前言

鋅鋁涂覆因其優(yōu)異防腐性能和無氫脆的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用在汽車,、電力、化工、海洋、鐵路、橋梁,、隧道,、造船,、國(guó)防軍事等領(lǐng)域廣為應(yīng)用,，圖1為鋅鋁涂層在緊固件上應(yīng)用圖片,。

緊固件的摩擦系數(shù)是緊固件應(yīng)用的關(guān)鍵指標(biāo)，而影響摩擦系數(shù)最重要的工藝過程就是緊固件的表面保護(hù)工藝,。

今天就帶領(lǐng)大家詳細(xì)了解鋅鋁涂層工藝過程對(duì)緊固件的摩擦系數(shù)的影響,。

圖1

(2)微觀形貌：

從微觀形貌可以看出,，鋅鋁涂層是一種將超細(xì)鋅鱗片和鋁鱗片疊合包裹在特殊粘結(jié)劑中的無機(jī)涂層。

一般尺寸為8-25微米的鱗片狀鋅,、鋁,、專用有機(jī)物的高分散混合層。該復(fù)合層在240℃左右高溫烘烤,，并經(jīng)過約30min保溫后,，形成覆蓋在基材表面非解鋅鋁高防腐涂層。

初步結(jié)論：在相同的涂覆工藝條件，涂覆兩遍底涂層KL100樣品的總摩擦系數(shù)較涂覆兩遍底涂層KL105的總摩擦系數(shù)要高33.6%,。且涂覆兩遍底涂層KL100樣品的總摩擦系數(shù)實(shí)測(cè)值散差較大,，結(jié)果一致性差。

這也體現(xiàn)在德國(guó)DELTA-MK公司的涂料工藝說明中,，KL100只能作為專用的底涂層,，而不能作為面涂層的原因之一吧。

另外,，KL105中含有專門的潤(rùn)滑劑,，也能起到減摩潤(rùn)滑作用，致使總摩擦系數(shù)顯著地降低,，同時(shí)也能保證結(jié)果的一致性,。

由此可表明，總摩擦系數(shù)與底涂層種類和特性有密切關(guān)系,；應(yīng)根據(jù)不同類型需求,，綜合遴選出合適的底涂層滿足需要。

3.2 不同類型的封閉劑對(duì)總摩擦系數(shù)的影響：

此試驗(yàn)分別采用了兩種底涂層（KL100和KL105）以及兩種封閉劑（DELTA-SEALRZ和DELTA-SEALGZ）,，進(jìn)行交叉了的試驗(yàn),；其樣件總摩擦系數(shù)如下表：

DELTA-SEALGZ處理液中含有聚四氟乙烯顆粒的潤(rùn)滑劑,，也能起到減摩潤(rùn)滑作用，致使總摩擦系數(shù)顯著地降低,。

由此可表明,，總摩擦系數(shù)與封閉劑種類和特性有密切關(guān)系；封閉劑是涂覆工藝方面影響總摩擦系數(shù)的最關(guān)鍵因素,；實(shí)際生產(chǎn)中,，可根據(jù)不同需求，選擇不同類型的封閉劑來達(dá)到所需求的總摩擦系數(shù)要求,。

本組試驗(yàn)采用了先涂覆二遍底涂層KL100烘干后，再涂覆兩遍封閉劑（DELTA-SEALGZ）,，測(cè)試在不同溫度下烘烤DELTA-SEALGZ樣品的總摩擦系數(shù),，其具體實(shí)測(cè)值為下表：

其隨烘烤溫度的變化趨勢(shì)如下：

初步結(jié)論：隨著溫度遞增，總摩擦系數(shù)隨之增加,，具體的測(cè)試結(jié)果見表,。

200°烘烤

220°烘烤

240°烘烤

進(jìn)一步而言，DELTA-SEALGZ這種環(huán)氧樹脂型的封閉劑屬于烘烤固化型涂料,。其樹脂中的各基團(tuán),，它們?cè)诔叵伦銐蚍€(wěn)定,，但加熱到較高溫度時(shí)，基團(tuán)之間將快速地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使涂膜交聯(lián)固化,。

