對很多熱噴涂涂層來說,封孔是一項必要的后處理過程。當(dāng)涂層面臨腐蝕及氧化(有時處于高溫)環(huán)境時,封孔是涂層設(shè)計必需要考慮的一項內(nèi)容。本文涉及到封孔作業(yè)的目的和要求;介紹了封孔劑的種類、性能、施工要點、選擇依據(jù)及應(yīng)用范圍。
任何一種熱噴涂方法,尤其是燃?xì)庖谎跹鎳娡?即火焰噴涂)所沉積的涂層,都是一種有孔結(jié)構(gòu)。總體而言,涂層孔隙度范圍相當(dāng)大。燃?xì)庖谎跹鎳娡繉佑袝r高達(dá)15%以上,而高速氧一燃?xì)鈬娡?HVOF)層則在1%以下。在實際應(yīng)用中,有孔結(jié)構(gòu)有時是有利的。涂層孔隙有助于貯油,促進(jìn)潤滑,減少磨損;在某些特殊應(yīng)用中,利用熱噴涂制取多孔材料,用于熱交換裝置或其它元件。然而,在更多的情況下,涂層的孔隙是不希望的。當(dāng)涂層暴露于大氣、蒸汽、工業(yè)氣氛、化學(xué)活性物質(zhì)、腐蝕氣體及高溫環(huán)境中,孔隙引入腐蝕元素,使涂層與基體發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)侵蝕,導(dǎo)致涂層失效,在這種情況下,必須對涂層進(jìn)行封孔。
一、封孔劑的性能要求
封孔劑的種類較多,為了達(dá)到良好的封孔效果,封孔劑必須滿足下列要求:
1.有足夠的滲透性
因為孔隙彎曲又細(xì)小,沒有足夠高的滲透性,難以充填到必需程度。
2.耐化學(xué)溶劑的作用
因為涂層本身就處于某種化學(xué)和溶劑的腐蝕介質(zhì)中,封孔劑若不能經(jīng)受這些介質(zhì)的侵蝕,封孔即告無效。
3.能經(jīng)受一定的機(jī)械作用
即封孔劑不因機(jī)械作用而脫落或碎裂。
4.在工作溫度下性能穩(wěn)定
即封孔劑不能在工作溫度下發(fā)生溶化、蒸發(fā)或分解等物理變化。
5.不能與涂層或基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
在工作環(huán)境下與涂層和基體保持化學(xué)穩(wěn)定性。
6.不降低涂層或基體金屬的性能。
7.當(dāng)涂層用于食品行業(yè)時,對食物無毒。
8.施工時,保證安全。
二、封孔劑的選擇及施工要點
一般來說,所有封孔作業(yè)應(yīng)在噴涂之后磨削之前實施。除微晶石臘封孔劑外,其它所有封孔劑應(yīng)在工件溫度低于80℃時進(jìn)行,以防溶劑迅速蒸發(fā)或封孔劑過早固化。空氣干燥型的甘油酯樹脂,在其機(jī)加工時產(chǎn)生的熱會使它過早的非均勻性的固化,因之,該封孔劑應(yīng)在磨削后固化,除此之外的所有封孔劑,應(yīng)予磨削前固化。用于防腐涂層的封孔劑,在投入使用前必須充分固化。一般的封孔劑無危險性,但有些是易揮發(fā)的和易燃的,在貯存和使用過程中,應(yīng)格外小心慎重,勿近明火或受熱。使用中要充分通風(fēng),以免影響正常呼吸。
封孔劑大體分有機(jī)和無機(jī)兩種。對封孔劑做出選擇的主要依據(jù)是所處介質(zhì)的腐蝕情況及工作溫度。