第一篇：涂層知識介紹

涂層知識介紹（僅供參考）

一、涂層劑介紹

涂層膠的分類方法很多，按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類主要有：

1.聚丙烯酸酯類（PA）；2.聚氨酯類（PU）； 3.聚氯乙烯類（PVC）；4.有機硅類；5.合成橡膠類(如聚氯丁橡膠等)。

此外，還有聚四氟乙烯、聚酰氨、聚酯、聚乙烯、聚丙烯和蛋白質(zhì)類。目前主要應(yīng)用的是聚丙烯酸酯類和聚氨酯類。

按在使用上采用的介質(zhì)不同分為溶劑型和水系型兩種。

油性涂層膠是以油性溶劑(甲苯、DMF、丁酮等）作為溶劑，將丙烯酸或聚氨酯溶解而成。其優(yōu)點是成膜性好、牢度好，PU能貼熱風(fēng)膠，是當前普遍使用的涂層膠。缺點是由于使用了油性溶劑，所以環(huán)保方面欠缺一點，特別是現(xiàn)在石油漲價，導(dǎo)致油性溶劑價格一路彪升，大部分的涂層膠由于成本太高，所以使用了比較差的油性溶劑，導(dǎo)致環(huán)保不達標，另外隨著各國環(huán)保標準的進一步提高，所以對涂層膠的環(huán)保要求越來越高。

水性涂層膠是以水作為溶劑將丙烯酸或聚氨酯樹脂通過專門的乳化設(shè)備，乳化而成。其最大的優(yōu)點是：品種多、環(huán)保、價格低廉，現(xiàn)在有很多涂層都是用水溶性膠，例如：一般的水溶性PA、水溶性PU還有皮膜膠、油感臘感、刮色漿料等功能性漿料。水溶性以其功能性、環(huán)保性、和價格低廉，將是今后涂層的方向。缺點是成膜性差、水洗牢度差、PU不能貼熱風(fēng)膠。

按涂層工藝及焙烘條件不同又有干式涂層膠和濕式涂層膠，低溫交聯(lián)涂層膠和高溫交聯(lián)涂層膠之分。干式和低溫交聯(lián)涂層膠因其涂層工藝簡單，焙烘溫度低，省力節(jié)能，它們是未來涂層織物發(fā)展的趨勢。聚丙烯酸酯涂層膠（Polyacrylate簡稱PA）亞克力

性能：耐日光和氣候牢度好，不易泛黃；透明度和共容性好，有利于生產(chǎn)有色涂層產(chǎn)品；耐洗性好；粘著力強；成本較低。彈性差，易折皺；表面光潔度差；手感難以調(diào)節(jié)適度。聚氨酯涂層膠（Polyurethane 簡稱PU）

聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯，是分子結(jié)構(gòu)中含有—NHCOO—單元的高分子化合物，該單元由異氰酸基和羥基反應(yīng)而成。聚氨酯涂層劑是當今發(fā)展的主要種類，它的優(yōu)勢在于：

涂層柔軟并有彈性；涂層強度好，可用于很薄的涂層；涂層多孔性，具有透濕和通氣性能；耐磨，耐濕，耐干洗。

其不足在于：

成本較高；耐氣候性差；遇水、熱、堿要水解。PU涂層劑分類

PU涂層劑按組成分類有：聚酯系聚氨酯；聚醚系聚氨酯；芳香族異氰酸酯系聚氨酯；脂肪族異氰酸酯系聚氨酯。

按使用上采用的介質(zhì)分為溶劑類和水系類。

溶劑型PU涂層膠

溶劑類PU具有良好的強伸度和耐水性，但毒性大，易燃燒。從組分上來說，它還分為雙組分類和單組分類。雙組分產(chǎn)品由預(yù)聚物和交聯(lián)劑組成，預(yù)聚物是將異氰酸酯與低聚多元醇反應(yīng)生成的末端為羥基的預(yù)聚物。交聯(lián)劑則是含有多個（三個以上）異氰酸酯基的化合物。溶劑型PU涂層膠大多使用DMF，或甲苯與異丙醇的混合物作為溶劑。為了達到防水透濕的效果，溶劑型涂層整理劑一般采用濕法涂層工藝加工織物。

水系型PU涂層膠

水系型又分為水溶性和水分散型兩種。水系PU用于織物涂層整理，量大面廣，并有較好的防水性。水系PU涂層膠通常用于干法涂層。為提高涂層產(chǎn)品的耐水性、柔軟性和耐久性，應(yīng)進行前、后防水整理。

從防水涂層的看，PVC防水雖好，但冬天會發(fā)硬，變脆，容易產(chǎn)生折痕或斷裂，重量也大于PU涂層。PU涂層不僅能克服PU的缺陷，防水也很不錯。硅類涂層類似于PU，但是有更好的延展性，且在涂抹厚度很小的情況下能達到PU多次涂層的效果。

二、復(fù)合膜介紹 PTFE復(fù)合膜 聚四氟乙烯(PTFE)復(fù)合織物是集防水、透濕、防風(fēng)等性能于一體的高功能織物。多微孔的PTFE薄膜形態(tài)結(jié)構(gòu)易受粉塵和汗液中油脂的污染,堵塞微孔，而且變形回復(fù)性較差，是第一代Core-tex防水透濕面料。

第二代Core-tex防水透濕面料，在拒水的PTFE膜的一面涂覆親水拒油的聚氨醋(PU)類防水透濕涂層。這層親水層防止了微孔膜的污染，使Core-tex織物保持更長久的防水透濕性能，不利之處是織物的透濕性能有所下降。

PTFE復(fù)合膜與各類織物復(fù)合后可廣泛用于：

防寒服面料:如防寒服，極地防護服，沙摸防護服，惡劣氣候防護服等。

特種防護服面料:消防服，防生化服，浸水作業(yè)服，防寒抗浸服，農(nóng)藥作業(yè)防護服，酸堿防護服，手術(shù)服等。

運動服裝:登山服，跑步服，高爾夫球服，滑雪服，釣魚服，狩獵服等。鞋，帽，手套、睡袋，帳篷、雨具等。PU復(fù)合膜

TPU復(fù)合膜，即熱塑親水性聚氨酯薄膜的透濕原理首先是親水性鏈段吸收人體體溫散發(fā)的濕氣,藉親水性鏈段的運動,將濕氣由內(nèi)部迅速向外層擴散(即由高壓向低壓擴散),然后將濕氣向外界大氣中蒸發(fā)。即利用熱塑性聚氨酯的特殊分子結(jié)構(gòu),由親水性基團將水分子逐一傳遞出去,達到高透濕性的目的。其次,由于它表面無孔,其雨水風(fēng)雪不能滲入,一般耐水壓可達9.8×104 Pa(10000mm H2O)以上。TPU可水洗,耐低溫可達-30℃,質(zhì)地輕軟,是一種較理想的價格又不高(與PTFE膜比)的層壓薄膜材料。

產(chǎn)品待性：綠色環(huán)保、極好的透氣透濕性；絕對防水性、防血污、抗菌；防風(fēng)且耐寒、防絨、滑爽；耐久性、超潑水整理；易去污整理，可正常水洗。

適用范圍： 野戰(zhàn)軍服、消防、軍隊特用服裝；防護用品、軍隊用帳蓬、睡袋及郵政包；登山、滑雪、高爾夫等運動用衣；鞋帽用材、箱包、遮光窗簾、防紫外線傘布；防雨、透氣的雨披、休閑風(fēng)衣；醫(yī)保用品。

產(chǎn)品規(guī)格： 門幅寬度：1500mm ；產(chǎn)品厚度：0.012~0.025mm 1）低透透明膜、低透霧面膜、低透乳白膜

2透濕指標：大于1000g/m*24hrs（ASTME96BW2000版）耐靜水壓指標：大于10000mmH2O（AATCC127）2）中透透明膜、中透霧面膜、中透乳白膜

2透濕指標：大于3000g/m*24hrs（ASTME96BW2000版）耐靜水壓指標：大于10000mmH2O（AATCC127）3）高透透明膜、高透霧面膜、高透乳白膜

2透濕指標：大于5000g/m*24hrs（ASTME96BW2000版）耐靜水壓指標：大于10000mmH2O（AATCC127）

適合針織、機織、無紡布等各種不同面料貼合，現(xiàn)在市場上做的最多的TPU復(fù)合面料主要為：

四面彈+TPU+搖粒絨，就是人們常叫的SoftShell。四面彈主要為75D(做女裝)和100D(做男裝)，搖粒絨主要為75D/72F和100D/144F兩種?？梢杂衅郊y、斜紋、格子等很多風(fēng)格。由于其防水、透濕、防風(fēng)、保暖，使用范圍現(xiàn)在已經(jīng)不局限于普通的戶外運動服裝，很多國外大型公司將其作為員工的工作服。

化纖機織布+TPU+Tricot(滌綸經(jīng)編網(wǎng)眼布)。機織布主要春亞紡、塔絲隆、牛津布、桃皮絨、尼絲紡等。普通的如228T塔絲隆可以作為沖鋒衣的主要面料；而尼龍迷彩印花的面料就可以做軍隊服裝；熒光類的面料可以做警察服等工裝；

微孔性PU復(fù)合膜，透氣性好。

親水性和微孔性結(jié)合的PU復(fù)合膜，能結(jié)合兩者的優(yōu)點 PTFE與TPU結(jié)合的復(fù)合膜，能克服PTFE的一些弱點。

PTFE復(fù)合膜、TPU復(fù)合膜、PU復(fù)合膜各種延伸產(chǎn)品，有色、無色、彩色膜等。PVC薄膜產(chǎn)品

三、復(fù)合涂層產(chǎn)品賦予面料的特點

（一）風(fēng)格復(fù)合涂層 光感涂層

光澤感涂層,不僅賦予產(chǎn)品靚麗、多彩的外觀，同時由于其采用涂層的加工方式，其所用涂層劑的成膜使該類產(chǎn)品同時具有表面光潔、反光隔熱、抗酸堿、耐老化、防風(fēng)防水、防鉆絨等性能，根據(jù)處理工藝的不同還可具有遮光、抗紫外線及反射紅外線等特點。在樹脂中滲人金屬粉末，形成金屬層，反射人體的輻射熱，向人體輻射遠紅外線，提高織物保暖性，并促進人體微循環(huán)的功能。產(chǎn)品手感柔軟、有彈性、尺寸穩(wěn)定。

光澤感涂層產(chǎn)品主要體現(xiàn)在視覺效果上，通過在涂層劑中添加各種無機物粉末和金屬粉末以涂層的方式施加到織物上，增加了織物亮麗的時尚元素，穿著時具有活力和光艷的新鮮感，尤其適合于年輕人穿著、攜帶及其用在舞臺服飾上，具有很強的視覺沖擊力和光澤感的藝術(shù)效果。

