1.Почему нано-покрытия обладают такой превосходной адгезией?
Химическая связь (самая сильная):
Принцип: это основа высокой адгезии, достигаемой с помощью нано-покрытий. Активные ингредиенты покрытия (например, силановые связующие агенты) химически реагируют с чистой металлической подложкой (гидроксильные группы -OH на поверхности холоднокатаной стали) с образованием прочных ковалентных связей Si-O-Me (Me представляет собой металл).
Результат: прочность этих химических связей намного выше, чем физическая адсорбция или механическое сцепление, что придает покрытию мощную силу «закрепления», что является основной причиной его превосходной адгезии.
Молекулярный-уровень проникновения и смачивания:
Принцип: раствор предшественника нано-покрытия (в основном жидкость или золь) имеет низкую вязкость, что позволяет ему полностью смачиваться и проникать в микроскопические поры и дефекты на поверхности стали.
Результат: после отверждения покрытие и подложка образуют микроскопическую «взаимопроникающую» структуру, значительно увеличивающую эффективную площадь контакта и эффект механического сцепления.
Сверх-тонкий и низкий-стресс:
Принцип: нано-покрытия обычно имеют толщину от десятков до сотен нанометров и являются чрезвычайно тонкими. Тонкость означает минимальное внутреннее напряжение, возникающее во время отверждения или использования.
Результат: покрытие менее склонно к растрескиванию, отслаиванию или отслаиванию из-за концентрации напряжений.
2.Каковы ключевые факторы, влияющие на адгезию?
Предварительная обработка (самый важный шаг!):
Абсолютно чистая поверхность: любая смазка, остатки эмульсии, пыль или железный порошок на поверхности холоднокатаного рулона будут действовать как барьер, предотвращающий эффективный химический контакт между покрытием и подложкой. Поэтому упомянутое вами ранее «удаление остатков эмульсии» является обязательным условием успешного нанесения нано-покрытий.
Соответствующая поверхностная энергия/активность: Очищенная и предварительно обработанная стальная поверхность должна иметь высокую поверхностную энергию (гидрофильность) и быть богатой гидроксильными группами для облегчения образования химических связей. Общие методы включают щелочную промывку и электролитическую очистку, иногда дополняемую активацией слабой кислотой или плазменной обработкой для повышения активности поверхности.
Состав покрытия и согласование процесса:
Разработка рецептуры. Типы и пропорции таких компонентов, как силаны, сшивающие агенты и ускорители в покрытии, должны быть оптимизированы для холоднокатаной стали (низко-углеродистой стали).
Процесс нанесения покрытия: Нанесение покрытия валиком является наиболее распространенным методом. Скорость вращения валков, количество и однородность покрытия должны точно контролироваться.
Процесс отверждения: Температура, время и атмосфера отверждения (например, инфракрасное отопление) должны точно контролироваться, чтобы обеспечить полную химическую реакцию без дефектов.
Состояние основы холоднокатаного рулона:
Шероховатость поверхности. Умеренная микро-шероховатость (создаваемая поверхностью валков или предварительной обработкой) может увеличить механическое сцепление, но чрезмерная шероховатость может привести к неравномерному покрытию.
Консистенция подложки. Даже незначительные изменения в химическом составе поверхности и структуре кристаллической фазы могут повлиять на адгезию.
3. Насколько его адгезия сравнима с адгезией традиционных покрытий?
В идеальных условиях нанопокрытия, скрепленные химическими связями, теоретически имеют более высокий верхний предел адгезии, чем фосфатированные слои, за счет их механического связывания. Однако в реальном промышленном производстве адгезионные характеристики фосфатированных слоев очень надежны, поскольку процесс фосфатирования является чрезвычайно зрелым и стабильным. Проблема нанопокрытий заключается в их более узком технологическом окне и большей чувствительности к переменным параметрам.
4.Как оценить и проверить адгезию?
Испытание на поперечный-разрез: на поверхности покрытия рисуют ножом сетку, затем отклеивают ее скотчем и наблюдают за степенью отслаивания покрытия. Это наиболее часто используемый качественный/полу-количественный метод.
Испытание на изгиб: стальную пластину с покрытием сгибают вокруг осей разного диаметра, чтобы проверить наличие трещин или отслаивания покрытия.
Испытание на выдавливание: образец поднимают с помощью пуансона до тех пор, пока покрытие не растрескается, и измеряют глубину вмятины для оценки пластичности и адгезии покрытия.
Адгезия после испытания в солевом тумане: Это самое строгое испытание. Только если адгезия покрытия не уменьшится после коррозии солевым туманом, можно доказать его долгосрочную-эффективность.
5.Что станет с нано-покрытием на холоднокатаных-рулонах?
Огромный потенциал: холоднокатаные рулонные нанопокрытия- обладают научным принципом достижения превосходной адгезии (химического соединения).
Тяжелые условия: достижение превосходной адгезии полностью зависит от почти-идеальной предварительной обработки (чистоты), а также от тщательно оптимизированного процесса нанесения покрытия и отверждения. Неудача на любом этапе может привести к значительному снижению адгезии или даже отказу.
Ключевым моментом является проверка: о хорошей адгезии нельзя судить исключительно по концепции «нано»; его необходимо тщательно проверять с помощью стандартных испытаний на адгезию (особенно испытаний на устойчивость к-коррозии).