硅樹脂概述及其應用領域介紹
1. 有機硅樹脂的應用領域
鑒於上述特性,有機硅樹脂主要作為絕緣漆(包括清漆、瓷漆、色漆、浸漬漆等)浸漬H級電機及內變壓器線圈, 以及容用來浸漬玻璃布、玻布絲及石棉布後製成電機套管、電器絕緣繞組等。用有機硅絕緣漆粘結雲母可製得大面積雲母片絕緣材料,用作高壓電機的主絕緣。此外,硅樹脂還可用作耐熱、耐候的防腐塗料,金屬保護塗料,建築工程防水防潮塗料,脫模劑,粘合劑以及二次加工成有機硅塑料,用於電子、電氣和國防工業上,作為半導體封裝材料和電子、電器零部件的絕緣材料等。
硅樹脂的固化交聯大致有三種方式:一是利用硅原子上的羥基進行縮水聚合交聯而成網狀結構,這是硅樹脂固化所採取的主要方式,二是利用硅原子上連接的乙烯基,採用有機過氧化物為觸媒,類似硅橡膠硫化的方式:三是利用硅原子上連接的乙烯基和硅氫鍵進行加成反應的方式,例如無溶劑硅樹脂與發泡劑混合可以製得泡沫硅樹脂。因此,硅樹脂按其主要用途和交聯方式大致可分為有機硅絕緣漆、有機硅塗料、有機硅塑料和有機硅粘合劑等幾大類。
2. 球形硅樹脂和丙烯酸樹脂有什麼不同
丙烯酸樹脂類系由丙烯酸、甲基丙烯酸及其醋類分別搭配相互共聚而成.由於構成不同、比例不同、聚合度不同,產品型號、規格就不同,外國產品總稱為Eudragit,分別有E u-dragitE, L, S, RL, RS等,我國生產有樹脂I.II,Ⅲ號。EudragitE、樹脂II是以二甲胺基甲基丙烯酸醋和其他中性甲基丙烯酸酷類共聚而成;EudragitL. S、樹脂I.II,Ⅲ是以甲基丙烯酸與不同比例甲基丙烯酸酷類共聚而成;Eudra-gitRL(10%氯化三甲胺甲基丙烯酸), RS型(含5%氯化三甲胺甲基丙烯酸醋)為含有某些季胺基因的丙烯酸和甲基丙烯酸醋的共聚物。
它們具有連續的碳氫鏈結構,在胃內很穩定,不受消化酶破壞,在體液中溶脹;但不被吸收、不參與人體生理代謝。口服後以不變的分子形成很快排出,對人體無害。其廣泛應用於片劑、丸劑、顆粒劑、中制劑等固體制劑中,是一種優良新輔料。本文就其在這一方面的應用作一概述。
丙烯酸樹脂的作用: 熱固性丙烯酸樹脂是指在結構中帶有一定的官能團,在制漆時通過和加入的氨基樹脂、環氧樹脂、聚氨酯等中的官能團反應形成網狀結構,熱固性樹脂一般相對分子量較低。熱固性丙烯酸塗料有優異的豐滿度、光澤、硬度、耐溶劑性、耐侯性、在高溫烘烤時不變色、不返黃。最重要的應用是和氨基樹脂配合製成氨基-丙烯酸烤漆,目前在汽車、摩托車、自行車、卷鋼等產品上應用十分廣泛
3. 有機硅樹脂及其應用的內容簡介
《有復機硅樹脂及其應用》有機制硅樹脂是一類高性能特殊材料,也是近年來發展較快應用較廣的新材料之一,一直受到廣泛關注。《有機硅樹脂及其應用》較為全面、系統地介紹了有機硅樹脂各方面的內容,在闡述有機硅樹脂制備的一般知識與基本理論的基礎上,深入而系統地介紹了有機硅樹脂、改性有機硅樹脂的制備方法、性能與應用等。《有機硅樹脂及其應用》共五章,包括概述、有機硅樹脂的制備、改性有機硅樹脂的制備、有機硅樹脂的性能、有機硅樹脂的應用及其相關硅膠方面論述等。
《有機硅樹脂及其應用》內容詳實豐富,文字淺顯,選材新穎,既有一定的理論深度,更有較強的實用性、知識性和手冊性,是從事有機硅樹脂研究與開發、生產與應用的科技工作者的有益的參考書,並可作為大專院校師生的參考書。也是關心有機硅樹脂發展與應用,需要了解這一內容的廣大讀者必要的工具書和參考書。
4. 日本冶金nas185n不銹鋼不銹鋼 特性及應用領域概述