這類產(chǎn)品包括珠光、銅粉、鐳射片、銀粉涂層類產(chǎn)品等，主要用于服裝加工。

除用于服裝領(lǐng)域外，大量用于裝飾和雨具，如遮陽傘、遮光窗簾、雨傘等，更能顯現(xiàn)其獨特的功效。皮膜涂層

無光皮膜涂層(啞光型皮膜)，一般以滌棉、純棉布為基布，斜紋亦可。膜感強，手感柔軟細膩達到仿真皮效果，使織物身價倍增?？勺鞲邫n服裝。

絨毛感涂層，視覺上似磨毛之絨面，而非磨毛工藝而成。觸覺上帶油滑性絨感，超柔軟手感，達到較好的仿鹿皮效果。

油蠟涂層，涂層視覺和觸覺有油感或臘感.或二者兼有?？勺鞒善つば?，也可保存布紋，甚至露底可分有色或透明。

高彈挺括涂層，采用仿氨綸高彈涂層膠涂層，使織物產(chǎn)生仿氨綸般的高回彈性、高伸長率的風(fēng)格特點，手感挺括，柔軟滑爽，若增加水洗或砂洗后整理工藝，能使低檔面料使用價值大為提高。適用于純棉、滌棉、絲綢、人棉、麻類服裝面料涂層。

乳感皮膜、色膠皮膜等。透明涂層

透明涂層處理主要達到保護織物本身的染色牢度，使織物挺括；同時還具有防水、防風(fēng)等功能，透明涂層增加了色彩的亮度，使產(chǎn)品看上去光鮮亮麗。

透明涂層產(chǎn)品保留了原來織物的色彩和風(fēng)格，迎合了現(xiàn)代年輕人時尚、求新、求異的口味，更為獨特的是，其具有反常規(guī)紡織品要求的柔軟懸垂感、無聲無息的特性，產(chǎn)品挺括紙感、穿著沙沙作響。因此，一經(jīng)問世在國際上就引起廣泛關(guān)注，成為目前的時尚面料之一。

無膜感防鉆絨涂層，用作滌彈春雅紡、滌塔夫綢等涂層。可獲得特柔軟、滑爽的獨特風(fēng)格，且可獲得優(yōu)異的耐水壓，達到理想的防鉆絨效果。

（二）功能型復(fù)合涂層 防水透濕、防風(fēng)

采用親水性或微孔性高分子功能材料涂覆各種基布或采用透濕薄膜與織物層壓復(fù)合，實現(xiàn)織物防水與透濕功能的統(tǒng)一。防水透濕產(chǎn)品具有防水、防風(fēng)、透濕的獨特功能，表現(xiàn)為人穿著時不會感到悶熱，并且能適量地調(diào)節(jié)體溫，保持身體內(nèi)部的干爽和舒適。防水透濕產(chǎn)品是21世紀科技的重大突破，亦稱為“可以呼吸的全功能面料”。目前國產(chǎn)產(chǎn)品也可達到很高的防水透濕性，一般耐水壓10000-30000mm，透濕量21500-10000g/(m.24hr)。

加工方式：直接涂層、或復(fù)合貼膜。直接復(fù)合用的涂層劑有：親水性PU，聚四氟乙烯、微孔PU；復(fù)合貼膜：聚四氟乙烯膜、親水性PU膜

按需要可加工不同檔次如高防水低透濕型、低防水高透濕型等產(chǎn)品，產(chǎn)品用于普通服裝、運動服裝、軍用服裝、醫(yī)用服裝和特種職業(yè)服包括警服、消防服、通信、建筑、交通、航空、野外作業(yè)服等領(lǐng)域。作為醫(yī)用服裝能有效防止病人血液、體液感染醫(yī)務(wù)人員；作為軍用服裝具有重量輕，使用溫度在-40℃時性能不變的優(yōu)點?？棺贤馔繉?/p>

采用PA ,PU ,PVC和橡膠等涂層給予超細陶瓷或金屬氧化物如氧化鋅、氧化欽和氧化鐵等混合后進行涂層整理。使紫外線屏蔽劑與涂層劑牢固地粘合在織物上，制成抗紫外線織物。產(chǎn)品具有紫外線屏蔽性，防護紫外線對人體帶來的傷害，如皮膚炎、色素杏干皮癥、皮膚癌、免疫功能低下、誘發(fā)白內(nèi)障等。在臭氧層破壞的區(qū)域如澳大利亞，人們穿著它尤為重要。定向反光涂層產(chǎn)品

定向反光產(chǎn)品也稱回歸反射產(chǎn)品俗稱反光產(chǎn)品，它是將反光元器件如玻璃微珠（珠光粉）施加于織物上，利用光線在玻璃微珠內(nèi)折射反射后回歸的光學(xué)原理，使反射光按人射光方向大部分地返回光源方向。這種產(chǎn)品是一種具有安全功能的產(chǎn)品。當在夜間或黑暗處活動的人員穿著或攜帶此種回歸反射安全材料，在遇有光線照射時，由于回歸反射的功能，會產(chǎn)生醒目的效果，提高自身的能見度，從而使處于光源處的人員很快地發(fā)現(xiàn)目標，有效地避免事故的發(fā)生，保證人身的安全。遠紅外涂層產(chǎn)品

遠紅外涂層產(chǎn)品是將遠紅外納米級陶瓷粉末制成涂層漿料利用涂層的辦法施加到紡織品上。用此種材料制作的遠紅外線服裝的功能有:使服裝內(nèi)的溫度比普通織物更高，具有保暖功能；穿這種服裝有一種輕松舒適的感覺，具有消除疲勞、恢復(fù)體力的功能;對神經(jīng)痛、肌肉痛等疼痛癥狀具有緩解的功能；對關(guān)節(jié)炎、肩周炎、氣管炎、前列腺炎等炎癥具有消炎的功能;對腫瘤、冠心病、糖尿病、腦血管病等常見病具有一定的輔助醫(yī)療功能；具有抗菌、防臭和美容的功能。記憶特性涂層

采用隨溫度、濕度變化的形狀記憶聚氨酯進行涂層，使涂層能隨溫度、濕度變化而發(fā)生變化，從而讓人感覺更加舒適。

另外，在涂層整理劑中加入與之配備的阻燃劑、抗菌劑等可開發(fā)出各類功能型產(chǎn)品。而且，涂層整理劑還可應(yīng)用在棉織物防皺免燙、針織物的形態(tài)固定、羊毛的防縮、機可洗加工等。

四、各種涂層加工介紹

類似涂層的后整理大致分為:浸扎、干法涂層（包括發(fā)泡涂層）、濕法涂層、復(fù)合(PTFE,TPU,PU)、TPU或PVC壓延、其中干法涂層的種類最多，不易區(qū)分。涂層加工介紹

1、PA涂層，又叫AC膠涂層，即聚丙烯酸涂層，是目前最普通最常見的一種涂層，涂后可增加手感，防風(fēng)，有垂感。

2、PU涂層，即聚氨酯涂層，涂后織物手感豐滿，有彈性，表面有膜感。

3、防絨涂層，即指防羽絨涂層，涂后能防止羽絨跑絨，適合做羽絨服面料。但現(xiàn)在涂層中凡有水壓要求的PA涂層也叫防絨涂層。

4、PA白膠涂層，即在織物表面涂一層白色的丙烯酸樹脂，能增加布面的遮蓋率，不透色，并使布面顏色更鮮艷。

5、PU白膠涂層，即在織物表面涂一層白色聚氨酯樹脂，作用基本同PA白膠，但是PU白膠涂后手感更豐滿，織物更有彈性，牢度更好。

6、PA銀膠涂層，即在織物表面涂一層銀白色膠，使織物具有遮光，防輻射的功能，一般多用于窗簾、帳篷、服裝。

7、PU銀膠涂層，基本功能同PA銀膠涂層。但PU涂銀織物具有更好的彈性、更好的牢度，對于帳篷等要求高水壓的面料，PU涂銀相對PA涂銀更好。

8、珠光涂層，通過對織物表面珠光涂層，使織物表面具有珍珠般光澤，有銀白色和彩色的。做成服裝非常漂亮。也有PA珠光和PU珠光之分，PU珠光比PA珠光更加平整光亮，膜感更好，更有“珍珠皮膜”的美稱。

9、油光涂層，涂后表面光滑油亮，一般適用做臺布桌布。

10、有機硅高彈涂層，又叫紙感涂層。對于薄型棉布很適合做襯衣面料，手感豐滿，很脆又富有彈性，具有很強的回彈性，抗皺。對于厚型的面料，彈性好，牢度好。

11、皮膜涂層，通過對織物表面進行壓光和涂層，使織物表面形成皮膜，完全改變織物的風(fēng)格。一般皮膜面做成服裝的正面，有皮衣的風(fēng)格。有亞光和有光兩種，并可在涂層中添加各種顏色做成彩色皮膜，非常漂亮。

12、阻燃涂層，通過對織物浸軋或涂層處理，使織物具有阻燃效果。并可在織物表面涂成顏色或銀色。一般用做窗簾、帳篷、服裝等。

13、特富龍三防處理，通過對織物用杜邦特富龍?zhí)幚?，使織物具有防水、防油和防污的功能?/p>

14、抗紫外線涂層，通過對織物進行抗紫外線處理，使織物具有抗紫外線的功能，即阻止紫外線穿透的能力。一般淺色較難做，深色比較容易達標。

15、耐水壓涂層，常規(guī)有600-20000之間，根要求結(jié)合PA、PU多層涂刮。

16、PVC涂層，涂后表面光滑油亮，一般適用做臺布桌布等。

17、發(fā)泡涂層，需要單獨的發(fā)泡機來預(yù)制漿料，常用于窗簾布、有手感柔軟厚實、遮光等特色。

18、還有專門針對棉布的涂層，如：棉布刮色涂層、紙感涂層、洗舊涂層、隱紋涂層、油感涂層、臘感涂層、彩色皮膜涂層等等。復(fù)合加工介紹 熱熔復(fù)合，（熱熔膠復(fù)合）

布貼膜，各類紡織面料貼PTFE、PU、TPU膜（有透明、霧面、白膜、加色、彩膜等）。產(chǎn)品具有高透濕、高耐水壓，PTFE膜還具有耐高溫性能。手感舒適柔軟、防風(fēng)耐寒、防絨、滑爽，且還可賦予抗紫外等多功能，可膜做面，霧面或特亮風(fēng)格、有鏡面效果。適合做登山、滑雪、高爾夫等運動服裝、特殊工裝、休閑服、防護服、醫(yī)用品。

布貼布，各類有彈力面料復(fù)合。具有厚重感、防風(fēng)、保暖、透氣，風(fēng)格種類多，手感柔軟、舒適。適合休閑服裝、汽車坐墊、裝飾面料及家紡類。

三合一，各類紡織面料貼防水透濕膜后，再貼各種規(guī)格底布或其他面料網(wǎng)布等。產(chǎn)品具有高耐水壓、透濕、防風(fēng)保暖、手感柔軟、穿著舒適、牢度優(yōu)異?？蓮V泛應(yīng)用于高級運動系列、防護系列、醫(yī)用及戶外用品。

