(qiáng)度低）勞動強(qiáng)度

35、低 （6） 操作方便、并可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)操作方便、并可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn) 4、化學(xué)除銹的內(nèi)容、化學(xué)除銹的內(nèi)容 1）除銹）除銹 鋼鐵在常溫或在大氣中的腐蝕產(chǎn)物習(xí)慣上稱鋼鐵在常溫或在大氣中的腐蝕產(chǎn)物習(xí)慣上稱 為銹。銹很脆，易與酸起化學(xué)反應(yīng)而被除去。為銹。銹很脆，易與酸起化學(xué)反應(yīng)而被除去。 2）除氧化皮）除氧化皮 氧化皮是鋼鐵熱加工過程中的腐蝕產(chǎn)物。比氧化皮是鋼鐵熱加工過程中的腐蝕產(chǎn)物。比 較堅(jiān)硬，與酸反應(yīng)比較慢，在較長時(shí)間內(nèi)方可除去。較堅(jiān)硬，與酸反應(yīng)比較慢，在較長時(shí)間內(nèi)方可除去。 3）除其它金屬的腐蝕產(chǎn)物）除其它金屬的腐蝕產(chǎn)物 如銅、鋁、鋅、錫等金屬的腐如銅、鋁、鋅、錫等金屬的腐 蝕產(chǎn)物，

36、它們多為氧化物，易與酸起化學(xué)反應(yīng)而除去。蝕產(chǎn)物，它們多為氧化物，易與酸起化學(xué)反應(yīng)而除去。 二、化學(xué)除銹溶液二、化學(xué)除銹溶液 1、化學(xué)除銹的原理、化學(xué)除銹的原理 化學(xué)除銹采用酸液，常用的酸有：鹽酸、硫酸、硝酸、化學(xué)除銹采用酸液，常用的酸有：鹽酸、硫酸、硝酸、 氫氟酸、檸檬酸、酒石醋等，以鹽酸和硫酸應(yīng)用最多。氫氟酸、檸檬酸、酒石醋等，以鹽酸和硫酸應(yīng)用最多。 原理：原理： （1）化學(xué)除銹主要是化學(xué)性的溶解作用，即酸與銹或金化學(xué)除銹主要是化學(xué)性的溶解作用，即酸與銹或金 屬氧化物起化學(xué)反應(yīng)，生成可溶性鹽類，使銹除去。屬氧化物起化學(xué)反應(yīng)，生成可溶性鹽類，使銹除去。 （2）酸不僅溶解銹，而且能與基體金屬反應(yīng)

37、放出氫。）酸不僅溶解銹，而且能與基體金屬反應(yīng)放出氫。 氫的作用氫的作用: a、對鐵銹和難溶的氧化皮產(chǎn)生壓力，有利于它們的剝、對鐵銹和難溶的氧化皮產(chǎn)生壓力，有利于它們的剝 落和高價(jià)鐵的還原，加速酸洗過程；落和高價(jià)鐵的還原，加速酸洗過程； b、使金屬產(chǎn)生氫脆，引起金屬的力學(xué)性能下降，同時(shí)、使金屬產(chǎn)生氫脆，引起金屬的力學(xué)性能下降，同時(shí) 大量氫的退出會形成酸霧，影響操作人員的健康和腐蝕大量氫的退出會形成酸霧，影響操作人員的健康和腐蝕 周圍的設(shè)備，并且還消耗大量的酸。周圍的設(shè)備，并且還消耗大量的酸。 為了消除和減輕這些不良影響為了防止金屬過腐蝕，為了消除和減輕這些不良影響為了防止金屬過腐蝕， 一般酸洗液