溫度越高,，反應(yīng)速度越快，交聯(lián)固化也越徹底,，整個(gè)涂膜干硬更早,，但要防止溫度過高，而導(dǎo)致涂膜黃變嚴(yán)重,。

另外,，溫度越高，體積小的溶劑分子越容易穿過樹脂分子間隙而擴(kuò)散到涂膜表面,，溶劑保留率就要低,，整個(gè)涂膜干硬更早。

本次試驗(yàn)采用了先涂覆二遍底涂層KL100烘干后,，再涂覆兩遍封閉劑（DELTA-SEALGZ）,，測(cè)試在同一烘烤溫度不同的保溫時(shí)間下，DELTA-SEALGZ樣品的總摩擦系數(shù)的變化情況,，具體為下表：

初步結(jié)論：當(dāng)達(dá)到合適的烘干溫度后,，保溫時(shí)間相差不大時(shí)，對(duì)總摩擦系數(shù)的影響不大,。

在保溫階段,，保溫時(shí)間通常由涂膜化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)所需的固化工藝時(shí)間所決定。此時(shí),，體積小的溶劑分子已穿過樹脂分子間隙而擴(kuò)散到涂膜表面,，溶劑保留率將維持在一定的水平上，整個(gè)涂膜干硬度將基本不變,。

根據(jù)有機(jī)厚度測(cè)量方法，可以得到在不同平均厚度膜的微觀圖片,。如下圖：

根據(jù)固體摩擦理論,，在金屬表面涂上軟的涂層可以起到潤(rùn)滑作用，充當(dāng)潤(rùn)滑膜的用,。封閉劑（DELTA-SEALGZ）中含有聚四氟乙烯顆粒的潤(rùn)滑劑,，能起到減摩潤(rùn)滑作用。

當(dāng)涂覆兩層有機(jī)涂層,，鋅鋁涂層微觀表面的更加均勻和致密,，表面包裹越發(fā)光滑,，因此總摩擦系數(shù)自然隨之下降?？傊?，封閉劑涂層越厚，總摩擦系數(shù)就越低,。

但在實(shí)際操作中，封閉劑粘度受外界環(huán)境溫度影響較大,；因此夏天與冬天的有較大的區(qū)別：如DELTA-SEALGZ,，夏天工作粘度要求在36-40s（DIN53211粘度杯（3mm），20°C）.而在冬天,，工作粘度則規(guī)定在40-44s（DIN53211粘度杯（3mm）,，20°C）.

同樣地，外界環(huán)境溫度同樣也會(huì)影響封閉劑溶劑的揮發(fā),；如在夏天,，溶劑揮發(fā)太快：濃度很快升高，在同部位的固體份含量不一致,，動(dòng)會(huì)導(dǎo)致外觀時(shí)深時(shí)淺,。這種現(xiàn)象尤其會(huì)體現(xiàn)在螺紋銳角和棱邊等部位。

根據(jù)目前的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),，在滿足DELTA-MKS的規(guī)定的粘度條件，涂覆的產(chǎn)品的摩擦系數(shù)不因封閉劑粘度變化而有較大的變化,。

4 總 結(jié)

• 總摩擦系數(shù)與底涂層種類和特性有密切關(guān)系,；

• 總摩擦系數(shù)與封閉劑種類和特性有最為密切的關(guān)系；封閉劑是表面處理方面影響摩擦系數(shù)的最關(guān)鍵因素,；實(shí)際生產(chǎn)中,，可根據(jù)不同需求，選擇不同類型的底涂層和封閉劑組合來達(dá)到所需求的摩擦系數(shù)要求,；

• 在工藝范圍內(nèi),，隨著溫度的遞增，總摩擦系數(shù)將隨之增加,；

• 當(dāng)達(dá)到合適的烘干溫度后,，保溫時(shí)間相差不大時(shí)，對(duì)摩擦系數(shù)的影響不大,；

• 封閉劑涂層越厚,，總摩擦系數(shù)越低；

• 在規(guī)定的粘度條件,，摩擦系數(shù)不因封閉劑粘度變化而有較大的變化,。