Покрытие


Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено с Металлическое покрытие )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Покрытие — это покрытие, которое наносится на поверхность объекта, обычно называемую подложкой . Цель нанесения покрытия может быть декоративной, функциональной или и той, и другой. [1]

Краски и лаки представляют собой покрытия, которые в основном имеют двойное назначение: защищают подложку и служат декоративными элементами, хотя некоторые краски для художников предназначены только для украшения, а краска на больших промышленных трубах предназначена для предотвращения коррозии и идентификации, например, синий цвет для технической воды, красный для пожаротушения. боевое управление и др.

Функциональные покрытия могут применяться для изменения поверхностных свойств подложки, таких как адгезия , смачиваемость , коррозионная стойкость или износостойкость. [2] В других случаях, например при изготовлении полупроводниковых устройств (где подложкой является пластина ), покрытие добавляет совершенно новое свойство, такое как магнитный отклик или электрическая проводимость, и составляет существенную часть готового продукта.

Основным соображением для большинства процессов нанесения покрытий является то, что покрытие должно наноситься с контролируемой толщиной, и для достижения этого контроля используется ряд различных процессов, начиная от простой кисти для окраски стены и заканчивая очень дорогим оборудованием для нанесения. покрытия в электронной промышленности. Еще одно соображение в отношении «не сплошных» покрытий заключается в том, что необходим контроль в отношении того, где должно наноситься покрытие. Некоторые из этих процессов нанесения не сплошного покрытия представляют собой процессы печати .

Многие промышленные процессы нанесения покрытий включают нанесение тонкой пленки функционального материала на подложку, такую ​​как бумага, ткань , пленка, фольга или листовой материал. Если подложка начинает и заканчивает процесс, свернутый в рулон, этот процесс можно назвать покрытием «рулон-рулон» или «полотно». Рулон подложки, намотанный через машину для нанесения покрытий, обычно называют полотном .

Покрытия могут наноситься в виде жидкостей , газов или твердых тел .

Функции покрытий

  • Клей – клейкая лента , самоклеящиеся этикетки, ткань для утюга .
  • Изменение адгезионных свойств
    • Сковороды с антипригарным покрытием из ПТФЭ
    • Разделительные покрытия, например разделительные пленки с силиконовым покрытием для многих самоклеящихся продуктов.
    • грунтовки способствуют хорошей адгезии последующих покрытий (также иногда обладают антикоррозионными свойствами)
  • Оптические покрытия
    • Светоотражающие покрытия для зеркал
    • Пример антибликового покрытия на очках
    • Покрытия, поглощающие УФ-излучение, для защиты глаз или увеличения срока службы подложки
    • Тонировка, используемая в некоторых цветных осветительных приборах, тонированных стеклах или солнцезащитных очках.
  • Каталитические, например некоторые самоочищающиеся стекла
  • Светочувствительный, как ранее использовался для изготовления фотопленки.
  • Защитные покрытия
    • Большинство поверхностных покрытий или красок в той или иной степени защищают подложку, например
      • Герметизация и гидроизоляция древесины
      • Герметизация поверхности бетона
        • Пленкообразующие герметики и краски для пола
        • Бесшовные полы из полимера/смолы
        • Облицовка стены насыпи/защитной оболочки
      • Гидроизоляция и гидроизоляция бетонных стен
      • Кровельное покрытие
      • Мембраны настила бетонного моста
      • Герметизация и гидроизоляция кирпичной кладки
      • Консервация машин, оборудования и конструкций [3]
        • Ремонтные покрытия/краски для металлов, сплавов и бетона
        • Химически стойкие покрытия
        • УФ покрытие
      • Износостойкость
        • Покрытия антифрикционные, износостойкие и стойкие к истиранию для подшипников качения [4]
        • Твердое покрытие против царапин на пластике и других материалах, например из нитрида титана , для уменьшения истирания и истирания .
        • Барьерные покрытия на бетоне, металлах и сплавах, подверженных эрозионному/абразивному воздействию
    • Антикоррозийная , [5] [6] - обеспечение максимально возможного срока службы металлических компонентов за счет защиты подложек от внешних параметров окружающей среды.
      • Герметик днища для автомобилей
      • Многие гальванические изделия
      • Сохранение оборудования и конструкционной стали от деградации
      • Под теплоизоляцией и под защитной огнезащитой для конструкционной стали
      • Добавление стеклянных и цинковых хлопьев для повышения устойчивости к проникновению воды и химикатов [7] [ круговая ссылка ]
    • Пассивная противопожарная защита
    • Изоляция
    • Водонепроницаемая ткань и водонепроницаемая бумага
    • Анти-граффити
    • Антимикробная поверхность
    • Необрастающее, противообрастающее и биомиметическое противообрастающее покрытие
  • Магнитные свойства, такие как магнитные носители, такие как кассеты , дискеты и некоторые билеты на общественный транспорт.
  • Электрические или электронные свойства
    • Конформная антенна, например, металлические покрытия на пластиковых планерах.
    • Проводящие покрытия, например, для производства некоторых типов резисторов
    • Изолирующие покрытия, например, на магнитных проводах , используемых в трансформаторах.
  • Свойства запаха, такие как наклейки и этикетки , которые можно поцарапать и понюхать .
  • Декоративный – часто для придания определенного цвета, но также и для создания особого отражающего свойства, например, блеска или матовости.