38、中應(yīng)加入少量緩蝕劑。工件表面一旦銹蝕物一般酸洗液中應(yīng)加入少量緩蝕劑。工件表面一旦銹蝕物 去凈，就應(yīng)立即取出并用清水沖洗掉余酸。去凈，就應(yīng)立即取出并用清水沖洗掉余酸。 2、緩蝕劑的作用與品種、緩蝕劑的作用與品種 緩蝕劑的作用機(jī)理緩蝕劑的作用機(jī)理: 一般認(rèn)為緩蝕劑本身帶電荷，與銹及氧化皮的吸附力一般認(rèn)為緩蝕劑本身帶電荷，與銹及氧化皮的吸附力 很差，不能形成保護(hù)膜，所以銹及氧化皮被酸不斷地溶很差，不能形成保護(hù)膜，所以銹及氧化皮被酸不斷地溶 解下去。緩蝕劑易于吸附在基體金屬上并形成分子膜保解下去。緩蝕劑易于吸附在基體金屬上并形成分子膜保 護(hù)金屬，同時(shí)增加了氫的超電壓，阻止了酸的作用，以護(hù)金屬，同時(shí)增加

39、了氫的超電壓，阻止了酸的作用，以 達(dá)到緩蝕的目的達(dá)到緩蝕的目的 。 疏水基疏水基 親水基親水基 移動障礙移動障礙 能量障礙能量障礙 有機(jī)緩蝕劑在金屬表面形成的吸附膜模型有機(jī)緩蝕劑在金屬表面形成的吸附膜模型 3、各種酸除銹性能比較、各種酸除銹性能比較 名稱名稱除銹效果除銹效果不足不足適用條件適用條件 硫酸硫酸 強(qiáng)酸，除銹效果好，強(qiáng)酸，除銹效果好， 揮發(fā)性小、酸霧少、揮發(fā)性小、酸霧少、 溶液使用壽命長，成溶液使用壽命長，成 本低本低 受溫度影響較大，較易受溫度影響較大，較易 產(chǎn)生氫脆或過腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生氫脆或過腐蝕現(xiàn)象 濃度為濃度為520， 操作溫度操作溫度6080 鹽酸鹽酸 強(qiáng)酸，除銹強(qiáng)酸，除銹 速

40、度快，可常溫下處速度快，可常溫下處 理，產(chǎn)生氫脆或過腐理，產(chǎn)生氫脆或過腐 蝕現(xiàn)象比硫酸輕，成蝕現(xiàn)象比硫酸輕，成 本低本低 揮發(fā)性大，勞動條件差，揮發(fā)性大，勞動條件差， 消耗量大，需及時(shí)更換消耗量大，需及時(shí)更換 用濃度用濃度 為為1020，溫度室溫，溫度室溫40， Fe2+含量為含量為130150g/L以下有效。以下有效。 磷酸磷酸 中強(qiáng)酸，除銹效果中強(qiáng)酸，除銹效果 中等不揮發(fā)，除銹后中等不揮發(fā)，除銹后 金屬表面生成保護(hù)性金屬表面生成保護(hù)性 的磷化的磷化 膜，對金屬膜，對金屬 不產(chǎn)生氫脆或過腐蝕不產(chǎn)生氫脆或過腐蝕 現(xiàn)象，現(xiàn)象， 成本較高成本較高 濃度一般濃度一般 為為1520，溫度，溫度4080

41、， Fe2+含量為含量為50g/L以下除銹效果較以下除銹效果較 好。好。 硝酸硝酸 揮發(fā)性酸，主要用于揮發(fā)性酸，主要用于 銅、鋁及合金、不銹銅、鋁及合金、不銹 鋼等材料酸洗，效果鋼等材料酸洗，效果 較好較好 揮發(fā)性大揮發(fā)性大 濃度濃度10以上，常溫操作。以上，常溫操作。 氫氟氫氟 酸酸 酸性較弱用于不銹鋼酸性較弱用于不銹鋼 或帶型砂的制品的清或帶型砂的制品的清 洗洗 成本高，成本高， 較易揮發(fā)，較易揮發(fā)， 毒性大毒性大 不單獨(dú)使用，常與其它酸不單獨(dú)使用，常與其它酸 混合，以增強(qiáng)酸洗效果混合，以增強(qiáng)酸洗效果 檸檬檸檬 酸酸 有機(jī)酸，溶解銹蝕的有機(jī)酸，溶解銹蝕的 能力比一般有機(jī)酸強(qiáng)能力比一般有機(jī)酸