膠點復(fù)合（用水膠復(fù)合）

各類紡織面料相互復(fù)合，根據(jù)應(yīng)用范圍可分為家紡系列和服裝面料系列。

家紡系列：手感挺括、豐滿、耐水洗、抗皺、有高固紗效果。適用于：各類沙發(fā)面料、藝布及高級裝飾材料、汽車坐墊等。

服裝面料系列：手感柔軟、厚實、耐水洗、干洗、砂洗、保暖性好、抗皺?？捎糜冢憾靖黝悤r裝、休閑裝、保暖服、風(fēng)衣等。

五、防水透濕功能測試 A．透濕測試標準： 1.控制杯法

1.1 水蒸氣透過法 1.1.1正杯法

A,中國國家標準:GB/T12704-91 B B,美國材料實驗協(xié)會標準：ASTM E96 Produce B and D C,日本工業(yè)標準：JIS L-1099 A2 D,加拿大標準：(CGSB)-4.2 No.49-99 E,英國標準:BS 7209-1990 1.1.2倒杯法(也叫吸濕法)A，美國材料實驗協(xié)會標準：ASTM E96 BW(1995版和2000版)1.2 干燥劑法 1.2.1正杯法

A，中國國家標準：GB/T 12704-91 A B，日本工業(yè)標準：JIS L-1099 A1 C，美國材料試驗學(xué)會標準：ASTM E-96 A、C、E 1.2.2倒杯法

A，日本工業(yè)標準：JIS L-1099 B1、B2 B，美國材料試驗學(xué)會標準：ASTM E-96 C，比利時UCB公司標準：UCB 法 D，英國標準:B.T.T.G法

最常用的方法：ASTM E96 BW，美國材料試驗學(xué)會標準，水蒸氣倒杯法。

由于美國在這個行業(yè)一直處于領(lǐng)先地位，而且該國的市場也非常的大，該方法測試的數(shù)據(jù)也相對較高，ASTM標準自然而然成為最常用的方法?，F(xiàn)在大部分客戶都采用該方法做檢測。

測試原理如下：將被測試的織物覆蓋在盛有蒸餾水的透濕杯上，固定后倒置，用精度為0.001g的頂加載天平稱其重量，并將其安置在風(fēng)洞排的位置上。在杯子進入溫度為23℃、相對濕度50%、風(fēng)速2.5m/s的環(huán)境室進行稱量之前，記錄環(huán)境的溫度和相對濕度。每個杯子的重量和稱量的時間都記錄下來。將3h，6h，9h，13h，23h，26h，30h時的重量記錄下來，用WVT=24*△m/(s*t)公式計算水蒸氣傳遞速度。6個樣品的平均值作為測試的結(jié)果，平均值乘以24轉(zhuǎn)換為以g/m2*24h為單位的結(jié)果。

需要特別指出的是，ASTM E96 BW法有1995版和2000版，95版的測試條件不成熟，測試的相對數(shù)據(jù)較高，現(xiàn)在基本上采用的都是2000版。

測試結(jié)果最高的方法：JIS L-1099 B1、B2 日本工業(yè)標準。

測試原理如下:用醋酸鉀作為干燥劑。將PTFE薄膜用橡皮環(huán)箍在塑料杯上制成一個水蒸氣通透杯子。在將薄膜包覆在杯子上之前，將足夠的醋酸鉀溶液放入到水蒸氣通透杯子中，充滿杯子容積約2/3。從每一織物上取出20cm*30cm見方的3塊樣品。每一樣品放置在測試支撐架上。所有涂層或?qū)訅嚎椢镉孟鹌きh(huán)固定在支撐架上，并且涂層或?qū)訅好娉?。樣品支撐系統(tǒng)的安裝以能夠漂浮在23℃水溫的水槽中為準。在薄膜朝上方向測試完測試杯質(zhì)量(包括試樣、干燥劑和薄膜)后，迅速將測試杯倒過來并放入樣品支撐架中。這一裝配方式被放置在恒溫30℃±2℃裝置中。15min后，將測試杯取出恒溫裝置，將其倒置過來并測定其重量。水蒸氣通透性按WVT=24*△m/(s*t)公式計算。

在透濕測試中，日本的干燥劑倒杯法似乎更收到生產(chǎn)商的青睞，因為它可以迅速在較小試樣上進行測試，不需要對環(huán)境中的相對濕度進行控制，而且測試裝置和耗材較為便宜。

2、出汗熱盤法，也稱皮膚模型法 A，ISO標準：ISO 11092 B，消防防護服測試：NFPA 1971 C，美國材料試驗學(xué)會標準：ASTM F 1868-98 B D，德國標準：DIN 54 010 T01-A ISO 11092 出汗熱盤法是一種用來測試模擬緊貼皮膚所發(fā)生的傳熱傳質(zhì)過程的裝置。從測試原理來看，出汗熱盤測試方法屬于蒸發(fā)熱轉(zhuǎn)移阻抗法，是用于測量不同類型織物對水蒸氣的阻抗(水蒸氣阻抗是指織物兩側(cè)的蒸氣壓力差值除以壓力梯度方向單位面積總的蒸發(fā)熱流量)。蒸發(fā)阻抗越高，織物的呼吸性越差；蒸發(fā)阻抗越低，則透水汽性能越好，或者說出汗熱盤法測試的是蒸氣熱傳遞阻力。蒸發(fā)阻力測試值(Ret值)范圍一般為148.7～3.9m2Pa/w。

Ret值小于6時，認為是極端透氣，在高運動水平時穿著舒適；在6與13之間時為非常透氣，在高運動水平時穿著舒適程度一般，但在一般運動水平時穿著舒適；在13與20之間時為透氣，在高運動水平時穿著不舒適，但在一般運動水平時穿著舒適；在20與30之間時，為低透氣，在高運動水平時穿著非常不舒適，但在低運動水平時一般舒適；高于30時為不透氣，在所有運動水平時穿著都不舒適。

出汗熱盤法由于其更加合理性，正被越來越多的業(yè)者所采用。但是，國內(nèi)面臨最大的問題是現(xiàn)在還沒有一家測試機構(gòu)能夠做該測試。B．耐靜水壓測試標準：

2表示靜水壓的單位有N /m、kPa和水柱高度m。換算關(guān)系為1m水柱高度等于9.82 kPa。(1)低壓測試方法：

中國國家標準GB /74744-1997《紡織織物抗?jié)B水性測定靜水壓試驗》;中國行業(yè)標準FZ/T01004-1991《涂層織物抗?jié)B水性測定靜水壓試驗》中的低壓法;加拿大標準(CGSB)-4.2No.26.3-1995《紡織織物抗?jié)B水性測定靜水壓試驗》;國際標準ISO1420-1987《橡膠和塑料涂層織物抗?jié)B水性測定靜水壓試驗》;日本工業(yè)標準J IS L-1092《紡織品抗水性靜水壓試驗A》;美國紡織化學(xué)家和染色家協(xié)會標準AATCC 127《紡織品抗水性靜水壓試驗》;美國標準測試法(或美國材料實驗協(xié)會標準)ASTM D751-1995《涂層織物抗水性測定B》等方法。(2)高壓測試方法：

FZ/T 01004-1991《涂層織物抗?jié)B水性測定靜水壓試驗》中的高壓法;ISO 1420-1987《橡膠和塑料涂層織物抗?jié)B水性測定靜水壓試驗》;JIS L-1092《紡織品抗水性靜水壓試驗B 》;ASTM D751STD-191A 5512 和ASTM D3393《涂層織物防水性標準說明》等方法

2國內(nèi)常用YG812型水壓儀測防水指標。按照GB4744-1984標準,試樣以100 cm圓面積夾緊在儀器的夾頭上,用(20±2)℃的水或(27±2)℃的水,(65±2)%相對濕度環(huán)境,在(980±50)Pa/min或(5880±295)Pa/min等速增加水壓的情況下,觀察試樣表面,當出現(xiàn)三處滲水水珠時表示試樣已透水。國外靜水壓測試儀一般按照能承受的靜水壓值的大小分為靜壓頭試驗儀和牧林水壓測試儀,它們能承受的最大壓力分別為99.9 kPa和1103.0kPa。

六、其他后整理加工

雙色仿舊涂層整理--刮色涂層

隨著人們對生活時尚的追求，服裝面料也在發(fā)生著越來越多的變化。仿舊服裝面料已不再局限于單一的牛仔布，提花織物經(jīng)雙色涂層、水洗后應(yīng)用于服 裝，更是別具一番風(fēng)格。怎樣能保證面色洗除30％-40％，從而恰到好處地露出底色，形成雙色效果且具有仿舊風(fēng)格，是最為要害的問題。

面料的選擇要點：以布面紋理效果突出、明顯為佳，這樣更能體現(xiàn)色彩的鮮明對比和現(xiàn)代氣息的風(fēng)格。布面質(zhì)量：整潔、要求無毛屑、斷紗等疵點，從而保證成品布面的美觀性。前處理要均勻、透徹，吸濕性要好，以免成衣水洗后產(chǎn)生色花、陰陽面等不良現(xiàn)象，有利于涂層色漿均勻、充分地滲入纖維，進而有利于水洗后顏色效果的體現(xiàn)。

工藝流程：落水定型——涂層——烘干（——涂層——烘干——）成衣——水洗 軋紋

漂白、印花或染色織物，經(jīng)過樹脂浸軋和適當烘干以后，用刻有花紋的金屬輥進行熱軋?zhí)幚?，使織物軋有凹凸花紋，再經(jīng)高溫焙烘固著樹脂，使所軋凹凸紋具有耐洗耐穿性能，形成具有新穎凹凸風(fēng)格的產(chǎn)品。此種工藝方法稱為拷花或軋花。主要用于棉、合成纖維及混紡織物的加工。燙金

鑒于燙金工藝的環(huán)保性，燙金已應(yīng)用到越來越多的日常生活用品當中，它具有油墨無法取代的高光澤、具有較強的水洗牢度，且燙印后的布料可耐洗多次不掉色，使服裝（布料）顯得更加高貴和新潮，已博得越來越多人的青睞。使用方法：

（1）將配套之燙金漿用30T-43T網(wǎng)版印刷到布料上，印刷次數(shù)為2-3次，目的是使布料表面平坦以保證燙印效果；

（2）再將對應(yīng)燙布料、燙金箔燙在燙金漿上，普通金銀紙色的燙印溫度為160°C左右，鐳射燙金紙的燙印溫度為130°C，時間均為15秒，（燙印時間、溫度可自行調(diào)整，以燙印效果不變色為準）。

燙金方式

（1）熱燙。把衣服放在轉(zhuǎn)印機上后，把燙金紙有顏色的一面向上放在印好的燙金漿上，熱轉(zhuǎn)印機和燙金機溫度調(diào)到160℃～170℃，熱轉(zhuǎn)印機需1～2s，燙畫機需10～20s，燙出圖案（一般根據(jù)不同的環(huán)境使用不同的參數(shù)）。

