一、涂層封孔的必要性
氧化鉻涂層是陶瓷涂層中硬度較高的一種，它的顯微硬度為1300-1500 kg/cm2，且具有優(yōu)良的耐磨耐腐蝕性能。由于涂層是由一顆顆熔化粉末堆積而成的，它們的氣孔率一般為5%左右，其中少量為開口氣孔，約占總氣孔的3%，涂層的厚度一般僅為0.6mm，經(jīng)研磨拋光后，涂層更薄，只有0.3-0.5mm，從而使開口氣孔增大，涂層不可能達到氣密，液體可通過開頭氣孔滲透到涂層與基體之間的界面，從而使界面在腐蝕條件下受到破壞。若不采取必要的措施，則達不到通過涂層本身的耐腐蝕性起到保護基材的作用，在一些涂層氣孔較大的噴涂工件上，經(jīng)常會因吸潮出現(xiàn)涂層的銹斑現(xiàn)象。
對于機械密封的磨環(huán)與軸套，或者對與腐蝕介質(zhì)、蒸汽等接觸的其他耐磨損的噴涂件來說，不僅要耐磨損，還應(yīng)耐化學腐蝕，一旦腐蝕介質(zhì)通過涂層氣孔滲透到涂層與基體界面處，就會引起涂層起殼、開裂，甚至剝落。若金屬基材為不耐腐蝕的碳鋼時，則此現(xiàn)象尤為嚴重。
二、涂層封孔處理工藝的選擇
1、陶瓷合金涂層
在等離子噴涂用的氧化鉻、氧化鋁等陶瓷粉末中，添加能抗多種腐蝕介質(zhì)的合金粉末制成混合物，以等離子噴涂時高溫熔融的合金粉末來填充陶瓷顆粒件的孔隙。根據(jù)介紹，用鎳鉻合金粉末與氧化鉻或氧化鋁粉混合的粉料進行噴涂試樣，不僅能改善陶瓷的涂層氣密性，而且涂層具有良好的抗腐蝕性能。不過，這種陶瓷合金混合粉末，由于兩種粉末的比重不一，在送粉時容易分層，噴涂時也會造成合金量不易控制，涂層的成分不均。
2、激光重熔涂層
近代激光技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，提供了涂層重熔的有力手段。激光重熔涂層封孔是在涂層表面采用高功率密度的激光來進行短時間照射（或勻速掃描），以使涂層表面迅速加熱熔化，然后依靠表面散熱及向基體熱擴散而自行冷卻，從而使涂層與基材重熔與互熔，并在快速冷卻過程中重新結(jié)晶，達到涂層表面致密，增強粉層和基體的結(jié)合力。
3、涂層浸漬密封劑
國外大都采用涂層浸漬密封劑來達到涂層的封孔防腐，可以根據(jù)不同的腐蝕介質(zhì)與使用溫度來選擇各種密封劑。例如：等離子噴涂氧化鉻涂層，均作樹脂浸漬封孔處理。
樹脂封孔處理工藝簡單，適于各種陶瓷涂層或金屬涂層，涂層的氣密性號，能起到對基體的良好保護作用。樹脂封孔處理后的涂層，還能增強涂層與基體的結(jié)合力，涂層的表面硬度值與耐磨性也有所提高。該工藝的成本低廉，適于復(fù)雜形狀的噴涂件的封孔處理，便于工業(yè)化生產(chǎn)。由于受到樹脂使用溫度的局限性，因此，在高溫下涂層的抗化學腐蝕的能力就部分地取決于密封劑的耐熱性。由此可見，在使用或評價噴涂件的耐蝕性與耐熱性時，樹脂的耐蝕性與耐熱性是一個重要的因素。
三、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，以免影響正常呼吸。封孔劑大體分有機和無機兩種。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。有機封孔劑主要是乙烯樹脂、酚醛、改進型環(huán)氧樹脂及聚氨樹脂等，它們多是用于鋼鐵基體鋅或鋁涂層的封孔，工作溫度不高，處于大氣氧化、工業(yè)氣氛、海水等環(huán)境；對于高溫氧化介質(zhì)，則用瀝青基鋁漿、鋁硅酮樹脂及某些硅酸鹽、鉻酸鹽等無機物，最高工作溫度可達980℃。不同封孔劑有不同要求，大體遵循以下幾點：