42、強(qiáng) 成本較高成本較高 濃度為濃度為13，溫度，溫度7080， 一般采用噴淋法施工一般采用噴淋法施工 2.5 機(jī)械清理機(jī)械清理 一、機(jī)械清理的目的、內(nèi)容一、機(jī)械清理的目的、內(nèi)容 機(jī)械清理：借助機(jī)械力除去金屬及非金屬表面上的腐蝕產(chǎn)機(jī)械清理：借助機(jī)械力除去金屬及非金屬表面上的腐蝕產(chǎn) 物、油污、舊漆膜及各種雜物，以獲得潔凈的表面，從而有物、油污、舊漆膜及各種雜物，以獲得潔凈的表面，從而有 利于后續(xù)工序的施工，并保證防護(hù)層的牢固附著和質(zhì)量，延利于后續(xù)工序的施工，并保證防護(hù)層的牢固附著和質(zhì)量，延 長產(chǎn)品的使用壽命。長產(chǎn)品的使用壽命。 機(jī)械清理具有以下特點(diǎn)機(jī)械清理具有以下特點(diǎn)：（與化學(xué)清理法比較）：（與化學(xué)

43、清理法比較） 1）適應(yīng)性強(qiáng)）適應(yīng)性強(qiáng) 機(jī)械清理既可除去鋼鐵表面的油污、鐵銹，機(jī)械清理既可除去鋼鐵表面的油污、鐵銹， 又可除去用化學(xué)法較難清理的氧化皮、焊渣和鑄件表面的型又可除去用化學(xué)法較難清理的氧化皮、焊渣和鑄件表面的型 砂以及其它金屬表面的腐蝕產(chǎn)物。并且清理比較徹底，可保砂以及其它金屬表面的腐蝕產(chǎn)物。并且清理比較徹底，可保 證前處理質(zhì)量。證前處理質(zhì)量。 2）清理效果比較好）清理效果比較好 機(jī)械清理對于清除用化學(xué)法難以除凈機(jī)械清理對于清除用化學(xué)法難以除凈 的油污，如各種防銹油、防銹脂、壓延油等更能顯示其的油污，如各種防銹油、防銹脂、壓延油等更能顯示其 優(yōu)越性。優(yōu)越性。 3）可使表面粗化）可使表

44、面粗化 增加涂膜附著力。增加涂膜附著力。 4）機(jī)械清理不使用酸、堿或有機(jī)溶劑特別適用于不宜采用）機(jī)械清理不使用酸、堿或有機(jī)溶劑特別適用于不宜采用 化學(xué)法處理的鑄件清理?；瘜W(xué)法處理的鑄件清理。 5）機(jī)械清理所需設(shè)備比較簡單，操作比較方便）機(jī)械清理所需設(shè)備比較簡單，操作比較方便 不足之處：不足之處： 較適合于構(gòu)造簡單的零部件，構(gòu)造較復(fù)雜的零部件內(nèi)較適合于構(gòu)造簡單的零部件，構(gòu)造較復(fù)雜的零部件內(nèi) 部難以施工。部難以施工。 機(jī)械清理的分類機(jī)械清理的分類（依其清理目的不同）：依其清理目的不同）： （1）除銹，除氧化皮；）除銹，除氧化皮； （2）除腐蝕物；）除腐蝕物； （3）除砂、泥土；）除砂、泥土； （4

45、）除舊漆膜，除油污，粗化表面。）除舊漆膜，除油污，粗化表面。 非金屬主要用于清除塑料表面的污垢，并使之粗化。非金屬主要用于清除塑料表面的污垢，并使之粗化。 依其底材不同，其內(nèi)容稍有差異。依其底材不同，其內(nèi)容稍有差異。 2.6 表面精整表面精整 1、精整目的、精整目的 表面精整是指消除金屬及非金屬制品表面粗糙狀態(tài)，使之達(dá)表面精整是指消除金屬及非金屬制品表面粗糙狀態(tài)，使之達(dá) 到一定的粗糙度的處理方法或處理工藝。到一定的粗糙度的處理方法或處理工藝。 目的：目的： 1）去掉制品表面的毛刺、氧化皮、銹蝕、砂眼、劃痕和焊渣等）去掉制品表面的毛刺、氧化皮、銹蝕、砂眼、劃痕和焊渣等 表面缺陷，使零件表面平整、