nas185n該合金是一種奧氏體不銹鋼。由於它的高含鉬量,故具有極高的耐點腐蝕和耐縫隙腐蝕性能。這種牌號的不銹鋼是為用於諸如海水等含有鹵化物的環境中而研製和開發的。也具有良好的抗均勻腐蝕性。特別是在含鹵化物的酸中,該鋼要優於普通不銹鋼。其C含<0.03%,因此叫純奧氏體不銹鋼 (<0.01%又叫超級奧氏體不銹鋼)。超級不銹鋼是一種特種不銹鋼,首先在化學成分上與普通不銹鋼不同,是指含高鎳,高鉻,高鉬的一種高合金不銹鋼。其中比較著名的是含6%Mo的254SMo,這類鋼具有非常好的耐局部腐蝕性能,在海水、充氣、存在縫隙、低速沖刷條件下,有良好的抗點蝕性能(PI≥40)和較好的抗應力腐蝕性能,是Ni基合金和鈦合金的代用材料。其次在耐高溫或者耐腐蝕的性能上,具有更加優秀的耐高溫或者耐腐蝕性能,是304不銹鋼不可取代的。另外,從不銹鋼的分類上,特殊不銹鋼的金相組織是一種穩定的奧氏體金相組織。
由於這種特種不銹鋼是一種高合金的材料,所以在製造工藝上相當復雜,一般人們只能依靠傳統工藝來製造這種特種不銹鋼,如灌注,鍛造,壓延等等。
主要成分:
含碳(C)≤0.02,
錳(Mn)≤1.00,
鎳(Ni)17.5~18.5,
硅(Si)≤0.8
磷(P)≤0.03,
硫(S)≤0.01,
鉻(Cr)19.5~20.5,
銅(Cu)0.5~1.0,
鉬(Mo)6.0~6.5
配套焊材:ERNiCrMo-3焊絲,ENiCrMo-3焊條
應用領域:
1.海洋:海域環境的海洋構造物,海水淡化,海水養殖,海水熱交換等。
2.環保領域:火力發電的煙氣脫硫裝置,廢水處理等。
3.能源領域:原子能發電,煤炭的綜合利用,海潮發電等。
4.石油化工領域:煉油,化學化工設備等。
5.食品領域:制鹽,醬油釀造等。
6.高濃度氯離子環境:造紙工業,各種漂白裝置
5. 有機硅產品合成工藝及應用的目錄
第1章 概論
1.1 硅與硅鍵
1.1.1 硅和碳的區別
1.1.2 硅的電負性、鍵角及離子鍵
1.1.3 硅鍵類型及特性
1.2 有機硅化合物命名法
1.2.1 硅烷及其衍生物
1.2.2 甲硅烷基衍生物
1.2.3 線型聚合物
1.2.4 環狀聚合物
1.2.5 立體構型聚合物
1.2.6 聚硅烷
1.2.7 含金屬或准金屬原子或原子團的有機硅化合物
1.2.8 含硅的基團
1.3 有機硅化學及工業發展簡史
1.4 有機硅生產及市場
1.4.1 國外主要的有機硅公司
1.4.2 世界有機硅產業介紹
1.4.3 中國有機硅行業發展狀況
參考文獻
第2章 有機鹵硅烷
2.1 概述
2.2 有機鹵硅烷的製法
2.2.1 有機金屬化合物法
2.2.2 加成法
2.2.3 縮合法
2.2.4 再分配法
2.2.5 直接法
2.3 有機鹵硅烷的分離與純化
2.3.1 甲基氯硅烷的分離與純化
2.3.2 苯基氯硅烷的分離與純化
2.4 有機鹵硅烷的性質
2.4.1 物理性質
2.4.2 化學性質
2.4.3 生理性質及毒性
2.5 有機鹵硅烷的用途
2.5.1 製取其他官能性硅烷
2.5.2 製取聚硅氧烷
2.5.3 其他應用
2.5.4 甲基氯硅烷生產中高沸物、低沸物、富餘單體及廢觸體的應用
參考文獻
第3章 有機硅烷
3.1 概述
3.2 硅官能硅烷
3.2.1 烷氧基硅烷
3.2.2 有機烷氧基硅烷
3.2.3 有機氫硅烷
3.2.4 有機硅醇及硅醇鹽
3.2.5 有機醯氧基硅烷
3.2.6 有機氨基硅烷