（2）冷燙。把燙金紙有顏色的一面向上放在印好的冷燙漿上，在承印區(qū)域用力平壓即可。

燙金箔

燙金的主要材料是電化鋁（也稱金箔），它是以滌綸薄膜為片基，涂上醇溶性染色樹脂層，經(jīng)真空噴鍍金屬鋁，再涂上膠粘層而制成。即由基膜層、醇溶性染色樹脂層（又可分為隔離層、染色層）、鋁層和膠粘層組成。

基膜層是電化鋁箔其它各層的載體薄膜，起著支撐作用，基膜層所用的材料為12～16μm厚的滌綸薄膜。

隔離層可以使電化鋁箔的染色層與基膜層燙印時易分離；染色層用以顯示電化鋁箔的顏色，它是由三聚氰胺醛類樹脂、有機硅樹脂等和染料組成。

鍍鋁層可使電化鋁箔呈現(xiàn)金屬般的光澤，鋁是很好的光反射材料，氣態(tài)鋁在真空下可均勻地附著在染色層表面。

膠粘層主要由甲基丙烯酸酯或蟲膠組成，用以在燙印時使電化鋁箔涂層粘接到承印材料上，并起保護鍍鋁層的作用。

燙金機理

燙金的工藝流程包括：

燙印準備→裝版→墊版→燙印工藝參數(shù)的確定→試燙→簽樣→正式燙印。其工藝主要是利用熱壓轉(zhuǎn)移的原理。在合壓作用下電化鋁與燙印版、承印物接觸，由于電熱板的升溫使燙印版具有一定的熱量，電化鋁受熱使熱熔性的染色樹 脂層和膠粘劑熔化，染色樹脂層粘力減小，而特種熱敏膠粘劑熔化后粘性增加，鋁層與電化鋁基膜剝離的同時轉(zhuǎn)印到了承印物上，隨著壓力的卸除，膠粘劑迅速冷卻 固化，鋁層牢固地附著在承印物上完成一燙印過程。

從電化鋁的組成和燙印機理看，要想獲得理想的燙印效果，燙印所用的電化鋁箔必須符合下列要求：底層涂色均勻，沒有明顯色差、色條和色斑；底膠涂層均勻，平滑、潔白無雜質(zhì)，沒有明顯條紋、砂點和氧化現(xiàn)象；光澤度好；牢固度強；清晰度高；型號正確。

特殊效果工藝

特殊效果燙金有皺紋燙金、凹凸燙金、兩色混燙等等，需要精細的制作工藝，簡述如下：

在燙金漿中加入少許發(fā)泡漿，印刷工藝同上。皺紋效果是在轉(zhuǎn)印時把電化鋁揉皺覆在圖案上壓燙，因燙金漿內(nèi)有發(fā)泡漿起作用，壓燙時漿面與電化鋁皺面在高壓下形成不規(guī)則的褶皺，自然美麗的皺紋立刻生成。凹凸效果是在燙金紙的上面再加一層揉皺的牛皮紙，壓燙過程中燙金面呈現(xiàn)凹凸不平的大理石花紋效果，其燙印工藝同皺紋燙金。

PU、PA涂層鑒別

1、用橡皮用力壓在布面上然后提起來，PA會跟著橡皮粘上來而PU則粘不起來。

2、在2塊布的涂層面上各滴幾滴甲苯（如有條件的話），然后用手輕輕的搓P(guān)A 涂層會掉，PU 不易。

3、PA涂層彈性差，不耐皺。PVC壓延與PVC涂層鑒別

PVC壓延是底布先打好底，PVC漿料是用PVC糊狀樹脂，通過專門的機器壓成一定厚度的PVC膜，再經(jīng)過高溫壓在底布上，然后切邊打卷。PVC涂層是有專門的PVC膠用干法涂層直接涂在底布上，然后烘干固化打卷。兩者區(qū)別在于一個是壓延法，一個是用干法直接涂層，做成的產(chǎn)品各有優(yōu)缺點，壓 延的優(yōu)點：可以做得很厚，并且還能做花紋，但缺點：手感較差，牢度較差。而涂層的PVC優(yōu)點：手感好，牢度好，價格便宜，缺點是：涂層厚度比較薄，對底布的要求高(緯密太稀的布不適合涂層)區(qū)分，就是看它的厚度和牢度。

七、復(fù)合涂層產(chǎn)品市場

復(fù)合涂層產(chǎn)品主要應(yīng)用市場

服裝，運動服、防寒服、潛水服，時尚服裝 戶外用品，帳篷、睡袋、箱包

家用紡織品，窗簾、沙發(fā)布、桌布、裝飾用品等 醫(yī)用紡織品，手術(shù)服、防護服、創(chuàng)口貼基布等 軍用紡織品，軍服、降落傘、救生筏、救生衣

工業(yè)用品，防水布、遮陽布、充氣床墊、賽艇用帆布 目前市場上主要的復(fù)合涂層產(chǎn)品（附后）

八、常見疵點 刮色涂層

1、邊中色差。（特別是寬幅織物）

使張力控制均勻，保持涂層平臺上的布面平整。

涂層刀因長期使用的磨損出現(xiàn)弧度，此時要磨平涂層刀的刀口。及時取樣，調(diào)節(jié)彎棍，調(diào)節(jié)左右刀位。

2、加漿痕跡

加漿時要輕而均勻，最好在接頭處追加漿料。添置加漿槽，避免加漿時漿料與布面直接接觸。

3、布面色點(涂層漿料中沒有分散均勻的涂料微粒所致)將涂料或色漿以100目以上的絲網(wǎng)過濾。

配制漿料時適當延長攪拌時間，以保證涂料微粒均勻地分散。

4、刀線的產(chǎn)生（毛屑或線頭嵌于刀口而在布面形成的一條長痕，嚴重影響正品率）加強前處理（使用膠帶反粘），保持布面的整潔。特殊布種，采取一定的刷毛、吸塵、清潔措施。

5、涂層的露底現(xiàn)象。

調(diào)整漿料的厚薄，提高漿料的流動性。適當加大吃刀深度。

6、成衣水洗后出現(xiàn)陰陽面、色花的現(xiàn)象。剩余色漿盡量不要用，使用適宜分散劑。要求前處理透徹、均勻，吸濕性能好。涂層前清水定型，去除布面折皺印。

涂層過程中溫度、車速等工藝參數(shù)要嚴格控制。水洗過程控制。涂層常見加工問題

染色時破邊，導(dǎo)致涂層的浪費大

軋光涂層時溫度沒控制好，導(dǎo)致顏色變的厲害 刮刀的邊緣要控制好，不然造成門幅浪費！

倒?jié){時應(yīng)在一匹快結(jié)束時倒，可以有效控制倒?jié){印 保持涂層機干凈，以免淡顏色的面料弄臟

縫頭時要縫好，減少緯斜，要縫的牢固，否則面料從中間撕裂的話對機器和面料損耗都非常大 涂層第一刀最重要，所有的手感和吃漿，都由第一刀決定！涂層產(chǎn)品疵點

1、手感發(fā)粘

涂層織物若出現(xiàn)手感發(fā)粘現(xiàn)象，應(yīng)從兩方面尋找原因:一是涂層膠選擇是否合理，二是烘干及焙烘條件是否滿足要求。涂層膠的正確選擇是決定涂層織物品質(zhì)的關(guān)鍵因素。但若涂層后的焙烘工藝不合理涂層整理劑不能很好地交聯(lián)成膜，也容易引起織物的手感發(fā)粘。

2、折后白痕

出現(xiàn)折后白痕現(xiàn)象提示涂層膠沒有在織物上很好地交聯(lián)成膜。

首先，檢查涂層膠的選擇是否合理。不同的涂層膠表現(xiàn)出明顯的風(fēng)格、性能差別，使用條件也各不相同但即使同一類型的涂層膠，由于基布材質(zhì)、組織結(jié)構(gòu)的不同，涂層的膜結(jié)合牢度也會產(chǎn)生明顯的差異。

其次，確定焙烘工藝條件是否合理?？椢锿繉邮歉叻肿硬牧显诳椢锉砻娼宦?lián)成膜的過程。因此焙烘條件是否充分直接影響涂層織物的膜結(jié)合牢度。通常涂層膠生產(chǎn)廠商會根據(jù)所提供涂層膠的結(jié)構(gòu)與性能。給出一個大概的焙烘條件但實際生產(chǎn)中必須針對不同的基布、不同的設(shè)計要求進行反復(fù)的前期實驗以確定最佳焙烘溫度和時間確保涂層織物的膜結(jié)合牢度達到設(shè)計要求。

另外，選擇不同的防水方式對涂層織物的膜結(jié)合牢度有一定影響。通常采用前防水方式雖然涂膜均勻、成膜薄。手感柔軟但由于經(jīng)過前防水整理的基布表面光滑，具有一定的拒水性。因而在一定程度上影響水性膠與荃布的結(jié)合。所以膜結(jié)合牢度相對于后防水方式略差。

3、刀絲

出現(xiàn)刀絲應(yīng)及時檢查涂層刀口是否沾有線頭、碎屑、漿皮等雜物一經(jīng)發(fā)現(xiàn)立即清除。另外縫頭一定要處理好，最好采用包縫，確保平穩(wěn)通過刀口。

涂層膠必須現(xiàn)用現(xiàn)配，并經(jīng)充分攪拌、過濾。剩漿應(yīng)密封保管存放以不超過48h為宜:再次使用前必須經(jīng)過表面硬皮去除、攪拌、過濾。

4、布邊漏膠

涂層設(shè)備探邊裝置靈敏度不足、預(yù)涂層半成品存在破邊、脫針、掉鋏疵病時易產(chǎn)生布邊漏膠現(xiàn)象。因此涂層半成品的品質(zhì)必須從嚴把關(guān)。遇毛邊織物由于毛邊影響光電探邊裝置對邊緣的識別，因此更容易出現(xiàn)布邊漏膠現(xiàn)象、應(yīng)將涂層頭兩端擋料板各內(nèi)調(diào)0.5cm，即可較好地解決布邊漏膠的疵病。

第二篇：鋅鋁涂層介紹

鋅鋁涂層介紹

一種新型金屬表面防腐蝕涂層技術(shù)

鋅鋁涂層是將水性無鉻鋅鋁涂料浸涂、刷涂或噴涂于鋼鐵零件或構(gòu)件表面，經(jīng)烘烤形成的以鱗片狀鋅為主要成分的無機防腐蝕涂層(外觀偏灰)。鋅鋁涂層是近年來在鋅鉻涂層(即達克羅)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型環(huán)保型金屬表面處理技術(shù)，有些資料中也稱為無鉻鋅鋁涂層、或無鉻達克羅；鋅鋁涂層最早由美國金屬涂層國際公司研制開發(fā)，該公司將這種新技術(shù)稱之為交美特涂層。我國北京、上海、南京的一些廠家已在十多年前開始研制國產(chǎn)水性無鉻鋅鋁涂料、并用于金屬涂層產(chǎn)品上。