46、平滑、有利于后續(xù)工序。表面缺陷，使零件表面平整、平滑、有利于后續(xù)工序。 2）金屬經(jīng)表面精整后，可獲得平坦、光滑、光亮如鏡的表面。）金屬經(jīng)表面精整后，可獲得平坦、光滑、光亮如鏡的表面。 使金屬及非金屬制品具有美觀的外觀，增加金屬制品或鍍層使金屬及非金屬制品具有美觀的外觀，增加金屬制品或鍍層 的裝飾性，提高制品的觀賞和商品價(jià)值，所以表面精整主要用于的裝飾性，提高制品的觀賞和商品價(jià)值，所以表面精整主要用于 電鍍行業(yè)，其次為膜轉(zhuǎn)化處理。電鍍行業(yè)，其次為膜轉(zhuǎn)化處理。 2、精整方法、精整方法 按其處理方式按其處理方式 磨光磨光 拋光拋光 滾光滾光 其它光飾其它光飾 按被處理材質(zhì)按被處理材質(zhì) 金屬磨光與拋光

47、金屬磨光與拋光 非金屬主要是塑料的磨光與拋光非金屬主要是塑料的磨光與拋光 1）磨光）磨光 （1）磨光是用磨光輪）磨光是用磨光輪(或帶或帶)對零件表面進(jìn)行加工的過程。對零件表面進(jìn)行加工的過程。 （2） 磨光的主要設(shè)備為磨光輪和磨光帶。磨光的主要設(shè)備為磨光輪和磨光帶。 a、磨光輪是用單片的棉布、特種紙、毛氈、呢絨或皮革等、磨光輪是用單片的棉布、特種紙、毛氈、呢絨或皮革等 材料，以圓片疊在一起，外面包上皮革心再經(jīng)壓粘或縫材料，以圓片疊在一起，外面包上皮革心再經(jīng)壓粘或縫 合而成。有軟輪和硬輪之分。材料硬、形狀簡單的零件合而成。有軟輪和硬輪之分。材料硬、形狀簡單的零件 選用硬輪磨光；材料軟、形狀復(fù)雜的零

48、件選用軟輪磨光，選用硬輪磨光；材料軟、形狀復(fù)雜的零件選用軟輪磨光， 磨光輪上應(yīng)粘接適宜的磨料。磨光輪上應(yīng)粘接適宜的磨料。 b、磨光帶是由安裝在電機(jī)軸上的接觸輪帶動，另一從、磨光帶是由安裝在電機(jī)軸上的接觸輪帶動，另一從 動輪使其具有一定的張力，以便對零件進(jìn)行密光。磨光動輪使其具有一定的張力，以便對零件進(jìn)行密光。磨光 帶由襯底、粘接劑和磨料三部分組成。帶由襯底、粘接劑和磨料三部分組成。 磨光帶的優(yōu)點(diǎn)：（與磨光輪比較）磨光帶的優(yōu)點(diǎn)：（與磨光輪比較） （1）磨削面積大）磨削面積大 （2）使用壽命長）使用壽命長 （3）帶子松緊可調(diào)節(jié)，能磨光各種零件）帶子松緊可調(diào)節(jié)，能磨光各種零件 （4）并可進(jìn)行濕加工。

49、）并可進(jìn)行濕加工。 使用磨光帶機(jī)時(shí)，應(yīng)注意選擇接觸輪和磨光參數(shù)使用磨光帶機(jī)時(shí)，應(yīng)注意選擇接觸輪和磨光參數(shù) 。 （1）機(jī)械拋光）機(jī)械拋光 ： 機(jī)械拋光是用涂有拋光膏的拋光輪對零件表面進(jìn)行加工，機(jī)械拋光是用涂有拋光膏的拋光輪對零件表面進(jìn)行加工， 得到光亮似鏡面般的表面加工過程。得到光亮似鏡面般的表面加工過程。 機(jī)械拋光可機(jī)械拋光可 分為分為 粗拋粗拋 中拋中拋 精拋精拋 a、粗拋是用硬輪對經(jīng)過或未經(jīng)磨光的表面進(jìn)行拋光，、粗拋是用硬輪對經(jīng)過或未經(jīng)磨光的表面進(jìn)行拋光， 它對基材有一定的磨削作用，能除去粗的磨痕。它對基材有一定的磨削作用，能除去粗的磨痕。 b 、中拋是在粗拋基礎(chǔ)上進(jìn)一步拋光，磨輪較硬，可