3.2.7 有機醯氨基硅烷
3.2.8 有機酮肟基硅烷及有機異丙烯氧基硅烷
3.3 碳官能有機硅烷
3.3.1 鏈烯基硅烷
3.3.2 氟烴基硅烷
3.3.3 氯烴基硅烷
3.3.4 溴烴基硅烷
3.3.5 氰烴基硅烷
3.3.6 異氰酸烴基硅烷
3.3.7 羥烴基硅烷
3.3.8 巰烴基硅烷
3.3.9 氨烴基硅烷
3.3.10 環氧烴基硅烷
3.3.11 甲基丙烯醯氧烴基硅烷
3.3.12 疊氮及重氮烴基硅烷
3.3.13 其他碳官能硅烷
3.3.14 硅烷偶聯劑
參考文獻
第4章 有機聚硅氧烷
4.1 概述
4.2 聚硅氧烷的制備
4.2.1 硅官能有機硅烷水解縮合法
4.2.2 有機氯硅烷醇解法
4.2.3 硅氮化合物水解
4.2.4 異官能有機硅烷間的縮合
4.2.5 活性硅氧烷
4.3 聚硅氧烷的性質
4.3.1 物理性質
4.3.2 化學性質
4.3.3 生物性質
4.4 聚硅氧烷的用途
4.4.1 製取硅油、硅橡膠及硅樹脂的原料
4.4.2 改進有機樹脂及橡膠的性能
4.4.3 化妝品主劑及助劑
4.4.4 葯物及醫療
參考文獻
第5章 硅油及改性硅油
第6章 硅油的二次加工產品
第7章 硅橡膠
第8章 硅樹脂和改性硅樹脂
第9章 分析方法
參考文獻
6. 有機硅樹脂的應用領域有哪些
有機硅樹脂在耐熱型粉末塗料中的應用
升利用有機硅樹脂對環氧樹脂共混改性,並對塗料中所使用的無機顏填料進行選擇,顯著提高了粉末塗料的耐熱性能,使得塗層能夠在250℃以上的環境中長期使用。
引言
隨著塗料工業的發展,粉末塗料在金屬底材的塗裝方面已經得到了廣泛的應用,近年來,抗菌型、高耐磨型、耐熱型等功能性產品的開發與應用成為粉末塗料的發展方向。
耐熱性粉末塗料是指能長期經受200℃以上溫度,塗膜良好,並能使被保護對象在高溫環境中正常發揮作用的粉末塗料。
從聚合物熱穩定性機理來講,聚合物的耐熱性主要取決於其分子結構。通過在主鏈上引入較大或較多的極性側基,增加分子間相互作用力等方法,可提高聚合物的熱穩定性。
提高粉末塗料耐熱性能的另一途徑是在聚合物中加入耐熱的顏料和填料。常用的顏填料有鋁粉、雲母粉、不銹鋼粉、鎘粉、二氧化硅等。
1、試驗部分
1.1 塗膜的制備
按照配方制備粉末塗料,混合粉碎,雙螺桿擠出機擠出,壓片、粉碎、過篩(180目),靜電噴塗到經噴砂處理的鋼板底材上,200℃/20min固化。
1.2 性能測試
耐熱性能:300℃烘箱;耐沖擊性:GB 1732-79;光澤度:GB 1743-79。
2、結果與討論
2.1 樹脂的耐熱性
樹脂作為塗料的主要成膜物質是決定塗層耐熱性的最基本因素,通常的樹脂產品耐熱指標見表1。
粉末塗料一般在180~200℃,20min的條件下固化成膜,屬於熱固性塗料,其塗層形成網狀交聯結構,所以較熱塑性塗料的耐熱性能有一定的提高。
通過對環氧型、環氧聚酯混合型、聚酯/TGIC型等粉末塗料的耐熱試驗(表2)表明,這些塗層基本都能夠在低於150℃的條件下長期使用。
但是在高於250℃的環境中,塗層則表現出失光、附著力下降、塗層脆化、柔韌性降低、粉化等破壞現象,使得塗層失去對底材的保護作用。
表2結果表明,現有的通用型產品在以下幾個方面存在缺陷:
①塗層表面嚴重失光;
②塗層機械性能明顯變差;
③塗層的柔韌性明顯下降;
④塗層的連續使用時間基本上都小於30h。
目前應用最為廣泛的耐熱樹脂主要有有機硅樹脂和氟樹脂。有機硅樹脂以硅氧鍵(—Si—O—)為主鏈。
