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文檔簡介
1、環(huán)氧樹脂漆具有附著力強(qiáng)、耐化學(xué)腐蝕性好等特點(diǎn),已廣泛用于各行各業(yè)鋼構(gòu)件的防腐涂裝。噴砂是鋼構(gòu)件涂裝前的一種重要表面預(yù)處理方法,它不僅可以清除工件表面的污染物,而且可以使工件表面粗糙化,提高涂層與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度。本文對噴砂表面粗糙度形成的動力學(xué)理論以及表面粗糙度對涂層與基體之間的界面應(yīng)力和結(jié)合強(qiáng)度的影響等方面進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。
運(yùn)用Hertz接觸理論分析了噴砂時(shí)磨料撞擊基體表面時(shí)的動力學(xué)特性,得到了基體表面變形區(qū)半徑和蝕坑深
2、度的理論公式,并通過噴砂試驗(yàn)探討了噴射角、磨料粒徑及空氣壓力等參數(shù)對基體表面粗糙度的影響規(guī)律。結(jié)果表明:在其它試驗(yàn)參數(shù)一定的條件下,表面粗糙度分別隨著噴砂入射角、砂粒粒徑及工作氣壓的增大而增大。
采用有限元方法分析了涂層/基體間界面應(yīng)力的分布特征,得到了界面應(yīng)力隨表面形貌變化的規(guī)律。結(jié)果表明:(1)基體表面的幾何形貌對涂層界面應(yīng)力影響較大,在直線、正弦和微坑三種界面模型中,正弦模型的界面應(yīng)力極值最?。?.3577MPa),直線
3、模型的界面應(yīng)力極值最大(0.3975MPa),而界面應(yīng)力的極值點(diǎn)通常出現(xiàn)在表面的波峰或波谷處。(2)粗糙度谷深Rm和峰谷間距S對界面應(yīng)力都有較大影響,合理設(shè)計(jì)其參數(shù),有利于降低涂層/基體系統(tǒng)的界面應(yīng)力。當(dāng)峰谷間距S為40μm時(shí),使界面應(yīng)力極值最小的最佳谷深Rm值為8μm。
采用垂直拉伸法對鋼構(gòu)件表面環(huán)氧樹脂涂層結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行了試驗(yàn)測定,探討了基體表面粗糙度及噴砂工藝參數(shù)對環(huán)氧樹脂涂層結(jié)合強(qiáng)度的影響規(guī)律。結(jié)果表明:(1)基體表面的
4、預(yù)處理狀態(tài)對涂層的結(jié)合強(qiáng)度有較大影響,與未噴砂處理的試件相比,經(jīng)噴砂處理的試件表面其涂層抗破壞能力提高3倍以上;(2)涂層與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度并非隨粗糙度的增大而增大,粗糙度有個(gè)最佳數(shù)值;在本文的試驗(yàn)條件下,基體表面粗糙度Rm為9.6μm時(shí),涂層與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度1.75MPa為最大;(3)當(dāng)砂粒粒徑、噴射角和工作氣壓三個(gè)噴砂工藝參數(shù)大小合適時(shí),基體表面產(chǎn)生了最佳的粗糙度,涂層與基體之間的結(jié)合才會牢固。在本文試驗(yàn)條件下,最大的涂層結(jié)合
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