50、、中拋是在粗拋基礎(chǔ)上進(jìn)一步拋光，磨輪較硬，可 除除 去粗拋留下的劃痕，產(chǎn)生中等光亮的表面。最后是用軟去粗拋留下的劃痕，產(chǎn)生中等光亮的表面。最后是用軟 布輪精拋以獲得鏡面般光亮的表面。布輪精拋以獲得鏡面般光亮的表面。 c 、機(jī)械拋光的設(shè)備是安裝有拋光輪的拋光機(jī)，拋光時(shí)，、機(jī)械拋光的設(shè)備是安裝有拋光輪的拋光機(jī)，拋光時(shí)， 輪上應(yīng)涂拋光膏或拋光液。輪上應(yīng)涂拋光膏或拋光液。 2）電拋光）電拋光 ： 電拋光原理：電拋光原理：電拋電拋 光是在特定的溶液中進(jìn)光是在特定的溶液中進(jìn) 行陽極電解，整平金屬行陽極電解，整平金屬 并使之產(chǎn)生光澤的加工并使之產(chǎn)生光澤的加工 過程，電拋光時(shí)零件表過程，電拋光時(shí)零件表 面形成

51、鈍化膜溶解下來面形成鈍化膜溶解下來 的金屬離子通過這層膜的金屬離子通過這層膜 而擴(kuò)散。零件表面的凸而擴(kuò)散。零件表面的凸 起點(diǎn)比凹下點(diǎn)的電流密起點(diǎn)比凹下點(diǎn)的電流密 度高，溶解速度快，從度高，溶解速度快，從 而使表面得到整平。而使表面得到整平。 電拋光具有以下特點(diǎn)：（與機(jī)械拋光相比）電拋光具有以下特點(diǎn)：（與機(jī)械拋光相比） a、電化學(xué)拋光是電化學(xué)溶解作用，表面不會形成硬化的、電化學(xué)拋光是電化學(xué)溶解作用，表面不會形成硬化的 變形層，只會形成一層氧化膜。變形層，只會形成一層氧化膜。 b、對基材有一定的選擇性。如多相合金，鑄件以及深的、對基材有一定的選擇性。如多相合金，鑄件以及深的 劃傷難以被拋光平整。劃

52、傷難以被拋光平整。 c、對于形狀復(fù)雜或小零件比機(jī)械拋光易于施工。、對于形狀復(fù)雜或小零件比機(jī)械拋光易于施工。 d、生產(chǎn)效率高，操作方法也容易掌握。、生產(chǎn)效率高，操作方法也容易掌握。 磨料經(jīng)電拋光后提高了零件表面的反光性能，抗腐蝕磨料經(jīng)電拋光后提高了零件表面的反光性能，抗腐蝕 能力。降低了零件的粗糙度和摩擦系數(shù)，提高了硅鋼片能力。降低了零件的粗糙度和摩擦系數(shù)，提高了硅鋼片 的磁導(dǎo)率的磁導(dǎo)率1015。電解拋光需電解液，電解槽和直。電解拋光需電解液，電解槽和直 流電源。流電源。 （3）化學(xué)拋光）化學(xué)拋光 ： 在合適的介質(zhì)中，僅僅利用化學(xué)方法對零件進(jìn)行拋光在合適的介質(zhì)中，僅僅利用化學(xué)方法對零件進(jìn)行拋光