鋅鋁涂層是一種無廢氣排放、不添加重金屬鉻和鉛的耐蝕性涂層。與傳統(tǒng)鋅鉻防腐涂層相比具有以下特點：涂層中無金屬鉻、耐腐蝕性能基本相當、耐熱性能良好(在≤300℃的較高溫度下仍具有良好耐腐蝕性能)、具有深涂性能和再涂裝性能?？蛇m用于鋼、鑄鐵、鋁及其合金、鐵基粉末冶金等多種基體材料的腐蝕防護。由于高溫烘烤成型工藝的因素，鋅鋁涂層施工過程中沒有產(chǎn)生氫脆的問題(在這一點上，相比較優(yōu)于電鍍工藝)，與鋁及其合金也不會產(chǎn)生電偶腐蝕。鋅鋁涂層可替代鋅鉻涂層，也可以替代部分電鍍鋅、電鍍鎘、熱浸鍍鋅工藝。

今年1月我國正式發(fā)布了《GB/T 26110-2010 鋅鋁涂層 技術(shù)條件》國家標準，規(guī)定了鋼鐵零件、構(gòu)件上鋅鋁涂層的技術(shù)要求和試驗方法，標準同時適用于鑄鐵、鋁及其合金、鐵基粉末冶金等多種材料的表面保護，這項標準將于2011年10月1日實施。鋅鋁涂層國家標準的頒布和實施，必將有力地促進我國工業(yè)產(chǎn)品鋅鋁涂層這一環(huán)保新技術(shù)的發(fā)展。近年來，國內(nèi)外要求金屬防腐蝕涂層中不得含有金屬鉛和鉻，以便于保護環(huán)境和相關(guān)產(chǎn)品的回收和循環(huán)使用已成為現(xiàn)代涂裝防護技術(shù)發(fā)展的趨勢。美國環(huán)保署、美國職業(yè)安全和健康行政部門的相應(yīng)規(guī)范和世界汽車行業(yè)規(guī)定的環(huán)保要求都有產(chǎn)品涂層中不得含有金屬鉻的規(guī)定；不含鉻的交美特涂層作為有鉻達克羅涂層的更新產(chǎn)品已經(jīng)首先被汽車制造行業(yè)普遍認可和接受，許多國際知名汽車公司如福特、通用、寶馬、沃爾沃、戴姆勒、克萊斯勒等都制定了零配件的交美特涂裝(鋅鋁涂層)標準，要求產(chǎn)品必須使用交美特涂料涂裝技術(shù)；我國政府頒布的《電子信息產(chǎn)品污染防治管理辦法》也明確規(guī)定從2006年7月1日起在我國境內(nèi)銷售的所有電子信息產(chǎn)品都不得含有六價鉻，隨著清潔生產(chǎn)的深入和國家環(huán)保要求不斷提高，更多產(chǎn)品也必將不得含有鉻等重金屬。盡管目前鋅鉻涂層(達克羅)的同厚度涂層的耐腐蝕性能還略優(yōu)于鋅鋁涂層、生產(chǎn)成本低于鋅鋁涂層，但鋅鉻涂層存在著含有六價鉻的弊病，而鋅鋁涂層技術(shù)通過不斷改進必定會進一步提高耐腐蝕性能、生產(chǎn)成本也會下降。因此，無鉻鋅鋁涂層作為一種更加環(huán)保的表面處理體系，它的發(fā)展前景是不可估量的，從環(huán)保方面講，在全球范圍內(nèi)用鋅鋁涂層(無鉻達克羅)代替鋅鉻涂層(達克羅)的大方向是不會改變的。

第三篇：彩色涂層鋼板知識匯總

彩色涂層鋼板匯總

一、概述

彩色涂層鋼板是近三十年國際上迅速發(fā)展起來的一種新型帶鋼預(yù)涂產(chǎn)品，涂裝質(zhì)量比成型金屬表面進行單件噴涂或刷涂的質(zhì)量更均勻，更理想，并兼有鋼板和有機材料兩者的優(yōu)點，既有鋼板的機械強度和易成型的性能，又有有機材料良好的裝飾性，耐腐蝕性。彩色涂層鋼板是以冷軋鋼板，電鍍鋅鋼板、熱鍍鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板為基板經(jīng)過表面脫脂、磷化、絡(luò)酸鹽處理后，涂上有機涂料經(jīng)烘烤而制成的產(chǎn)品。

彩色涂層鋼板的常用涂料是聚酯（PE）、其次還有硅改性樹脂（SMP）、高耐候聚酯（HDP）、聚偏氟乙烯（PVDF）等，涂層結(jié)構(gòu)分二涂一烘和二涂二烘，涂層厚度一般在表面20-25u，背面8-10u，建筑外用不應(yīng)該低于表面20u，背面10u。彩色涂層鋼板通常引用的標準是美國ASTM A527（鍍鋅）、ASTM AT92（鍍鋁鋅），日本JIS G3302，歐洲EN/0142，韓國KS D3506，寶鋼Q/BQB420。涂料性能 *聚酯（PE）

附著力良好，在成型性和室外耐久性方面范圍較寬，耐化學(xué)藥品性中等。使用壽命7-10年。

*硅改性樹脂（SMP）

涂膜的硬度、耐磨性和耐熱性良好，以及良好的外部耐久性和不粉化性，光澤保持性和柔韌性有限。使用壽命10-15年。

*高耐候聚酯（HDP）

抗紫外線性優(yōu)良，具有很高的耐久性，其主要性能介于聚酯和氟碳之間。使用壽命10-12年。

*聚偏氟乙烯（PVDF）

具有良好的成型性和顏色保持性、優(yōu)良的室外耐久性和粉化性、抗溶劑性，顏色有限。使用壽命20-25年。

彩色涂層壓型鋼板，俗稱彩鋼板，以優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板、熱鍍鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板為基板，經(jīng)過表面脫脂、磷化、鉻酸鹽處理轉(zhuǎn)化后，涂覆有機涂層后經(jīng)烘烤制成，具有輕質(zhì)高強、色彩鮮艷、耐久性好等特點。廣泛應(yīng)用于建筑、家電、裝潢、汽車等領(lǐng)域。

彩鋼板的強度取決于基板材料和厚度，耐久性取決于鍍層（鍍鋅量318g/m2）和表面涂層，涂層有聚酯、硅性樹脂、氟樹脂等，涂層厚度達25um以上，涂層結(jié)構(gòu)有二涂一烘、二涂二烘等，免維護使用年限根據(jù)環(huán)境大氣不同可為20－30年。

1． 種類

彩色涂層鋼板，按基板分類，有冷軋基板、熱鍍鋅基板和電鍍鋅基板三種，按表面狀態(tài)分，有涂層板、壓花板和印花板三種。

2． 構(gòu)造

彩色涂層鋼板涂層的構(gòu)造包括上涂、化成涂膜、下涂、鋅層、冷軋鋼板共五層。

3． 生產(chǎn)流程

彩色涂層鋼板是金屬基材經(jīng)過彩色輥涂機組后，經(jīng)過表面脫脂，磷化鉻酸鹽處理，在表面涂敷上一層或多層有機涂料并經(jīng)烘烤固化而成的復(fù)合材料。產(chǎn)品在高速連續(xù)化機組上經(jīng)化學(xué)預(yù)處理、初涂、精涂等工藝精制而成。

4． 特點

彩色涂層鋼板與其它建筑用板材相比，具有優(yōu)異的裝飾性、成型性、抗腐蝕性，涂層附著力強，可長期保持色澤新穎，是一種理想的建筑板材替代品。

二、特性比較

彩色涂層鋼板與傳統(tǒng)的鋼板在經(jīng)濟、施工速度和技術(shù)特性等方面比較，都有一定優(yōu)勢。

1． 經(jīng)濟比較

彩色涂層鋼板是以熱鍍鋅為基材的鋼板，價格一般為5400—6500元/噸的幅度，而普通的鍍鋅薄板，是4880—6000元/噸，價格比傳統(tǒng)的鋼板增幅不大，而工作性能比傳統(tǒng)的鋼板多很多。例如增加了裝飾性和色澤持久等特性。此外還解

決了鋼板涂裝的工藝問題，在不同產(chǎn)品的表面增加壓花、印花和不同類型的色彩和表面結(jié)構(gòu)，因此，彩色涂層鋼板的性能價格比存在明顯優(yōu)勢。

以彩板門窗為例，彩板門窗的用鋼量每平方米10—12公斤，而老式實腹鋼窗每平方米則需要22—25公斤，經(jīng)統(tǒng)計，采用彩板門窗，每平方米節(jié)省材料成本30—40元，每平方米節(jié)約維修費2元。若按全國年產(chǎn)1億平方米建造量計算，則每年節(jié)省鋼材70多萬噸，減少生產(chǎn)成本30多億元，為用戶節(jié)約2億元維修費。彩板在建筑門窗業(yè)的應(yīng)用將有一定的發(fā)展前途。

2． 施工速度

彩色涂層鋼板與傳統(tǒng)的鋼板相比，具有安裝方便、施工速度快（無濕作業(yè)）、聯(lián)接牢固可靠、施工季節(jié)不受限制，不做二次裝修等優(yōu)點。傳統(tǒng)的鋼板要達到彩色涂層鋼板同樣的裝飾效果，則需要對鋼板作涂裝的處理。因而彩涂板施工速度快。

3． 技術(shù)特性

彩色涂層鋼板除具有傳統(tǒng)鋼板固有的技術(shù)特性外。還有以下的特點：

1．彩板在1200°C烘箱中連續(xù)加熱100小時，涂層表面光澤，表面顏色無任何變化。

2．經(jīng)過折彎或沖壓表面涂層無脫落現(xiàn)象，涂裝質(zhì)量遠比在成型金屬表面進行單體噴涂或刷涂的質(zhì)量更均勻、更穩(wěn)定、更理想。

3．在室內(nèi)可保持30年以上光澤不生銹。

三、應(yīng)用情況

國內(nèi)應(yīng)用該產(chǎn)品的工程實例有上海東方明珠塔、浦東國際機場、南極長城站等，它們所采用的是氟碳彩板。實踐證明，經(jīng)濟效益和社會效益均十分顯著。

彩色涂層鋼板主要用于建筑、家電和交通運輸三大行業(yè)，其中建筑業(yè)所占比例最大，家電業(yè)次之，交通運輸業(yè)只占較少一部分。建筑用彩涂板可用于建造鋼結(jié)構(gòu)廠房、機場、庫房、冷凍庫等工業(yè)和商業(yè)建筑的屋頂、墻面、門。家電彩板可用于生產(chǎn)冰箱和大型空調(diào)系統(tǒng)，冰柜、家具等。在交通運輸業(yè)，彩板主要用于油底殼和汽車內(nèi)飾件。