由於其鍵能高,因而具有高的氧化穩定性,並且有機硅樹脂能夠在塗層表面生成穩定鏈—Si—O—Si—的保護層,減輕了對聚合物內部的影響;
有機硅樹脂在耐熱塗料中具有廣泛的應用,但是單獨使用有機硅樹脂由於其分子間作用力小,附著力差,而且價格過高。
依據初步試驗結果,採用添加適量的有機硅樹脂的方法改性環氧樹脂,達到既保證一定的耐熱性能又滿足市場需求的目的。
選用的2種有機硅樹脂均為含羥基官能團的樹脂,Si/Epoxy採用0.1、0.3 2個比例進行試驗,實驗結果見表3。
通過對有機硅樹脂在不同體系中的應用可以看出,有機硅樹脂的加入明顯地提高了塗層的耐熱性能。
通過連續烘烤破壞試驗證明,塗層的耐熱時間由原來的10h以上延長到了100h以上,另一方面,塗層的柔韌性也得到明顯改善,在連續9h的使用過程中能保持相當的柔韌性。
2種不同的有機硅樹脂用量不同其性能也不同。當有機硅樹脂占總量的0.1時,塗層的柔韌性能有顯著改善,但是其耐熱時間仍然較低,約為50h。
但當其比例增加到0.3時,塗層的使用壽命可以超過100h。這說明有機硅含量的增加使得其與環氧樹脂接枝比例增加,使得塗層在高溫環境中能夠保持良好的性能。
有機硅樹脂1和2性能差別不大,有機硅樹脂1在改善塗層的柔韌性方面較樹脂2有優勢,但其對於塗層高溫烘烤後的表面硬度有負面影響;而樹脂2則在塗層表面硬度方面優於樹脂1。
3、選擇耐熱顏填料的試驗
3.1 耐熱體質填料
耐熱填料的選用也將直接影響到塗層的使用壽命,選用市場上較為常用的體質填料,進行一系列的實驗,結果見表4。
在所有試用過的填料中,烘烤前塗層的耐沖擊性由好到差依次為:硅灰石、雲母粉、高嶺土> 硅線石>石英。烘烤後則為:雲母粉最好,其餘相差無幾。
從表4可以看出,雲母粉作為耐熱填料較好,選用徑厚比>80的細鱗片狀結構,在塗層中能夠形成良好的層間結構,從而有效的阻止氧的滲入,減緩塗層樹脂基料的老化,達到延長塗層壽命的保護作用。
其他的填料如硫酸鋇、高嶺土等由於是球狀外形,所以在高溫環境中氧氣容易滲透,使得塗層內部樹脂受到氧化破壞,從而降低塗層的附著力。
3.2 耐熱顏料
普通的有機顏料在高於200℃的使用環境中,會發生變色甚至分解,因此在耐熱型粉末塗料中只能選用無機顏料。
如氧化鐵、石墨、炭黑等,通過實驗,綜合抗變色性、塗層機械性能等各種因素,氧化鐵類以及石墨是最佳的黑色顏料,不僅具有良好的抗高溫變色性,而且也不影響塗層的機械性能,其用量較大(可以佔到樹脂總量的5%~20%)。
在耐熱型粉末塗料中顏填料的總量對於塗層的耐熱性能有較為明顯的影響,一般填料越多塗層耐熱性能越好,但是塗層的機械性能變差,通過實驗最終確定其最佳的用量范圍為60%~100%之間(與樹脂總量的比)。
3.3 抗氧劑
由於塗層在高溫環境中使用,有機高分子會產生降解,尤其是在氧氣存在下,會加速塗層的老化過程,因此要添加一定量的抗氧劑來減緩塗層的老化過程。
粉末塗料使用的抗氧劑主要以亞磷酸酯和受阻酚類為主。亞磷酸酯類的主要功能是防止塗層在烘烤過程中黃變;
受阻酚類的主要功能是長期防止聚合物的氧化。亞磷酸酯和受阻酚, 類抗氧劑復合使用方能達到最佳的防老化效果。實驗結果見表5。
從表5可以看出,抗氧劑單獨使用時對於塗層的抗黃變性能沒有明顯的作用,但是當兩者混合使用,且比例為4/1時,塗層表現出了明顯的抗黃變性能。
但是當將使用溫度提高到300℃則發現,抗氧劑所起作用已不明顯,這可能是由於抗氧劑受熱揮發使得其含量下降,塗層中樹脂的分解速度過快,使得抗氧劑無法及時的消除樹脂因受熱產生的自由基。