53、的過程稱為化學(xué)拋光?；瘜W(xué)拋光不需要直流電源，可拋的過程稱為化學(xué)拋光。化學(xué)拋光不需要直流電源，可拋 光復(fù)雜形狀和各種尺寸的零件，生產(chǎn)效率高。但是介質(zhì)光復(fù)雜形狀和各種尺寸的零件，生產(chǎn)效率高。但是介質(zhì) 使用壽命比較短，拋光質(zhì)量不及電拋光，化學(xué)拋光主要使用壽命比較短，拋光質(zhì)量不及電拋光，化學(xué)拋光主要 用來對零件作裝飾性加工。用來對零件作裝飾性加工。 二、精整工作介質(zhì)二、精整工作介質(zhì) 精整工作介質(zhì)依其狀態(tài)不同可分為液體、固體和氣精整工作介質(zhì)依其狀態(tài)不同可分為液體、固體和氣 體介質(zhì)。依精整方法不同又可分為磨光和機(jī)械拋光介質(zhì)，體介質(zhì)。依精整方法不同又可分為磨光和機(jī)械拋光介質(zhì)， 滾光與其它光飾介質(zhì)，電拋光與化

54、學(xué)拋光介質(zhì)等。滾光與其它光飾介質(zhì)，電拋光與化學(xué)拋光介質(zhì)等。 1、磨光工作介質(zhì)、磨光工作介質(zhì) 磨光是磨料與精整表面摩擦的過程。它們是在氣體介磨光是磨料與精整表面摩擦的過程。它們是在氣體介 質(zhì)中進(jìn)行的。為了延長磨光輪質(zhì)中進(jìn)行的。為了延長磨光輪(或帶或帶)的壽命，防止軟金的壽命，防止軟金 屬與磨料粘結(jié)，降低被磨表面粗糙度，磨光時(shí)需加由動屬與磨料粘結(jié)，降低被磨表面粗糙度，磨光時(shí)需加由動 植物油、脂肪酸和蠟制成的潤滑劑。有時(shí)可用拋光膏代植物油、脂肪酸和蠟制成的潤滑劑。有時(shí)可用拋光膏代 替。替。 2、機(jī)械拋光工作介質(zhì)、機(jī)械拋光工作介質(zhì) 機(jī)械拋光是拋光輪與精整表面摩擦。為了提高拋光表機(jī)械拋光是拋光輪與精整表

55、面摩擦。為了提高拋光表 面的光潔度，拋光時(shí)需加由磨料與粘接劑配成的拋光膏面的光潔度，拋光時(shí)需加由磨料與粘接劑配成的拋光膏 或拋光液。或拋光液。 1）拋光膏是由拋光磨料與粘接劑）拋光膏是由拋光磨料與粘接劑(如硬脂酸、石蠟等如硬脂酸、石蠟等)組組 成。拋光膏分類：成。拋光膏分類： 白拋光膏：用于較軟金屬如銅、鋁等及塑科的拋光；白拋光膏：用于較軟金屬如銅、鋁等及塑科的拋光； 紅拋光膏：適用于一般鋼鐵零件，對鋁、銅零件粗拋；紅拋光膏：適用于一般鋼鐵零件，對鋁、銅零件粗拋； 綠拋光膏：用于硬質(zhì)合金鋼、不銹鋼的拋光。綠拋光膏：用于硬質(zhì)合金鋼、不銹鋼的拋光。 2）拋光液）拋光液 拋光液中磨料與拋光膏相同，以

56、油或水乳劑拋光液中磨料與拋光膏相同，以油或水乳劑 代替膏中的固體粘接劑。拋光液可自動加料，以提高生代替膏中的固體粘接劑。拋光液可自動加料，以提高生 產(chǎn)效率。產(chǎn)效率。 l1 1. .掌握涂料與涂裝的基本概念、涂料掌握涂料與涂裝的基本概念、涂料 的組成與分類、常用涂料的性能；的組成與分類、常用涂料的性能； l2.2.掌握涂裝前除油處理工藝、除銹工掌握涂裝前除油處理工藝、除銹工 藝、磷化工藝的基本特點(diǎn)與方法，了藝、磷化工藝的基本特點(diǎn)與方法，了 解涂裝前處理設(shè)備；解涂裝前處理設(shè)備； l3.3.了解涂裝工藝和設(shè)備以及漆膜干燥了解涂裝工藝和設(shè)備以及漆膜干燥 工藝、設(shè)備。工藝、設(shè)備。 教學(xué)目標(biāo)及基本要求：教