四、廣使用該產(chǎn)品的技術(shù)環(huán)境

目前，國內(nèi)已有多家專門生產(chǎn)彩色涂層鋼板的企業(yè)，其中規(guī)模較大的是寶鋼

股份有限公司。相應(yīng)的建筑產(chǎn)品有氟碳彩板、彩涂鋼板門窗、彩涂壓型鋼板、彩色涂層鋼等。市場前景廣闊。

五、我市推廣應(yīng)用前景

彩色涂層鋼板是非常理想的建筑材料。主要可考慮用作下述構(gòu)件。

（1）大跨度建筑屋蓋

我市大跨度建筑屋蓋主要采用輕鋼結(jié)構(gòu)，面板多采用普通鋼板。彩鋼夾芯板將會成為理想的替代品。

彩鋼夾芯板是用彩色涂層鋼板做面層，自熄型泡沫塑料做夾心材料的隔熱夾芯板。彩色涂層鋼板強度高、防水、防腐蝕好、色澤鮮艷。泡沫塑料重量輕、保溫性能極佳，又可承受一定的剪力。因此夾芯板用于大跨度建筑屋蓋是較理想的建筑材料。多作建造別墅、工業(yè)廠房、倉庫的外墻及屋蓋材料使用。

（2）外墻飾面板

彩色涂層鋼板也是一種理想裝璜材料，主要用于外墻裝飾，其價格及性能都比鋁材彩板優(yōu)勝。

（3）門窗

我市建筑市場，普遍采用的是鋁合金門窗。

隨著人們對家居裝修品味的不斷提高，人們開始關(guān)注一些外來的新型產(chǎn)品。引入彩板門窗，既可為裝飾企業(yè)增強競爭力，又可為我市的城市形象增添色彩，可謂一舉兩得。

彩色涂層鋼板無論從經(jīng)濟、技術(shù)性能、施工工藝、工期等方面與傳統(tǒng)鋼板分析對比，都有其優(yōu)勢，因此可以預(yù)見，它將會在我市未來的建材市場占一席之地。

由于彩色涂層鋼板市場多年供不應(yīng)求，在市場利益驅(qū)動下，十余年來我國各地相繼建設(shè)了一批彩涂生產(chǎn)線，如繼武鋼1987年11月我國第一條彩涂線投產(chǎn)后，陸續(xù)有寶鋼彩涂線，廣州彩色帶鋼廠等十余條彩涂線相繼投產(chǎn)，使我國卷板涂層工業(yè)初具生產(chǎn)規(guī)模。至1993年底，中國彩色涂層鋼板生產(chǎn)能力已形成年產(chǎn)34萬噸規(guī)模，其中寶鋼22．7萬噸，武鋼6．4萬噸，廣州彩色帶鋼廠5萬噸。迄今為止，除廣州彩色帶鋼廠停產(chǎn)改造外，國內(nèi)各家彩涂板生產(chǎn)廠家正在開足馬力生產(chǎn)。

從國內(nèi)彩色涂層鋼板市場情況看，隨著國家加大啟動內(nèi)需力度，今年來國內(nèi)彩涂板市場表現(xiàn)良好，銷量急劇增加，產(chǎn)品供不應(yīng)求，價格回升，諸如建筑用預(yù)涂層板、汽車用預(yù)涂層板、家用器具業(yè)等，都需要大量彩色涂層鋼板。尤其彩涂板以其耐用、特薄、美觀、易加工、施工方便的特色與鋼筋混凝土爭奪市場。國外建筑用彩色鋼板基板，一般厚度從0．4mm起，而我國大多數(shù)厚度從0．60mm起，因為用彩涂板基板的厚度來延長壽命意義不大，故采用薄板彩板，薄板彩板可以降低建筑造價，從而增加了彩板在建筑中應(yīng)用的經(jīng)濟型，將厚度為0．6mm和厚度為0．4mm的相比，可減少用鋼量20％一30％，其經(jīng)濟指標的改變量相當可觀。

為適應(yīng)這一市場形勢，近年來武鋼與黃石鍍鋅板廠聯(lián)手，成功地開發(fā)出了0．28一0．40mm系列彩色極薄板，從而成為我國彩色極薄鋼板生產(chǎn)廠家。今年武鋼彩涂板成功應(yīng)用于北京大使館區(qū)域建筑工程，標志著我國彩涂板又進入了一個新的發(fā)展階段。武鋼彩涂線投產(chǎn)十余年來，每年僅有1萬噸左右的生產(chǎn)能力，自今年6月武鋼彩涂板優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品投放市場以來，每月以4000噸的生產(chǎn)速度占領(lǐng)市場，預(yù)計1999年可生產(chǎn)3．5萬噸。寶鋼彩涂線自1989年10月正式投入生產(chǎn)以來，至1993年就達到年生產(chǎn)能力的70％以上，又由1993年生產(chǎn)能力15萬噸逐年攀升到1998年20余萬噸。目前國產(chǎn)彩色涂層鋼板可以與國外同類產(chǎn)品相媲美，寶鋼彩色涂層鋼板質(zhì)量已達到或接近國外同類產(chǎn)品水平，其產(chǎn)品價格比進口價格便宜1／3一1／4。迄今為止，寶鋼生產(chǎn)的彩色涂層鋼板已廣泛應(yīng)用在我國的建筑業(yè)，如大型工業(yè)廠房、大型倉庫、簡易活動房、售貨亭、候車亭、機場建筑物、現(xiàn)代化大型飛機庫、大型體育館所、預(yù)制夾心板建筑物、大型冷藏庫、室內(nèi)天花板、裝飾板、辦公室隔墻、彩涂板制的門窗、卷簾門、彩涂板制成的鋼制家具。在家電行業(yè)中大量應(yīng)用于冰柜、洗衣機。在電子工業(yè)應(yīng)用于儀表開關(guān)箱外殼、計算機外殼和錄音機芯等，以及在運輸業(yè)的客車內(nèi)裝飾板等。而且，應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地擴大，但用戶從國外進口大量彩色涂層鋼板仍在繼續(xù)。當今，彩色涂層鋼板的國內(nèi)市場需求預(yù)測尚不夠明朗。根據(jù)中國國際工程咨詢公司關(guān)于調(diào)整鋼材品種結(jié)構(gòu)報告的預(yù)測，1995年、2000年我國彩色涂層鋼板消費量分別為51萬噸、82萬噸，但事實上1995年我國彩板需求量就達87萬噸／a，潛在市場為300萬噸/a。據(jù)有關(guān)業(yè)內(nèi)人士分析指出，近年來國內(nèi)彩涂板銷量將繼續(xù)增

加，保守的預(yù)測，2000年我國彩涂板行業(yè)需求可達到110余萬噸，與生產(chǎn)能力相比仍將是供不應(yīng)求的局面。

從世界市場分析可看出，世界上共有彩板生產(chǎn)線350余條，總生產(chǎn)能力已超過1330萬噸。3個大的生產(chǎn)區(qū)域——北美、日本和歐洲經(jīng)濟共同體已擁有上述總生產(chǎn)能力的83％。亞洲地區(qū)彩板生產(chǎn)的第一大國是日本，它擁有彩板線44條，年產(chǎn)量已超過350萬噸。其次是韓國，我國臺灣省擁有彩板線7條，年產(chǎn)量約60萬噸。由于受到多方因素的影響，90年代以來，世界彩涂板生產(chǎn)能力僅利用了70％左右。彩涂板世界市場總的生產(chǎn)能力是供大于求，而競爭的領(lǐng)域又是在建筑用預(yù)涂層板、汽車用預(yù)涂層板、家用器具業(yè)等行業(yè)需要的高質(zhì)量、高耐用性、高加工成形性、美觀性的彩涂板方面，盡管寶鋼、武鋼產(chǎn)品已達到或部分接近國外同類產(chǎn)品水平，但是必須充分認識到，中國加入世貿(mào)組織后，國際國內(nèi)市場并軌，市場競爭將更加尖銳。面對挑戰(zhàn)，世界主要彩涂板生產(chǎn)廠家除了淘汰舊的設(shè)備、實行高度自動化的生產(chǎn)狠抓基板生產(chǎn)環(huán)節(jié)外，還著重優(yōu)化生產(chǎn)工藝，采用先進的廢氣、廢液控制技術(shù)，使之符合當今及未來環(huán)保法規(guī)要求。同時大力開發(fā)新的基板（如新的電鍍zn一Ni合金鍍層板，主要用作汽車用有機復(fù)合涂層板的基板；不銹鋼板，用于發(fā)展建筑用高檔次透明的樹脂彩涂板），以及采用高質(zhì)量的平整度、平直度和尺寸公差等，提高其產(chǎn)品的市場競爭力。因此，未來彩涂板的競爭將非常激烈，競爭的焦點在于質(zhì)量和價格。由于目前國產(chǎn)彩色涂層鋼板的質(zhì)量尚不夠穩(wěn)定，品種規(guī)格不齊，檔次不高，供應(yīng)又不適應(yīng)用戶量小、類多、周期短的需求，而訂購進口彩色涂層鋼板基本上不存在這些情況。

因此，一定程度上影響了國產(chǎn)板的市場銷售。為此，國內(nèi)彩涂板生產(chǎn)廠家應(yīng)抓住國家啟動內(nèi)需，市場前景看好的有利時機，一方面盡力縮短與進口板的差距，把提高彩色涂層板的質(zhì)量放在首要位置來抓；努力增加產(chǎn)品花色、品種，加速改變各行業(yè)不同需要的“眾口難調(diào)”局面；以開發(fā)預(yù)制金屬房屋產(chǎn)品為龍頭，打開彩色涂層鋼板建筑市場；強化彩色涂層鋼板生產(chǎn)及應(yīng)用的技術(shù)立法工作，使彩色涂層鋼板產(chǎn)（制）品質(zhì)量、品種規(guī)格、應(yīng)用加工技術(shù)等走向系列化、規(guī)范化和國際標準化。另一方面國內(nèi)彩涂板市場潛力很大，應(yīng)盡力減少來料加工廠對國外

進口薄規(guī)格彩板坯料及其夾芯板的依賴，真正做好以產(chǎn)頂進工作，減少加工原料的進口，提高彩色涂層鋼板的國產(chǎn)化率。

第四篇：EB-PVD制備熱障涂層完整介紹

電子束物理氣相沉積(EB-PVD)技術(shù)制備熱障涂層技術(shù) 黃升

摘要：本文介紹電子束物理氣相沉積（EB-PVD）制備熱障涂層技術(shù)，結(jié)合發(fā)展歷程綜述其技術(shù)原理、設(shè)備構(gòu)造及工藝特點。

關(guān)鍵詞：電子束物理氣相沉積（EB-PVD）熱障涂層 1 引言

當今航空渦扇發(fā)動機正朝高流量比、高推重比和高渦輪進口溫度方向發(fā)展，這就使得發(fā)動機葉片所承受溫度不斷升高，據(jù)報道目前商用飛機燃氣溫度達1500 °C、軍用飛機燃氣溫度高達1700 °C[1]。而當前所使用鎳基高溫合金最高工作溫度只能達到1200 °C，并幾乎已達到其使用溫度上限，提升空間極其有限。面對發(fā)動機使用的高溫障礙，降低發(fā)動機葉片溫度就成了極其關(guān)鍵的任務(wù)。熱障涂層就是一種降溫的有效途徑（見圖1），自20世紀70年代初問世以來[2]，受到廣泛重視并迅速發(fā)展成為高溫涂層研究的熱點[3-8]。