4、結語
通過在環氧樹脂中添加樹脂總量10%~30%的有機硅樹脂,並選用耐熱填料——雲母粉以及適量的復合型抗氧劑,使得粉末塗料的耐熱性能顯著提高(使用壽命由原先的300℃1h,提高到70h以上)。
能夠滿足在350℃以下的環境中長期使用,且塗層具有良好的附著力和耐沖擊性,一定的柔韌性,同時將塗層的變色性降到最小
7. 功能材料及其應用的內容簡介
《功能材料及其應用》作者在上大學時攻讀材料物理,以後又經研究生階段精修學業。獲得博士學位後,曾在中國科學院冶金研究所進行功能材料研究,再轉入他的母校上海交通大學的材料學院工作,擔任博導,教授「固體物理」及「材料相變」等課程。在教書育人的同時,繼續對功能材料的相變課題作深入研究,發表了多篇頗有價值的論文,參與編寫研究生教材。
圖書目錄
序
前言
第1章 金屬功能材料
1.1 高溫合金
1.1.1 高溫合金的定義和發展
1.1.2 高溫合金的特性和分類
1.1.3 高溫合金的高溫性能要求
1.1.4 提高高溫合金性能的途徑和方法
1.1.5 高溫合金的未來
1.1.6 高溫合金的應用
1.2 阻尼合金
1.2.1 材料阻尼性能
1.2.2 阻尼合金的分類
1.2.3 阻尼合金的特性
1.2.4 阻尼合金的應用
1.2.5 阻尼合金的其他類型
1.3 彈性合金
1.3.1 彈性的基本概念
1.3.2 彈性合金的分類和應用
1.3.3 一般彈簧鋼
1.3.4 耐腐蝕彈性合金
1.3.5 高溫彈性合金
1.3.6 高導電彈性合金
1.3.7 恆彈性合金
1.4 膨脹合金
1.4.1 概述
1.4.2 膨脹合金的分類和特徵
1.4.3 Fe—Ni系膨脹合金
1.4.4 Fe-Ni—Co系膨脹合金
1.4.5 Fe-Ni-Cr系膨脹合金
1.4.6 Fe-Cr系膨脹合金
1.4.7 其他膨脹合金
1.5 貯氫合金
1.5.1 貯氫合金概述
:1.5.2 二元金屬氫化物
1.5.3 貯氫合金的基本理論
1.5.4 金屬貯氫合金類型
1.5.5 貯氫合金的應用
1.6 非晶合金
1.6.1 非晶態材料發展概況
1.6.2 非晶材料結構
1.6.3 非晶合金的形成
1.6.4 非晶合金的性能
1.6.5 非晶合金的應用
1.7 磁性材料
1.7.1 固體的磁性
1.7.2 永磁材料
1.7.3 軟磁材料
1.7.4 磁微波鐵氧體器件和微波吸收
1.7.5 磁記錄用的磁性材料及磁泡
1.7.6 磁性材料的特殊用途
1.8 功能合金
1.8.1 材料的電性能
1.8.2 電阻材料
1.8.3 電熱材料
1.8.4 導電材料和超導材料
1.9 形狀記憶合金
1.9.1 馬氏體相變與形狀記憶效應
1.9.2 Ni-Tj系形狀記憶合金
1.9.3 銅一基形狀記憶合金
1.9.4 鐵基形狀記憶合金
1.9.5 其他形狀記憶合金
1.9.6 形狀記憶陶瓷
1.9.7 形狀記憶合金的應用
參考文獻
第2章 無機功能材料
2.1 半導體材料
2.1.1 半導體材料的性質和分類
2.1.2 半導體的晶體結構和特性
2.1.3 半導體中的雜質缺陷
2.1.4 典型半導體材料及應用
2.2 高性能結構陶瓷
2.2.1 結構陶瓷的種類
2.2.2 結構陶瓷的強韌機理
2.2.3 結構陶瓷材料的應用
2.3 電功能陶瓷
2.3.1 絕緣陶瓷
2.3.2 介電、鐵電陶瓷
2.3.3 壓電、熱釋電陶瓷