57、學(xué)目標(biāo)及基本要求： 思考題習(xí)題：思考題習(xí)題： 1.試述涂料組成及各組分的作用。試述涂料組成及各組分的作用。 2.磷化膜形成的原理與特征有哪些？磷化膜形成的原理與特征有哪些？ 3.涂裝工藝選用的原則是什么？涂裝工藝選用的原則是什么？ 4.有哪些因素影響漆膜干燥的過程？有哪些因素影響漆膜干燥的過程？ 涂料涂料是一種有機(jī)高分子膠體狀的液體或是一種有機(jī)高分子膠體狀的液體或 (固體固體)粉末，涂覆于物體表面，通過物理粉末，涂覆于物體表面，通過物理 或化學(xué)變化能形成一層堅(jiān)韌薄膜、附著于或化學(xué)變化能形成一層堅(jiān)韌薄膜、附著于 物體表面，具有保護(hù)、裝飾及其它功能作物體表面，具有保護(hù)、裝飾及其它功能作 用。將涂料

58、施展于物體表面形成涂膜的整用。將涂料施展于物體表面形成涂膜的整 個(gè)工藝過程稱為涂裝或個(gè)工藝過程稱為涂裝或涂裝技術(shù)涂裝技術(shù)。 一、涂料與涂裝的定義一、涂料與涂裝的定義 （1）涂料的組成）涂料的組成 l主要成膜物質(zhì)：主要成膜物質(zhì)：油料（干性油、半干性油、不干油料（干性油、半干性油、不干 性油）；樹脂（天然樹脂、合成樹脂）性油）；樹脂（天然樹脂、合成樹脂） l次要成膜物質(zhì)：次要成膜物質(zhì)：顏料（著色顏料、防銹顏料、體顏料（著色顏料、防銹顏料、體 質(zhì)顏料）；增塑劑質(zhì)顏料）；增塑劑 l輔助成膜物質(zhì)：輔助成膜物質(zhì)：稀釋劑（沖淡劑、溶劑、助溶稀釋劑（沖淡劑、溶劑、助溶 劑）；其它輔助材料（催干劑、潤濕劑、乳化

59、劑、劑）；其它輔助材料（催干劑、潤濕劑、乳化劑、 固化劑、穩(wěn)定劑、消泡劑）固化劑、穩(wěn)定劑、消泡劑） 3.2 常用涂料常用涂料 一、涂料的組成及分類一、涂料的組成及分類 1.涂料的組成及各組分的作用涂料的組成及各組分的作用 三、常用涂料的稀釋劑三、常用涂料的稀釋劑 n涂料用稀釋劑涂料用稀釋劑又稱又稱溶劑溶劑，是用以溶解或稀釋涂料的物質(zhì)，如，是用以溶解或稀釋涂料的物質(zhì)，如 200#汽油、二甲苯、香蕉水等。汽油、二甲苯、香蕉水等。 n涂料用稀釋劑與溶劑的區(qū)別涂料用稀釋劑與溶劑的區(qū)別：單一組分的稀釋劑就是：單一組分的稀釋劑就是溶劑溶劑，多組，多組 分的分的稀釋劑稀釋劑，如硝基漆的稀釋劑（香焦水）則由真

60、溶劑、助溶劑，如硝基漆的稀釋劑（香焦水）則由真溶劑、助溶劑 和沖淡劑三部分組成。和沖淡劑三部分組成。 n真溶劑真溶劑 能溶解該漆用樹脂的物質(zhì)。如硝化棉的真溶劑為酪、酮能溶解該漆用樹脂的物質(zhì)。如硝化棉的真溶劑為酪、酮 等物質(zhì)。等物質(zhì)。 n助溶劑助溶劑 (又稱潛溶劑又稱潛溶劑)，本身不能溶解漆用樹脂，但以一定比例，本身不能溶解漆用樹脂，但以一定比例 與真溶劑混合使用，可提供一定程度的溶解能力，并可影響漆的與真溶劑混合使用，可提供一定程度的溶解能力，并可影響漆的 其它性能，這種溶劑稱為助溶劑。硝基漆的助溶劑為醇類，如乙其它性能，這種溶劑稱為助溶劑。硝基漆的助溶劑為醇類，如乙 醇。醇。 n沖淡劑沖淡劑