Анализ покрытия

Существует множество методов оценки покрытий, включая как разрушающие, так и неразрушающие методы. Наиболее распространенным деструктивным методом является микроскопия смонтированного поперечного сечения покрытия и подложки. Наиболее распространенные неразрушающие методы включают ультразвуковое измерение толщины, XRF ( рентгеновская флуоресценция ) измерение толщины покрытий и ультрамикротвердость.

Состав покрытия

Состав покрытия зависит в первую очередь от функции покрытия, а также от требуемой эстетики, такой как цвет и блеск. Четыре основных ингредиента - это смола (или связующее), растворитель , который может быть водой (или без растворителя), пигмент (ы) и добавки. [8]

Процессы нанесения покрытий

Процессы нанесения покрытий можно классифицировать следующим образом:

Осаждение паров

Химическое осаждение из паровой фазы

  • Эпитаксия из паровой фазы металлоорганических соединений
  • Электростатическое осаждение из паровой фазы (ESAVD)
  • Шерардизация
  • Некоторые формы эпитаксии
    • Молекулярно-лучевая эпитаксия

Физическое осаждение из паровой фазы

  • Катодно-дуговое осаждение
  • Электронно-лучевое осаждение из паровой фазы (EBPVD)
  • Ионное покрытие
  • Осаждение с помощью ионного пучка (IBAD)
  • Магнетронное напыление
  • Импульсное лазерное напыление
  • Осаждение распылением
  • Вакуумное напыление
  • Вакуумное испарение , испарение (осаждение)
  • Импульсное электронное осаждение (PED)

Химические и электрохимические методы

  • Конверсионное покрытие
    • Autophoretic, зарегистрированная торговая марка запатентованной серии автоосаждаемых покрытий специально для подложек из черных металлов [9] .
    • Анодирование
    • Хроматное конверсионное покрытие
    • Плазменное электролитическое окисление
    • Фосфат (покрытие)
  • Смешивание ионного пучка
  • Протравленное и смазанное маслом , тип покрытия листовой стали .
  • Покрытие
    • Химическое покрытие
    • Гальваника

Опрыскивание

  • Окраска распылением
  • Высокоскоростное кислородное топливо (HVOF)
  • Плазменное напыление
  • Термическое напыление
  • Кинетическая металлизация (КМ)
  • Плазменное проволочно-дуговое термическое напыление
  • Распространенные формы порошковой окраски

Процесс нанесения рулонного покрытия

Общие процессы нанесения рулонного покрытия включают:

  • Покрытие воздушного ножа
  • Анилоксовый коатер
  • Флексографская машина для нанесения покрытий
  • Покрытие зазоров
    • Покрытие ножом на валу
  • Глубокое покрытие
  • Покрытие горячим расплавом - когда необходимая вязкость покрытия достигается за счет температуры, а не раствора полимеров и т. д. Этот метод обычно подразумевает нанесение покрытия с помощью щелевого штампа при температуре выше комнатной, но также возможно нанесение покрытия горячим валиком; термоклеевое покрытие дозирующих стержней и т.д.
  • Покрытие погружением
  • Поцелуй покрытие
  • Покрытие измерительного стержня (штанга Мейера)
  • Роликовое покрытие
    • Покрытие переднего ролика
    • Обратное валковое покрытие
  • Устройство для нанесения покрытий методом шелкографии
    • Поворотный экран
  • Покрытие Slot Die — Покрытие Slot Die было первоначально разработано в 1950-х годах. [10] Покрытие щелевой головки имеет низкие эксплуатационные расходы и является легко масштабируемой технологией обработки для быстрого осаждения тонких и однородных пленок при минимизации отходов материала. [11] Технология нанесения покрытия с помощью щелевой головки используется для нанесения различных жидких химических веществ на подложки из различных материалов, таких как стекло , металл и полимеры , путем точного дозирования технологической жидкости и дозирования ее с контролируемой скоростью, в то время как головка для нанесения покрытия точно перемещается относительно друг друга. к подложке. [12] Сложная внутренняя геометрия обычных шлицевых штампов требует механической обработки .или может быть выполнено с помощью 3D-печати . [13]
  • Экструзионное покрытие - обычно под высоким давлением, часто при высокой температуре, при этом полотно движется намного быстрее, чем скорость экструдированного полимера.
    • Поливное покрытие - маловязкое, с прорезью вертикально над полотном и зазором между прорезью и полотном.
    • Покрытие скользящим покрытием - покрытие валиком с наклонным ползунком между щелевой матрицей и валиком. Обычно используется для многослойного покрытия в фотоиндустрии.
    • Покрытие щелевой матрицы - обычно с полотном, поддерживаемым валиком, и очень маленьким зазором между щелевой матрицей и полотном.
    • Щелевое покрытие с натяжным полотном - без подложки для полотна.
  • Струйная печать
  • Литография
  • Флексография