2.3.4 導電陶瓷
2.4 敏感陶瓷
2.4.1 熱敏陶瓷
2.4.2 壓敏陶瓷
2.4.3 氣敏陶瓷
2.4.4 濕敏陶瓷
2.4.5 多功能化和智能化敏感陶瓷
2.5 功能玻璃
2.5.1 光學玻璃
2.5.2 電解質玻璃
2.5.3 光電子功能玻璃
2.6 微晶玻璃和纖維玻璃
2.6.1 微晶玻璃
2.6.2 纖維玻璃
2.7 光學晶體
2.7.1 線性光學晶體
2.7.2 非線性光學晶體
2.8 激光晶體
2.8.1 激光理論基礎
2.8.2 固體激光器
2.8.3 激光晶體類型
2.8.4 目前使用的激光晶體及應用
2.9 電、磁、力、溫度功能晶體
2.9.1 電光晶體
2.9.2 光折變晶體
2.9.3 壓電晶體
2.9.4 聲光晶體
2.9.5 磁光晶體
2.9.6 熱釋電晶體
參考文獻
第3章 有機功能材料
3.1結構高分子
3.1.1高分子材料的定義、組成和合成
3.1.2高分子材料的命名、類型和組成
3.1.3工程塑料
3.1.4合成橡膠與合成纖維
3.1.5合成膠粘劑和塗料
3.2有機光功能材料
3.2.1有機非線性光學晶體
3.2.2感光性高分子樹脂
3.2.3光致變色高分子
3.2.4塑料光導纖維
3.3電功能高分子
3.3.1導電高分子材料
3.3.2光導電高分子材料
3.3.3高分子壓電材料和熱電材料
3.3.4高分子超導體
3.4化學功能高分子
3.4.1離子交換樹脂
3.4.2高吸水性高分子
3.4.3高分子絮凝劑
3.5高分子液晶
3.5.1液晶的物理結構類型
3.5.2液晶化合物的化學結構
3.5.3主鏈高分子液晶
3.5.4側鏈高分子液晶
3.5.5液晶高分子材料的應用
3.6其他功能高分子
3.6.1磁功能高分子
3.6.2功能性高分子分離膜
3.7形狀記憶高分子
3.7.1形狀記憶高分子原理
3.7.2形狀記憶聚合物的種類和結構特徵
3.7.3聚合物形狀記憶特徵
3.7.4形狀記憶聚合物的應用
3.8醫葯功能高分子
3.8.1醫用高分子
3.8.2葯用高分子
參考文獻
第四章 特殊功能材料
4.1電、熱、波、光功能復合材料
4.1.1功能復合特徵與分類
4.1.2電功能復合材料
4.1.3吸聲和吸波功能復合材料
4.1.4光學功能復合材料
4.1.5熱學和力學功能復合材料
4.2結構功能復合材料
4.2.1聚合物基復合材料
4.2.2金屬基復合材料的種類和基本性能
4.2.3陶瓷基復合材料
4.2.4水泥基復合材料
4.2.5碳/碳復合材料
4.2.6混雜纖維復合材料
4.3梯度功能材料
4.3.1梯度功能材料的特點
4.3.2梯度功能材料的設計和制備
4.3.3梯度功能材料的應用
4.4納米功能材料
4.4.1納米材料的特殊效應
4.4.2納米材料的制備
4.4.3納米功能材料的應用
4.4.4納米技術在軍事領域中的應用
參考文獻
8. 簡述熱噴塗技術的原理,種類和技術特點以及主要的應用領域
表面工程及熱噴塗技術的特點及發展
表面工程是經表面預處理後,通過表面塗覆、表面改性或多種表面工程技術復合處理,改變固體金屬表面和非金屬表面的形態、化學成份和組織結構和應力狀態,以獲得所需要表面性能的系統工程。
表面工程綜合了多個領域的基礎理論、技術和最新成果。表面工程技術因在基體材料表面製造了一層塗層或薄膜,或通過表面改性賦予材料許多特殊性能,使材料的表面性能大大優於材料基體,不僅能大大延伸基體材料的應用領域,而且解決了許多領域中材料無法滿足環境要求的問題。表面工程技術在解決人類發展中遇到資源、能源、環境等共同問題中起著不可替代的重要作用。
