表面处理涂装之微观探究

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1、表面处理••涂层技术原理及微观探究为什么涂料能与物体表面紧紧帖附在一起而不脱落？我们从微观上來探究这个原因。世界很大，有很多的存在和现象非个人所能理解，存在即有它存奋:的道理，我们人类就是为弄明A这些个道理而代代奋进。想想人类文明历史短短几T•年，这在地球存在的几I•亿年里足多么的渺小！不说我们人类能存在多久，但我们现代人就足站在整个文明的最前端,我们用我们的智S去解释这个世界。可是这些解释都是我们ft己解释给ft己听的，还没有別的非人类文明来承认我们是对的，如果行一天释迦摩尼来我家化缘，上帝告诉我是他创造了世界，那我就不再相信科学了。何足现在谁能

2、解释这个世界，我们就暂吋信谁，我不相信任何的真理，因为都是人类的自圆K说，但在没有更完美的理论真理出现时，我们从能占时相信。下面所讲的对于附着力的研究就是一个还存在争议的不成熟的理论。一切都已产品设计为目的来了解相关知识，有的是浅尝辄止，也有的比较深入，但都耍弄明白是为什么，实际工、Ik斗:产中的每一个工艺过程都要弄明白其原理，我们做设计也能知而不惑，奋理奋据。一，表面物理化学简介（古根海姆理论）1,研究表面物理化学的目的及研究对象（1）,对于我们产品设计师而言，研究表面物理化学的主要FI的是为产品外观和表ifii处理方面服务，让我们更好地理解各种

3、表面处理工艺的原理。（2）,关于表而物理化学的研究对象，可先看下阁：体相A体布x/矩离①相的定义：是系统中结构相M、成分和性能均一，并以界面相互分开的组成部分。②界面的定义：界面是相与相之间的交界所形成的物理区域。③界面相的定义：物体与物体接触吋，两个物体接触面之间奋儿个分子厚度的过度区域就是界面相，它并不足一个而，是一个三维的组成部分，是有体积有物质的不均匀区域。这个界面相就是表面物理化学的研究对象。④表血的定义：我们经常所说的岡体或液体的表面，是指与空气接触所形成的过度区域，即表面相，这里不能把它仅仅理解为一个T•面，而是三维的相。2,表面自由

4、能与表面张力(1)，分子间的作用力：我们都知道物质是由分子、原子、离子构成的，那么有些物质很难被拉断，液体和气体压缩能被压缩但一定程度后就不能被压缩了，这些现象都是为什么呢？很多实践和研究表明分子间足奋间隙的，分子间是旮相亙作川力的，而分子间的相互作川力根裾分子叫的距离变化。如下图：从上图就可以看出当分子间距离很小时就会相互排斤，当距离大于R0时合力则表现为引力，在适当的距离引力达到最人。相对不同的分子來说，相对分子质景越人，分子间的相互作川力也越人。而形成分子叫作用力的实质是组成分子的原子和电子之间的相互作用力引起的,主要就是范德•平力和氢键。(

5、2)，表面自由能的定义：举个例子(如下图)：，气体分子与液体表面分'子之间的作用力较小”••醒.液体内部分子对表i分子作用力较大L液体内部分子之间的作用力达到平衡就以我们肉眼可以看到的现象来解释，水以水滴的形式落下，而不是方体的形式，为什么呢？微观上來看，液体内部分子在和互间的引力或排斥力达到T•衡，但是表面层的分子一边是内部分子另一边却是气体分子，很明兄内部液体分子对表而层的液体分子作用力耍大于气体分子对其的作用力，这就使液体表面缩小到最小，也就是说液体表面有缩小到最小的趋势。以上可以看出表面和的分子相对本体相的分子具有额外的势能，只有处于表面的

6、分子汴有，我们将这种势能叫做表面由能。(3),表而张力的定义：液体表面都柯自动收缩的趋势，有一种使其不被扩张的力，这个力平行于表面，我们就叫做表面张力。二，附着力我们做产品时，常常要对产品零件做表面处理，比如烤黑漆，喷黑粉，阳极氧化等等,就是将一些具有美观的、抗腐蚀的、耐候性好等特点的物质置于零件表而。而这其中就有一个附着力的问题，有些表而处理做的好，表而涂层不易被破坏，耐用性窈，而有的表面涂层却界易脱落，我们在牛活屮也经常见过这样的现象，这就足附着力的因素，我们來探究一下附着力的相关知识。附着力是在涂料涂在物体表面上，在干燥固化过程中生成的，力的

7、大小与表則和粘结料(树脂、聚合物、基料)的性质奋关。附着力的确切机理还未完全弄明Q,侃奋儿种可能的机理：机械连接、静电吸引或化学键合。1，机械连接当物体表面不平，有孔洞、间隙吋，涂料能够渗进去，干燥固化后就能起到铆定的作用，这就使涂层与物体面的附卷力很强，很不容易使涂层去除。所以物体表面的粗糙度将影响附着力的人小，比如在一块金属板上做喷汕处理，以我们直观的理解，涂料与金属板表面的接触而积只有金属版而的而积，其实真正的接触而积要比这个人，因为飢糙度比较人的金属表側是凹A选起的，所以接触而积也就较平而人，附着力也就更强。当然，冇个前提足涂料必须能够渗进

8、去这些孔洞1川隙中。2,化学键化学键的键能耍比分子间作用力大的多，当涂料与物体表而分子之间形成井价键，吸附结合能力将很强。