采用熱噴涂技術制備的涂層不可避免地會具有一定的孔隙,涂層中孔隙的形態、大小及其分布狀況隨噴涂工藝及噴涂材料的不同而存在差別,其分布范圍從<1%到>15%不等,這些孔隙可能互相連接,且從涂層表面到基體均具有孔隙特性,但當涂層厚度滿足一定要求時,孔隙不會貫穿整個涂層。針對在腐蝕環境中應用的涂層,為了防止或阻止在涂層-基體界面處發生腐蝕,常對耐蝕涂層進行封閉處理。其基本原理是采用封孔劑填充涂層中的孔隙,以隔絕腐蝕環境,從而延長涂層的使用壽命。
作為耐蝕涂層封孔處理的材料,應具有以下特性:
1)足夠的滲透性。
2)耐化學或溶劑作用。
3)一定的力學性能。
4)一定的耐溫性。
5)不影響涂層或基體的性能。
6)使用安全。
在實際操作過程中,一般在涂層噴涂結束之后,首先熱噴涂廠家采用蝕洗涂料(通常用磷酸)進行封孔前的預處理,在涂層表面先形成一層復合磷酸鹽薄膜,該薄膜有助于封孔劑的黏結。
試驗結果表明,在鋼鐵基體上采用低黏性封孔劑進行封孔處理,可以提高鋁、鋅涂層的耐蝕性。這些封孔劑包括:乙烯樹脂、硅酮樹脂、酚醛、有機硅、改進型環氧酚醛和聚氨酯等。
針對不同的環境使用溫度,應選擇不同的封孔劑。乙烯樹脂的使用溫度為65℃;酚醛樹脂的使用溫度為150~260℃;用鋁做顏料的硅酮樹脂封孔劑的使用溫度可達 480℃,主要用于排氣管、消聲器等零件的封孔處理;含有鋁的煤焦油封孔劑的使用溫度可高達870~980℃,主要用于在該溫度下工作的鋁和鎳鉻類涂層的封孔處理。
石蠟作為封孔劑使用時,不僅能耐海水、淡水及大多數的酸和堿,而且常常用作食品和化學工業機械零件表面涂層的封孔與潤滑,以解決存在的污染問題。
為了保證良好的滲透性,在進行封孔處理前,應對封孔劑進行稀釋處理,并采用真空浸滲封孔方法。該法可利用真空環境將涂層孔隙中的空氣抽出,并利用毛細作用將封孔劑引進抽空的涂層孔隙中,從而增強涂層的耐蝕效果。
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