由於表面工程技術節能、節材,從而保護了人類賴以生存的寶貴資源,同時還對環境保護起到了非常關鍵的作用。21世紀表面工程技術將滲透各行各業,推動社會文明、提高生活質量。
熱噴塗技術是表面工程中的一個重要分支,它是通過火焰、電弧或等離子體等熱源,將某種線狀和粉末狀的材料加熱至熔融或半融化狀態,並將加速形成的熔滴高速噴向基體形成塗層。塗層具有耐磨損、而腐蝕、而高溫和隔熱等優異性能,並能對磨損、腐蝕或加工超差引起的零件尺寸減小進行修復。熱噴塗技術的應用主要包括:長效防腐、機械修復及先進製造技術、模具製作與修復、製造特殊的功能塗層等四個方面。目前,熱噴塗技術已廣泛應用於幾乎所有工業領域以及家庭用品(如不粘鍋、紅外線保健電熱器等)。
20世紀末,熱噴塗技術的發展十分迅速,並迅速被推廣使用。1980年到2000年,熱噴塗市場的變化見表1。到20世紀末,等離子噴塗仍然居主導地位。值得注意的是,高速火焰噴塗(HVOF)迅速發展,將占據25%的市場比例,居第二位。電弧噴塗技術,由於經濟性好、塗層性能比火焰噴塗層優越,將部分代替火焰噴塗技術上升到第三位。
2熱噴塗技術的應用
熱噴塗技術目前已經得到了廣泛的應用,其主要應用領域如表2所示。
近年的發展趨勢和特點是:(1)大面積長效防護技術得到廣泛應用,對於長期暴露在戶外大氣的鋼鐵結構件採用噴塗鋁、鋅及其合金塗層,代替傳統的刷油漆的方法,實行陰極保護進行長效大氣防腐;(2)採用熱噴塗技術修復與強化大型關鍵設備及進口零部件國產化;(3)超音速火焰噴塗技術的應用:(4)氣體爆燃式噴塗技術進一步得到應用;(5)高速、自動氧乙炔火焰末噴塗技術發展迅速;(6)熱噴技術在化工防腐工程中得到應用;(7)激光重熔技術開始應用。目前,熱噴塗技術在軍事、水利、電力、化工、建築、環保、生物等眾多工程領域等方面得到了日益廣泛的應用,熱噴塗在海洋工程方面也得到了廣泛應用。對船身、甲板、駁船、大平底船、拖船等,熱噴塗都取得了良好的長效保護效果。
3熱噴塗技術在化工、石油行業中的應用
在化工行業中,腐蝕尤為嚴重,它不僅造成大量材料和設備損失,而且因腐蝕造成的企業停產。安全事故及環境污染所帶來的損失更難以估量的。
防止「跑、冒、滴、漏」是化工企業設備管理的主要任務之一。集多種工藝方法於一身、以表面強化為宗旨的熱噴塗技術可以噴塗所有的固態工程材料,並具有良好的化學穩定性,目前在化工行業中已得到日益廣泛的應用。化工介質往往含有硫及氧,如燃料、酒精、醋酸、甲苯、甘油、糖漿的儲罐,原軸套機械密封和葉輪,均可通過熱噴塗解決防腐。對一般弱腐蝕介質可以通過金屬熱噴塗鋁、鋅、不銹鋼加封閉解決,對強酸、鹼等通過塑料火焰噴塗環氧、聚四氟乙烯等解決。效果十分顯著。熱噴塗在化工行業中的典型應用有如下幾個方面:1、以低級材質和加熱噴塗層取代不銹鋼、鈦合金等高級材質不銹鋼。2、可作為化工反應罐、貯罐、攪拌裝置和管道的防腐塗層。3、可作為搪玻璃設備崩瓷損壞的良好修補層。
熱噴塗在石油工業中也得到了廣泛的應用。熱噴塗已成功用於石油勘探,開采等設備的修復和防護。熱噴塗塗層已成功用於石油鋼管、海洋平台的長效防腐。某井下作業公司工程安裝公司引進的電弧噴塗技術,較好地解決了金屬防腐難題,填補了油田金屬防腐空白。工程安裝公司目前已將該技術應用到線材、板材、型材及金屬設備中,噴塗後的產品防腐能力提高了2倍以上。