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 .
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
Основная статья: 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
Основная статья: 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 .
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
Найдите покрытие в Викисловаре, бесплатном словаре.
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
^ 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 .
^ 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.
^ 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
^ 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 .
^ 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 .
^ 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.
^ Стеклянные хлопья
^ Мюллер, Бодо (2006). Рецептура покрытий: международный учебник . Урлих Пот. Ганновер: Винцентц. п. 19. ISBN 3-87870-177-2. OCLC 76886114 .
^ Фристад, ЗЫ (2000). «Эпоксидные покрытия для защиты автомобилей от коррозии». Серия технических документов SAE . 1 . DOI : 10.4271 /2000-01-0617 .
^ US 2681294 , «Способ нанесения покрытия на полосовой материал», выдан 23 августа 1951 г.
^ 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 .
^ «Покрытие щелевого штампа - nTact» . нтакт . Проверено 24 ноября 2018 г. .
^ «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. .
^ «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
Авторитетный контроль
Интегрированный авторитетный файл (Германия)
Категории :
Покрытия
Коррозия
Материаловедение
Печать
Скрытые категории:
Все статьи с мертвыми внешними ссылками
Статьи с мертвыми внешними ссылками за ноябрь 2019 г.
Статьи с навсегда мертвыми внешними ссылками
Статьи с кратким описанием
Краткое описание соответствует Викиданным
Статьи без ссылок в тексте за апрель 2010 г.
Все статьи без ссылок в тексте
Статьи, требующие дополнительных ссылок с апреля 2014 г.
Все статьи, требующие дополнительных ссылок
Статьи, требующие очистки с июня 2021 г.
Все страницы нуждаются в очистке
Статьи с разделами, которые нужно превратить в прозу с июня 2021 года