1、很多封孔劑需要稀釋劑沖稀，以保證良好的滲透性。
2、涂層封孔之前，最好用蝕洗涂料（通常是磷酸）作預(yù)處理，以形成一種復(fù)合的磷酸鹽化合膜，有助于封孔劑的粘結(jié)。
3、不少封孔劑摻有片狀鋁粉，以改善封孔劑的耐溫及抗蝕性能。
4、封孔劑可以用噴槍噴涂、用毛刷抹涂或用淹沒進行浸滲，其中有些用上述三種皆可，有些則只能用其中一種或兩種。根據(jù)需要，有時只需涂一道，有時兩遍或更多。
5、為加大滲透性，有些采用真空滲透操作。
6、封孔劑有單組份與雙組份、空氣干燥與烘烤固化之分，在使用中一定要正確掌握每步程序。
四、封孔劑主要種類及性能
現(xiàn)將重要的幾種封孔劑介紹如下：
1、空氣干燥型甘油酯樹脂
特 性：樹脂含量高達95%，滲透與填孔能力很高，封孔后可直接加工，機加工性能明顯改善。
工作溫度：連續(xù)工作145℃。
封孔劑用量：11.6m2/L，樹脂涂層厚度0.6mm。
施工方法：浸、刷或噴均可。常溫操作，涂層表面要干燥、清潔。根據(jù)需要，實施第一道后，經(jīng)15分鐘，可再實施第二道。
固化程序：常溫下空氣干燥，需經(jīng)一周方能完全固化；若在145℃下烘烤，1小時可固化。
典型應(yīng)用：工作環(huán)境為稀酸、溶劑、油類和鹽水等弱腐蝕介質(zhì)，溫度不超過145℃。
2、空氣干燥型酚醛樹脂
特 性：是一種改性的空氣干燥型酚醛漆。適用于金屬和陶瓷涂層，潤濕性好，粘結(jié)性強，化學穩(wěn)定性好，有較強的耐腐蝕性和抗沖擊性。在很多有機物中保持穩(wěn)定。
工作溫度：連續(xù)工作145-205℃，間斷工作205-260℃。
封孔劑用量：7.4-8.0m2/L。
施工方法：刷或噴均可。噴涂時要用甲酮、芳香烴和無水乙醇作稀釋劑進行稀釋，用量為1/2至1/3。
固化程序：空氣干燥30-60分鐘，但完全固化需1-10小時，取決于封孔劑厚度。若在135℃左右溫度下烘烤，只需15-30分鐘。
典型應(yīng)用：適用于熱水、鹽霧、酸、油、汽油和油脂等工作環(huán)境，對高壓工作狀態(tài)適應(yīng)性強。
3、鋁乙烯樹脂
特 性：是一種抗腐蝕性的、空氣干燥型含鋁乙烯共聚物，常用于鋅與鋁的面漆，而與其相對的底漆是鈍化鉻酸鋅漿料。
封孔劑用量：5.5m2/L。
工作溫度：不超過80℃。
施工方法：加壓噴涂或涂刷。
固化程序：干燥30分鐘，稀釋劑為二甲苯或甲酮。
4、鈍化鉻酸鋅
特 性：是針對鋁乙烯樹脂面漆用的底漆。空氣干燥型，因其能生成多孔膜，對面層封孔劑提供強粘結(jié)作用。主要成分是鉻酸鋅。
封孔劑用量：6.0-7.4m2/L。
典型應(yīng)用：作為底漆與鋁乙烯樹脂面漆配合使用，對處于工業(yè)大氣、鹽霧氣氛和非飲用水等介質(zhì)中鋼鐵結(jié)構(gòu)或設(shè)備的鋁鋅涂層提供封孔保護。
5、烘烤型的酚醛樹脂