圖1 渦輪葉片承溫能力

所謂熱障涂層（Thermal Barrier Coatings, TBCs）是指由金屬緩沖層或者黏結(jié)層和耐熱性好、隔熱性好的陶瓷熱保護功能層組成的層合型金屬陶瓷復(fù)合涂層系統(tǒng)[9]。一般由具有一定厚度和耐久性的陶瓷涂層、金屬粘結(jié)層和承受機械載荷的合金組成。目前根據(jù)不同設(shè)計要求熱障涂層具有如圖2所示雙層、多層、梯度系統(tǒng)三種結(jié)構(gòu)形式。

圖2 熱障涂層結(jié)構(gòu)示意圖

而電子束物理氣相沉積（Electron bean-physical vapor deposition EB-PVD）制備熱障涂層（TBCs）是在20世紀80年代開發(fā)，近年來不斷發(fā)展成熟起來的新技術(shù)，其使用高能電子束加熱并汽化陶瓷源，陶瓷蒸汽以原子形式沉積到基體上而形成涂層。EB-PVD法制備的TBCs涂層表面光潔，有良好的動力學(xué)性能；涂層/基體的界面以冶金結(jié)合為主，結(jié)合力強，穩(wěn)定性好。特別是其制備涂層組織為垂直基體表面柱狀晶結(jié)構(gòu)，具有很高的應(yīng)變?nèi)菹蓿^熱噴涂制備涂層熱循環(huán)壽命提升巨大。另外EB-PVD工藝技術(shù)精密，具有良好的可重復(fù)性。簡而言之，EB-PVD法制備熱障涂層是兼具優(yōu)良性能和巨大應(yīng)用潛力的前沿技術(shù)。2 EB-PVD技術(shù)發(fā)展歷程

EB-PVD技術(shù)是伴隨著電子束與物理氣相沉積技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。直到上世紀中葉，電子束與物理氣相沉積技術(shù)結(jié)合并成功地用于材料焊接及鍍膜（或涂層）的制備。20世紀80年代，美國、德國等西方國家開始利用 EB-PVD工藝制備熱障涂層，但由于該設(shè)備在西方國家價格昂貴，且制備成本高，這使得對EB-PVD 技術(shù)的開發(fā)曾經(jīng)一度停止[10, 11]。

20世紀50年代，前蘇聯(lián)對EB-PVD設(shè)備和工藝的投入全部集中在烏克蘭巴頓焊接研究所，該所設(shè)計制造了30多臺各種類型的EB-PVD設(shè)備。前蘇聯(lián)解體后，在科學(xué)院院士B A Movchen的領(lǐng)導(dǎo)下，烏克蘭巴頓焊接研究所成立了電子束國際中心（International Center for Electron Beam Technologies, ICEBT），并將EB-PVD設(shè)備的成本降低到接近西方國家同類設(shè)備的1/5。該中心成功地在葉片上制備出熱障涂層，現(xiàn)已得到應(yīng)用。到了上世紀九十年代中期，隨著烏克蘭巴頓焊接研究所研制的低成本的EB-PVD設(shè)備在世界各國的推廣，從而掀起了EB-PVD技術(shù)的開發(fā)的新熱潮[12-14]。

鑒于等離子噴涂（APS）涂層表面粗糙度大、孔隙多，難以適應(yīng)氣動性要求高的飛行器發(fā)動機渦輪轉(zhuǎn)子葉片，加之APS涂層熱穩(wěn)定性和抗熱沖擊、熱腐蝕性差。因此自20世紀70年代開始國外對EB-PVD制備TBCs開展了大量研究，自20世紀80年代美國、德國均獲得可成功的應(yīng)用[15]。由于EB-PVD TBCs柱狀組織結(jié)構(gòu)，能非常牢固地粘接在金屬基體上，當基體受熱膨脹時，柱狀陶瓷晶體在水平方向具有大膨脹系數(shù)與基體匹配，在平面內(nèi)的楊氏模量較低，可更多地釋放熱應(yīng)力，具有較好的抗熱沖擊性。正是這種高應(yīng)力容限，使這種TBCs在高應(yīng)力發(fā)動機上成功工作而不致剝落。這種特性是等離子噴涂TBCs不具備的。EB-PVD制備的TBCs在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用并發(fā)揮了巨大作用，正常情況下，TBCs可降低金屬表面溫度50～80 °C，個別高溫點降溫可達 140 °C。

以EB-PVD技術(shù)在梯度熱障涂層的研究歷程中起的作用為例，為了解決金屬與陶瓷熱膨脹系數(shù)不匹配造成陶瓷層過早剝落現(xiàn)象，德國和加拿大研究人員最先提出了梯度熱障涂層的設(shè)想。梯度熱障涂層（圖3）頂層YSZ（Yttria Stabilized Zironia）陶瓷層，底層為NiCoCrAlY金屬粘接層，在二者之間引入了Al2O3-YSZ 梯度過渡層[16, 17]。該系統(tǒng)中金屬粘接層到陶瓷層為連續(xù)過渡，消除了層狀結(jié)構(gòu)的明顯層間界面，使涂層力學(xué)性能由基體向陶瓷層連續(xù)過渡。B A Movchan等人[18]選用Al-Al2O3-YSZ作為梯度過渡材料，利用EB-PVD采用單源多組分蒸發(fā)技術(shù)制備梯度熱障涂層。采用EB-PVD方法制備梯度熱障涂層，將在YSZ陶瓷層內(nèi)形成柱狀晶結(jié)構(gòu)，極大地提高陶瓷層的容應(yīng)變能力。當Al2O3和ZrO2共同蒸發(fā)時，將在基體上得到具有微觀多孔結(jié)構(gòu)的Al2O3-YSZ混合層，可以降低材料的熱導(dǎo)率。EB-PVD制備梯度TBC的抗熱震性能得到了提高，在1135 °C(24 h)風(fēng)冷至50 °C的熱循環(huán)試驗條件下，涂層能持續(xù)1500 h。

圖3 梯度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)EB-PVD技術(shù)原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)及工藝特點

3.1 EB-PVD技術(shù)原理

電子束物理氣相沉積（EB-PVD）技術(shù)是電子束技術(shù)與物理氣相沉積技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它是在真空環(huán)境下，利用高能量密度的電子束加熱放入水冷坩堝中的被蒸發(fā)材料，使其達到熔融氣化狀態(tài)，并在基板上凝結(jié)成膜的技術(shù)。其物理過程如下： 被蒸發(fā)材料（固態(tài)）→金屬熔融物和蒸氣（氣態(tài)）→涂層（固態(tài)）3.2 EB-PVD設(shè)備結(jié)構(gòu)

圖4為烏克蘭GEKONT公司研制的L5型EB-PVD設(shè)備[19]。該設(shè)備為工業(yè)型電子束設(shè)備，全長近9 m，總功率為280 kW，由容積為116 m3和位于主真空兩側(cè)的1至2個預(yù)真空室組成。

圖4 EB-PVD設(shè)備工作原理圖

配備8把電子槍，4個電子槍可分別或同時蒸發(fā)對應(yīng)的4個錠料，2個電子槍用于從下方對基板進行加熱，另外2個電子槍用于從上方對基板進行加熱。每個電子槍的功率為60 kW，電子槍主要有直式皮爾斯槍和電磁偏轉(zhuǎn)式槍。該設(shè)備采用的是直式皮爾斯槍，該槍具有結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉和能量密度低等優(yōu)點。聚焦電壓為25 kV，電子束流2～3 A。3.3 EB-PVD工藝特點 如前所述，電子束物理氣相沉積法是以電子束為熱源的一種蒸鍍方法，在真空環(huán)境下（一般為0～10-2 Pa），利用高能密度的電子束轟擊蒸鍍材料（金屬、陶瓷等）使之熔化、氣化、蒸發(fā)，在基板上沉積形成涂層。其工藝具有以下特點[20]：

（1）在真空條件下著沉積涂層，有利于避免基板和涂層之間污染和氧化，便于獲得質(zhì)量較高的涂層；

（2）電子束功率易于調(diào)節(jié)，束斑尺寸和位置易于控制，有利于精確控制涂層厚度；（3）選擇適當?shù)墓に噮?shù)，可得到與被蒸鍍材料的成分相同，元素含量基本一致的涂層；（4）與其他蒸鍍方法比，蒸發(fā)速率和沉積速率高（分別可達10～15 kg/h和100～150 μm/min）工藝重復(fù)性好；

（5）電子束所具有的高能量密度可以熔化、蒸發(fā)一些難熔材料物質(zhì)，即使蒸氣壓較低的元素（如Mo、Nb等）也能利用該工藝蒸發(fā)；（6）基體與涂層之間有較高的結(jié)合力。3.4 EB-PVD工藝參數(shù)

由于電子束物理氣相沉積（EB-PVD）是一個真空沉積過程，從蒸發(fā)材料表面的蒸汽流直接傳輸?shù)交w上，沉積物達到基板的表面可能以幾種狀態(tài)存在：與基體完全粘結(jié)，擴散進入基體；與基體反應(yīng)或不與基體反應(yīng)。而這些均可以通過改變基板的條件或調(diào)整氣液相的冷卻速率來控制。許多制備工藝參數(shù)都會影響到EB-PVD涂層的組織結(jié)構(gòu)和性能，如受到殘余氣體壓強、蒸發(fā)材料的性質(zhì)、電子束的特性以及基板溫度等一系列因素的影響[21]。3.4.1 蒸發(fā)溫度

蒸發(fā)溫度直接影響沉積速率和質(zhì)量，通常將蒸發(fā)物質(zhì)加熱，使其平衡蒸氣壓達到幾帕以上，這時的溫度定義為蒸發(fā)溫度。根據(jù)熱力學(xué)理論，材料蒸氣壓p與溫度T之間的關(guān)系可以近似表示為：

（1）

式中：A、B分別為與材料性質(zhì)相關(guān)的常數(shù)（可以直接由實驗確定或查閱相關(guān)文獻獲得）；T為熱力學(xué)溫度，單位為K；p為材料的蒸氣壓，單位為mmHg。3.4.2 氣體壓強的影響

為保持蒸氣流和電子束可以暢通無阻的傳輸，必須使真空室的壓強保持足夠低。如果殘余氣體粒子密度處于較低的水平，那么就可以忽略蒸氣粒子與電子和殘余氣體粒子相互碰撞的影響。但是蒸發(fā)表面附近，高的蒸氣密度使蒸氣與電子束束流發(fā)生相互作用，碰撞使蒸氣粒子和電子偏離其原有的軌道，從而降低材料的利用率和能量的利用率，由碰撞引起的電子能量損失伴隨著蒸氣的激發(fā)和電離。對于壓強為0.01 Pa的殘余氣體來說，蒸氣流和電子流之間的相互作用都可以忽略不計；在氣體壓強為0.01~1 Pa時，與氣體的相互作用非常顯著，必須考慮電子與蒸氣之間的相互作用。3.4.3 蒸發(fā)和凝聚的作用