Процессы нанесения физических покрытий

  • Ленгмюр-Блоджетт [14]
  • Спин-покрытие
  • Покрытие погружением

Смотрите также

  • Электростатическое покрытие
  • Пленочные препараты
  • Тестер адгезии
  • Смещение
  • Составы
  • Фильм Ленгмюра-Блоджетт
  • Осаждение наночастиц
  • Оптически активная добавка для проверки после нанесения покрытия.
  • Пластиковая пленка
  • Печатная электроника
  • Уплотнение (механическое)
  • Термобарьерное покрытие
  • Термическая очистка
  • Тонкопленочное осаждение
  • Бумажное покрытие
  • Термореактивный полимер
  • Стекловидная эмаль
  • Краска
  • полимерная наука

использованная литература

  1. ^ Ховарт, Джорджия; Манок, HL (июль 1997 г.). «Водоразбавляемые полиуретановые дисперсии и их использование в функциональных покрытиях». Поверхностные покрытия Интернэшнл . 80 (7): 324–328. дои : 10.1007/bf02692680 . ISSN  1356-0751 . S2CID  137433262 .
  2. ^ Ховарт Г.А. «Синтез соответствующей законодательству системы покрытия для защиты от коррозии на основе технологии уретана, оксазолидина и эпоксидной смолы на водной основе» Магистерская диссертация, апрель 1997 г., Имперский колледж Лондона.
  3. ^ С. Грейнджер и Дж. Блант, Инженерные покрытия: дизайн и применение, Woodhead Publishing Ltd, Великобритания, 2-е изд., 1998 г., ISBN 978-1-85573-369-5 
  4. ^ Мутяла, Калян С .; Сингх, Харпал; Эванс, РД; Кукла, GL (23 июня 2016 г.). «Влияние алмазоподобных углеродных покрытий на характеристики шарикоподшипников в нормальных условиях, условиях масляного голодания и повреждениях мусором». Трибологические операции . 59 (6): 1039–1047. дои : 10.1080/10402004.2015.1131349 . S2CID 138874627 . 
  5. ^ Мутяла, Калян С .; Ганбари, Э.; Кукла, GL (август 2017 г.). «Влияние метода осаждения на трибологические характеристики и характеристики коррозионной стойкости покрытий Cr x N, нанесенных методом физического осаждения из паровой фазы». Тонкие твердые пленки . 636 : 232–239. Бибкод : 2017TSF...636..232M . doi : 10.1016/j.tsf.2017.06.013 . ISSN 0040-6090 . 
  6. ^ Гите, Викас В. и др. «Микрокапсулирование хинолина в качестве ингибитора коррозии в микрокапсулах из полимочевины для применения в антикоррозионных полиуретановых покрытиях». Прогресс в органических покрытиях 83 (2015): 11-18.
  7. ^ Стеклянные хлопья
  8. ^ Мюллер, Бодо (2006). Рецептура покрытий: международный учебник . Урлих Пот. Ганновер: Винцентц. п. 19. ISBN 3-87870-177-2. OCLC  76886114 .
  9. ^ Фристад, ЗЫ (2000). «Эпоксидные покрытия для защиты автомобилей от коррозии». Серия технических документов SAE . 1 . DOI : 10.4271 /2000-01-0617 .
  10. ^ US 2681294 , «Способ нанесения покрытия на полосовой материал», выдан 23 августа 1951 г. 
  11. ^ Бикер, LY (март 2018 г.). «Параметрическая трехмерная печатная система с открытым исходным кодом для обработки тонкопленочных полупроводников» (PDF) . Аддитивное производство . 20 : 90–100. doi : 10.1016/j.addma.2017.12.004 . ISSN 2214-8604 .  
  12. ^ «Покрытие щелевого штампа - nTact» . нтакт . Проверено 24 ноября 2018 г. .
  13. ^ «Обрезки 3D-печати с открытым исходным кодом стоят от 4000 до всего 0,25 доллара, говорится в новом исследовании - индустрия 3D-печати» . 3dprintingindustry.com . Проверено 24 ноября 2018 г. .
  14. ^ «Что и почему: фильмы Ленгмюра-Блоджетт» (PDF) . [ постоянная мертвая ссылка ]
  • Титан и титановые сплавы , под редакцией C. Leyens и M. Peters, Wiley-VCH, ISBN 3-527-30534-3 , таблица 6.2: обзор нескольких систем покрытий и процессов изготовления титановых сплавов и алюминидов титана (с поправками) 
  • Материалы для покрытий для электронных приложений: полимеры, процессы, надежность, испытания, Джеймс Дж. Ликари; Издательство Уильяма Эндрю, Elsevier, ISBN 0-8155-1492-1 
  • Высокоэффективные органические покрытия, изд. А. С. Ханна, Elsevier BV, 2015, ISBN 978-1-84569-265-0 
Получено с https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Coating&oldid=1063035469 .