特 性：用于金屬和陶瓷涂層的封孔，是一種烘烤型的合成酚醛料漿。就保護性能來說，烘烤型要高于空氣干燥型。在很多有機物介質(zhì)中都保持良好的化學穩(wěn)定性(但不耐堿)，耐熱性好。主要成分是酚醛及芳香經(jīng)。
工作溫度：連續(xù)工作可達145-205℃，間斷工作為205-260℃。
封孔劑用量：4.6m2/L。
施工方法：刷與噴均可。噴涂時用25%的異丙醇進行稀釋。對單道涂層在230℃烘10分鐘或205℃烘20分鐘；對多道涂層，底層在145℃烘10分鐘，面層190℃烘60分鐘。
典型應(yīng)用：與干燥型酚醛樹脂相同，適用于沸水、鹽霧、酸、油、汽油和油脂等介質(zhì)。
6、瀝青基鋁漿
特 性：是一種高熔點、含瀝青的漆料，主要成分是片狀鋁粉、瀝青煤焦油及相應(yīng)溶劑。
封孔劑用量：4.9-7.4m2/L。
工作溫度：870-980℃。
施工方法：噴或刷均可。噴涂時用礦物醇稀釋，以0.02mm厚度為宜。
典型應(yīng)用：當基體是鋼鐵、鎳或鎳鉻合金，涂層是鋁，而且處于高溫氧化、高溫含硫氣體腐蝕的環(huán)境下，這種封孔劑為首選者。
7、硅鋁樹脂
特 性：是一種空氣干燥型的含片狀鋁粉的硅樹脂，在抗氧化氣氛中較為耐高溫的封孔 劑。
封孔劑用量：3.6m2/L。
工作溫度：480℃。
施工方法：刷或噴，每道厚度0.018-0.02mm。刷涂不用稀釋，噴涂時則需用乙醇、芳香烴與甲酮沖釋，稀釋劑用量為1/3。
8、空氣干燥型硅樹脂
特 性：為雙組份的硅樹脂，推薦用于中等腐蝕或在205℃以下的溫度并長期暴露于空氣中的環(huán)境中，耐稀酸、堿、油類、液流、水和鹽水等介質(zhì)的腐蝕。固體含量為25%。
封孔劑用量：5.0-11.6m2/L（與涂層孔隙度有關(guān)）。
工作溫度：長期工作溫度為205℃。
施工方法：雙組份，可用噴涂法或浸泡法，在室溫下空氣干燥約1小時，但充分固化需3天，在145℃烘2小時可加速固化。
9、烘烤型聚酰亞胺樹脂
特 性：屬于烘烤型聚酰亞胺樹脂，用于較弱或中等程度的腐蝕環(huán)境。固體含量高達30%，粘度低、滲透性好、成膜堅固。對水、溶劑、有機物、無機油類、燃料、液流和稀酸等介質(zhì)十分穩(wěn)定。
封孔劑用量：5.3-9.5m2/L，樹脂涂層厚度0.6mm。
工作溫度：長期工作溫度260℃。
施工方法：可浸泡、噴涂或刷抹。在室溫中操作，直到涂層表面不吸收為止，15分鐘之后，
再封一次。室溫固化時間8小時，180℃則需2小時。
典型應(yīng)用：適用于石化系統(tǒng)及造紙工業(yè)中的輸送泵類，具有耐腐蝕性及耐磨性。這些泵在蘇打灰漿、氫氧化鈣、氫氧化鎂和氫氧化鈉等堿性料液中運轉(zhuǎn)。
10、微晶石臘
特 性：是一種隋性的、石油基微晶石臘，對涂層提供封孔和潤滑。在淡水、海水和幾乎所有的酸與堿中都保持穩(wěn)定，但不耐溶劑及經(jīng)類物質(zhì)的腐蝕，特別適用于高壓潤滑環(huán)境。在不能施加潤滑劑的情況下，它能提供有效的“干潤滑”。
封孔劑用量：每公斤10m2。
工作溫度：不超過80℃。
施工方法：將工件預(yù)熱到95℃之后，在表面直接涂抹。
典型應(yīng)用：通常用來對軸類或其它工件封孔，以確保車削或磨削清整，防止砂粒進入孔隙，同時又具有良好的抗腐能力。