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金属化101

通过克里斯托南岸
发布日期:2020年6月25日
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金属化是一个通用术语,用于描述在物体表面涂上金属涂层的过程,包括使涂层金属与基体形成机械结合的几个过程。

金属化是否有一个通用术语用来描述应用a的过程涂层金属在物体的表面上。这些涂层具有多种功能,可分为面漆(防腐和装饰涂层)或工程涂层(耐磨和热障涂层).

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金属化是一个相对比防腐涂装更复杂的过程。在该方法中,涂层金属被液化,雾化被推进到基底. 涂层金属的形式为实心线,它被加热并在一个室内熔化。数以百万计的液体粒子从腔体中喷射出来,它们在腔体表面重叠并凝固,形成保护涂层.因此,金属化表面具有显著延长预期寿命比那些涂有传统保护涂层的人要多。

什么是金属化?

如前所述,金属化涉及熔融金属粒子在另一个表面上的投影。熔化的金属颗粒是通过在固体金属丝(通常是铝或锌)上施加热源,然后雾化/投影的方法产生的。当喷射出的熔融粒子与基体接触时,它们冷却并形成机械键合表面上。随着这一过程的继续,随着涂层厚度的增加,颗粒相互结合。

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金属化,像所有的涂层过程一样,开始于衬底制备.清洗方法如喷砂,确保不完美、缺陷和表面污染物可能会对涂层产生不利影响的涂层被去除。(制备技术在基材表面防腐蚀处理.)接下来,熔化适当的金属丝材料,同时清洁的压缩空气将液滴喷到基材上,形成涂层。

金属化通过提供下列一种或两种保护机制来保护金属表面不受腐蚀:

屏障保护-在大多数钢结构中,腐蚀需要两个基本因素:空气和水分。当金属颗粒固化并与结构表面结合时,它们就形成了一个不透水的屏障,防止空气和水分接触到基材。例如,锌,一种常见的涂层材料,与大气反应,形成一层薄薄的碳酸锌,非常耐用,耐腐蚀。

电流保护-如果涂层和基材的正确组合在一起,金属化也可以提供电保护。在这种保护方法中,通过允许涂层金属优先腐蚀来保护下层钢基体。例如,如果被涂覆的物体被切割或划伤,以致基材暴露在外,那么金属涂层将首先腐蚀而牺牲自己。

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金属化通常用于保护太重或太大的物体热浸镀锌.本文对热镀锌进行了讨论热浸镀锌和冷镀锌有什么区别?)

金属化工艺的类型

虽然前面已经描述了金属化的一般概念,但这一过程可以使用多种技术进行。金属化的一些最常见的变化包括:

电弧喷涂金属化-电弧喷涂涉及使用电弧熔化固体涂层材料。典型的电弧喷射过程包括两根带电导线排成v形。然后这些导线会聚在一点上产生电弧。空气喷嘴喷出压缩空气,雾化熔融金属并将其喷向基板。

火焰喷涂金属化–在火焰喷涂过程中,使用氧燃料火焰熔化固体金属丝。金属丝通过驱动辊系统推动喷嘴,然后将其送入火焰。与电弧喷涂过程类似,环形空气喷嘴应用压缩空气流雾化并将熔融材料推送到工件上。

真空镀金–真空金属化包括在专门设计的真空室中熔化涂层金属。沸腾金属产生的冷凝液随后沉积在基底表面上。涂层金属可以使用多种技术蒸发,包括等离子体或电阻加热。

(有关这些方法的更多信息可以在采用金属化(热喷涂)防腐.)

金属化的好处

虽然金属化和传统的金属喷涂似乎具有类似的功能,但前者具有一些理想的特性,使其成为一些工业应用的理想选择。除了加强防腐,金属化的其他一些好处包括:

  • 提高耐久性–金属化涂层坚持比传统的油漆和涂料更牢固地附着在基材上。熔化、雾化和随后的冷却使熔化的涂层与基材形成紧密的机械结合。因此,金属化的表面不太可能失效,猛烈的,开裂剥落
  • 导电性——对于必须将电从一个部件传递到另一个部件的应用场合,可以使用金属化涂层来传递导电率金属化可用于将非导电材料(如塑料)转化为导电元件。该工艺在制造业和电子行业尤其有用。
  • 更好的耐风化作用-恶劣的室外环境会降低传统涂层的使用寿命,并增加涂层的耐久性腐蚀速率金属表面。金属化涂层的耐久性增强有助于保护经常暴露在外部环境中的结构。
  • 降低维护成本——金属表面也不需要频繁维护或重新喷漆。这大大降低了与维护和维修相关的成本。另一方面,涂过漆的表面需要定期重新涂漆以保持其表面效果。
  • 没有表面变形-来自熔融粒子的热能相对于涂层组件的尺寸较小;因此,很少有热量被传递到基板上。由于涂覆部分的温度上升幅度很小,消除了变形的风险。在这方面,金属化比热镀锌有优势。

缺点金属化的

尽管金属化是许多钢结构的理想选择,但必须考虑几个关键因素,以确定这种方法是否适合给定的涂层工程。

首先,金属化过程是不宽容的,对边缘处理的表面没有很好的反应。金属化表面和基底之间的结合主要是机械性的;因此,如果表面没有充分准备好接受涂层,涂层可能会发生灾难性的失效。适当的清洁和保养质量控制在金属化过程中,必须采取适当的工艺,以确保涂层达到预期的效果生命周期成本

金属化的初始成本也明显高于其他方法,如传统的喷涂和热镀锌。增加的费用主要是由于增加的表面准备要求和技术工人涉及到它的应用。然而,由于金属化需要更少的维护使用寿命,从长远来看,它被认为是更划算的。

此外,虽然金属化是许多金属表面的理想,但它不适合到达隐藏的角落,凹槽,空腔和洞。因此,这种涂层技术可能不适用于某些金属形状,如钢管截面。

结论

几乎任何尺寸和形状的金属都可以被金属化。这一过程可以在施工开始前在场外完成,也可以在结构竖起后在现场进行。工程师和承包商必须权衡金属化的利弊,以确定这种技术是否适合他们的项目。

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写的克里斯托南岸|土木工程师

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Krystal是一名土木工程师和项目经理,拥有建筑工程和管理理学硕士学位。她的经验包括重大基础设施项目的项目管理、施工监督以及各种基础设施要素的设计,包括道路、路面、交通安全要素和排水。Krystal还是一名公共建筑工程师华盛顿交通研究委员会的英语作者。

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