若用單位時間內(nèi)從單位面積蒸發(fā)的質(zhì)量即質(zhì)量蒸發(fā)速率Nm來表示蒸發(fā)速率，考慮到碰撞到液面或固面的分子只有部分凝聚，引入系數(shù)α（α<1），則：

（2）

引入氣體狀態(tài)方程p=nkT后，代入常數(shù)項，得

（3）

式（3）說明蒸發(fā)速率與蒸氣壓和溫度之間密切相關(guān)，蒸發(fā)物質(zhì)的飽和蒸氣壓和蒸氣壓隨溫度的變化呈指數(shù)變化，當溫度變化10%時，飽和蒸氣壓要變化大約1個數(shù)量級。因此，控制蒸發(fā)速率的關(guān)鍵在于精確控制蒸發(fā)溫度。

當兩種組元的凝聚系數(shù)都接近1時（即沉積層中B組元的含量XB4與蒸氣中的含量XB3），蒸發(fā)參數(shù)與XB3之間的關(guān)系是

（4）

組元含量按重量百分比給出，并且XA3+XB3=100。FA和FB是蒸氣發(fā)射表面面積。假定：整個蒸發(fā)容器表面上的蒸發(fā)速率是相同的，并且FB/FA是一個常數(shù)。于是在多源蒸發(fā)共沉積時，沉積層中組元B的含量XB4可以通過改變各個坩堝的溫度TA和TB來調(diào)節(jié)。

工業(yè)應(yīng)用的沉積層要求組分恒定，沉積工藝必須在穩(wěn)定狀態(tài)進行。這種狀態(tài)要求單位時間供給熔池內(nèi)的蒸發(fā)物料的數(shù)量正好等于單位時間內(nèi)被蒸發(fā)掉的；并且蒸發(fā)物料的組分必須精確的與沉積層的相同。當熔池中易揮發(fā)的組分消耗到某種程度時，蒸氣的成分到達沉積的要求，即達到穩(wěn)定的工作狀態(tài)。建立穩(wěn)定態(tài)所需的時間，亦即熔池達到所需成分的時間稱為過渡時間，它主要取決于涂層組元的性質(zhì)、熔池體積、蒸氣發(fā)射面積及發(fā)射表面溫度[22]。3.4.4 基板加熱溫度

許多制備工藝參數(shù)都會影響到EB-PVD涂層的結(jié)構(gòu)與性能，但其中最主要的是基片加熱溫度Ts的選擇。

研究發(fā)現(xiàn)當基片溫度Ts ≤ 2/3 Tm（Tm為金屬熔點，單位為K）時，金屬由氣相直接凝結(jié)成固相；而當基片溫度Ts > 2/3 Tm時，金屬逐步地由氣相變成液相（液滴），當液滴達到一定尺寸之后發(fā)生結(jié)晶。B A Movchen和A V.Demchishin對基片溫度與真空度對涂層微觀結(jié)構(gòu)的影響進行詳細的研究，建立了基片溫度與涂層結(jié)構(gòu)的關(guān)系模型[23, 24]，如圖5所示。這一結(jié)構(gòu)模型為后來的許多研究所確認成為經(jīng)典的關(guān)系模型。該模型的具體內(nèi)容如下：（1）當Ts/Tm < 0.3時，由于陰影效應(yīng)和沉積原子在基片表面擴散不充分，使得涂層為圓頂柱狀晶結(jié)構(gòu)，晶界有較多孔隙（Ⅰ）區(qū)。從Ⅰ區(qū)到Ⅱ區(qū)之間為過渡區(qū)域，由密排纖維狀晶粒組成；

（2）當0.3 < Ts/Tm < 0.5時，形成Ⅱ區(qū)所示的致密的柱狀晶結(jié)構(gòu)，這種涂層結(jié)構(gòu)是由表面擴散控制的凝結(jié)形成的。在這一范圍內(nèi)，隨著Ts的增大，柱狀晶尺寸也會增大，以Ni為例，其柱狀晶尺寸可以從1 μm增大到25 μm。

（3）當0.5 < Ts/Tm < 1時，形成Ⅲ區(qū)的再結(jié)晶結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)主要由體擴散控制。

圖5 基板溫度同涂層結(jié)構(gòu)關(guān)系模型結(jié)束語

在航空航天領(lǐng)域，利用EB-PVD制備熱障涂層，是實現(xiàn)高推重比發(fā)動機的一項關(guān)鍵技術(shù)。EB-PVD技術(shù)在制備TBCs涂層方面有其自身的特點，尤其在改善發(fā)動機熱端部件性能方面具有顯著優(yōu)勢。

本文較為詳盡地介紹了EB-PVD技術(shù)的發(fā)展歷史、技術(shù)原理、設(shè)備、工藝特點，可以看到EB-PVD技術(shù)的應(yīng)用涉及到眾多學(xué)科領(lǐng)域，包括機械、真空、材料、高壓、自控等，是一個多學(xué)科交叉發(fā)展的高技術(shù)集成系統(tǒng)，是先進制造水平的體現(xiàn)。

當今國際上，EB-PVD沉積熱障涂層在航空發(fā)動機制造中已有20多年的成功應(yīng)用經(jīng)驗，隨著我國科技實力的增強以及對EB-PVD技術(shù)不斷深入研究，將縮短與國外的差距，使EB-PVD技術(shù)在我國國防及民用領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。參考文獻

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第五篇：涂層年終總結(jié)

2013年涂層分廠 年終安環(huán)總結(jié)

2013年3月涂層分廠開始調(diào)試生產(chǎn)，在公司領(lǐng)導(dǎo)的支持和各部門的配合下在4月正式投產(chǎn)。隨之實行區(qū)域安全管理責(zé)任制，堅持“安全生產(chǎn)，人人有責(zé)，預(yù)防為主，綜合治理”的方針，加大對現(xiàn)場的監(jiān)督管理，和對環(huán)境管理體系、職業(yè)健康安全管理體系的不斷完善，逐步推進安全管理工作穩(wěn)步向前。

一、一年工作回顧

1、成立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組；組長負責(zé)涂層分廠整體安全工作，副組長協(xié)調(diào)組織、落實安全檢查、監(jiān)督各項安全教育活動；各主管負責(zé)具體安全工作的落實，負責(zé)對員工進行安全教育，對各項設(shè)施設(shè)備進行安全檢查，及時發(fā)現(xiàn)、排除安全隱患。

2、制定涂層分廠安全環(huán)保管理網(wǎng)圖絡(luò)和分廠義務(wù)消防管理網(wǎng)絡(luò)圖，明確涂機、分切、維修各級管理人員的責(zé)任。

3、分廠制定五一、十一、元旦、春節(jié)，節(jié)前安全大檢查方案和每周內(nèi)部大檢查，針對重要危險源、機器設(shè)備、危化物品等進行逐一排查，并對安全隱患進行分析制定相應(yīng)的防護措施。

4、制定不安全事故應(yīng)急預(yù)案、消防事故應(yīng)急預(yù)案、特種作業(yè)事故應(yīng)急預(yù)案，針對預(yù)案內(nèi)容制定演習(xí)方案上報安環(huán)部并按計劃組織預(yù)案演習(xí)，檢驗預(yù)案可行性。

5、實行責(zé)任區(qū)域安全生產(chǎn)制，落實責(zé)任分區(qū)管理。

6、完善環(huán)境管理體系和職業(yè)健康安全管理體系的不足之處，重新對危險源和環(huán)境危害因素進行辨識修改，危險源增加55項、重要環(huán)境

因素增加11項。

7、規(guī)劃現(xiàn)場物品定置，做到定責(zé)、定人、定點的3定原則。

8、建立勞保發(fā)放臺賬、消防器材臺賬、特種設(shè)備臺賬。

9、完成新員工三級安全教育培訓(xùn)34人次，保證了分廠安全生產(chǎn)的平穩(wěn)運行。

10、本共發(fā)生不安全事件4起，工傷費用14800元比較2012年安全形勢嚴峻。對不安全事件的處理堅持按照四不放過調(diào)查制度進行處理，對責(zé)任人嚴肅處理、重新制定防范措施組織員工認真學(xué)習(xí)。

二、不足之處

1、員工安全意識淡薄，班長安全管理不到位，安全員監(jiān)督檢查不到位。

2、現(xiàn)場管理不精細，現(xiàn)場5S時好時壞、重復(fù)發(fā)生的現(xiàn)象時有發(fā)生。

3、安全培訓(xùn)質(zhì)量不高，不了解員工的安全培訓(xùn)需求。

4、現(xiàn)場安全方面，由于年輕的新員工較多，整體工作有干勁、有激情、有活力、表現(xiàn)欲望強烈，但是由于年輕員工安全工作經(jīng)驗不足，對安全隱患沒有正確的認識。

三、工作改進方向

1、班組建設(shè)要堅持以人為本，以樹立班組團隊為核心，以強化班組管理為重點，以打造安全生產(chǎn)為主線，以實現(xiàn)創(chuàng)建優(yōu)勝班組為目標。

2、培訓(xùn)員工樹立安全生產(chǎn)責(zé)任意識實行區(qū)域責(zé)任制，要求員工把安全工作放在首位。實行安全管理三步走計劃

（一）要我按全

（二）我要安全

（三）我會安全，形成安全工作天天講、安全工作人人抓的良

好局面。

3、加強日常巡檢的監(jiān)督檢查工作，對分廠的人員、設(shè)備、設(shè)施做到心中有數(shù)、及時消除隱患排除故障放置事故的發(fā)生。

4、嚴格要求班組交接班制度，獎罰分明，引導(dǎo)員工人人參與分廠的安全管理工作。

5、安全生產(chǎn)工作要以積極的心態(tài)，百分的努力，齊抓共管人人參與，共同把分廠的安全工作做到更好。

四、2014年安全目標計劃

1、嚴格執(zhí)行公司各項安全管理規(guī)定；

2、責(zé)任區(qū)域內(nèi)安全生產(chǎn)事故為、火災(zāi)、爆炸事故、中毒以及職業(yè)病事故為0；

3、員工千人負傷率為0；

4、安全隱患整改率100%；

5、特種作業(yè)工種有效持證上崗率100%；

6、安全、消防設(shè)施完好率100%環(huán)保設(shè)施完好率100%；

五、2014年涂層分廠安全環(huán)保工作的主要措施：分廠以安環(huán)網(wǎng)絡(luò)管理為基礎(chǔ)，明確、落實、細化責(zé)任；以檢查、考核、教育、整改、制定措施來推動日常安環(huán)工作的順利進行；進一步完善環(huán)境管理體系和職業(yè)健康安全管理體系。最終實現(xiàn)涂層分廠安全環(huán)保工作的長效管理機制。涂層分廠2014年元月8日報告人：