对金属表面有机氟涂层的一点认识

    【慧聪表面处理网】摘要：本文主要研究了在钢磷化基体和铝合金微弧氧化基体上涂覆聚四覆乙烯的工艺过程、质量欠佳的原因和一些力学性能。我们可以观察得到，对于同一涂覆层数，铝合金微弧氧化基体上的涂层厚度要远大于钢磷化基体上涂层的厚度。用压痕法测定涂层的维氏硬度，我们可以得出，随着涂覆层数的增多，涂层的硬度逐步减小，塑韧性增强。而对于同一涂覆层数，钢磷化基体上覆塑料涂层硬度要大于铝合金微弧氧化基体上的涂层硬度[1]。

    腐蚀是指材料在各种环境作用下发生的破坏和变质，它遍及国民经济各个部门，给国民经济带来巨大损失。而耐蚀高分子材料是一类理想的防腐材料，在许多环境下能替代金属材料，不仅能解决腐蚀问题，还能抗污染，保证产品质量及生产安全，降低能耗与原材料的消耗等问题[2]。而氟塑料是有机高分予材料中耐腐蚀性能的佼佼者，人称“塑料王”，尤其是在一般传统材料不能解决的强腐蚀、高温、低温、高纯等苛刻工艺条件下，氟塑料是防腐材料的首选材料，为化工生产解决了许多难题。

    1氟塑料涂层厚度的分析

    1.1钢磷化后涂层厚度分析

    我们分别在4#试样、6#试样及12#试样钢基体上进行了一、二、三层氟塑料的涂覆，其截面形貌如图1.1。

    从金相显微照片中我们可以得到，4#试样的涂层厚度约为6.25～10μm，6#的试样涂层厚度约为15～17.5μm，而4#试样的涂层厚度约为27.5～25μm。因此我们可以得出，试样涂覆的次数越多，得到的涂层厚度就越厚。但是我们也可以发现，4#涂层厚度较12#涂层厚度也仅增加的十几个微米。这也表明了随着涂覆次数的增加，涂层愈加致密、均匀、光滑，也为之后的涂覆涂层的加厚增加了难度。

    1.2铝合金微弧氧化处理后涂层厚度分析

    我们可以来比较一下铝合金微弧氧化试样氟塑料的涂层厚度。在7#、66#试样上分别进行了一层、二层氟塑料涂覆，其截面形貌如图1.2。

    从金相显微照片中我们可以看到：7#试样涂层厚度约为95～100μm，7#试样涂层厚度约为105～112.5μm。因此我们也可以得出，试样涂覆的次数越多，得到的涂层厚度的越厚。但同理，随着涂覆次数的增加，由于铝合金基体上涂层非常致密、均匀、光滑，也为之后的涂覆涂层生长增加了难度。

    1.3两种材料经处理后涂层厚度的比较

    从以上两组图片我们可以看出铝合金经微弧氧化处理后涂覆的涂层厚度约为钢磷化后涂层厚度的十倍左右。这说明基体形貌不仅与涂层表面质量关系密切，而且直接影响涂层的厚度。铝合金经微弧氧化处理后，表面形成了均匀、致密、交错的“火山喷射状”组织特征的孔洞，这些孔洞纵横生长，直径一般为5～7μm，乳液进入这些孔洞后，将孔洞填满与基体紧紧的交错在一起，而微弧氧化陶瓷层的厚度约为几十个微米，这样就形成一层几十微米厚的结合层，使氟塑料涂层的厚度与表面质量大大提高。

    2涂层结合强度的测试

    2.1压痕法测试

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