- •1.Этапы развития исследований структуры и свойств поверхностей, покрытий, пленок.
- •2.Тонкие пленки и их классификация.
- •3. Основные параметры тонких покрытий
- •4 Стадии и механизмы роста пленок при их осаждении из газового потока
- •5.Образование адсорбционной фазы и зародышей конденсированной фазы
- •6. Термодинамическая теория зародышеобразования.
- •7. Физико – химические основы активационной обработки поверхностей.
- •8. Механическая активация поверхностей.
- •9. Химическая активация поверхностей.
- •10. Физическая активация поверхностей.
- •11. Нанесение полимерных покрытий
- •12. Классификация методов нанесения полимерных покрытий.
- •13.Нанесение полимерных покрытий электростатическим методом
- •14. Монолитизация покрытий.
- •15.Технологичекие рекомендации по нанесению полимерных покрытий.
- •16.Структура и свойства полимерных покрытий.
- •17 Технологические методы повышения адгезии покрытий.
- •18.Нанесение покрытий в вакууме.
- •20.Лазерное напыление покрытий.
- •21. Электронно-лучевое нанесение вакуумных покрытий.
- •22. Особенности электронно-лучевого испарения диэлектриков
- •23. Электродуговое нанесение покрытия
- •24. Реактивные методы нанесения покрытий
- •25.Катодное распыление
- •26.Магнетронное распыление
- •27.Технология получения покрытий плазмо-ионным распылением в несамостоятельном газовом разряде
- •28.Технология формирования тонких полимерных покрытий из активной газовой фазы
- •29. Антифрикционные и износостойкие покрытия
- •30.Методы контроля параметров осаждения пленок
14. Монолитизация покрытий.
Закрепление полимера на поверхности, образование адгезионного соединения, как правило, достигается в результате его нагрева до температуры выше температуры плавления Тпл. В зависимости от режима нагрева полимерного порошка возможны следующие три варианта термообработки :
Полимер осаждается на холодную подложку, электростатическим методом, а затем нагревается до Т = Тпл.+ (30-50)0С
1. Поверхность предварительно нагревается до Т>Тпл и порошок осаждается на нагретую поверхность.
2. Деталь предварительно нагревается, осаждается покрытие и далее деталь еще раз подвергается термообработке при Т>Тпл.
Осаждение покрытия на предварительно нагретую поверхность.
Такой режим используется при получении покрытий окунанием в псевдосжиженный слой. Нагретая до Тд>Тпл деталь передает слою полимера некоторое количество теплоты, под действием которой происходит нагрев полимера и его плавление:
Q=Cдmд T ; T=Tд - Тпл.,
где Cд и mд - удельная теплоемкость материала и масса детали.
Это тепло идет на нагрев полимера до температуры плавления и плавление.
Q1=Cполmпол. Т1 ; Т1=Тпол.-Ткомн.
Q2= mпол.,
где Cпол , mпол , - удельная теплоемкость материала, масса и удельная теплота плавления полимера.
Откуда следует, что монолитизация полимера возможна при выполнении условия:
Q Q1+Q2 или Cдmд T Cполmпол. Т1 + mпол
Анализ данного соотношения показывает, что осаждение на предварительно нагретую поверхность эффективно в случаях когда масса изделия, на которое наносится покрытие, достаточно велика, и когда толщина полимерного покрытия достаточно мала. В противном случае необходим значительный перегрев детали, что на начальных стадиях осаждения приводит к деструкции и окислению слоя полимера.
Оптимальным перегревом является превышение температуры плавления на 30-500. Качественное покрытие формируется, если покрытие полимера имеет температуру большую температуры плавления в течении достаточно длительного времени. Это необходимо для протекания процессов спекания отдельных частиц, растекания слоя полимера по поверхности, имеющих релаксационную природу.
15.Технологичекие рекомендации по нанесению полимерных покрытий.
Порошковые краски - композиционный материал на основе термопластичных и термореактивных полимеров.
В связи с отсутствием органических растворителей и токсичных компонентов в порошковых красках при их применении улучшаются санитарно-гигиенические условия труда работающих в окрасочных цехах, уменьшаются загрязнения окружающей среды, снижается пожарная опасность производства.
Из-за большой скорости формирования покрытия из порошковых красок, по сравнению с жидкими, в десятки раз сокращается цикл производства покрытий. Окраска порошковыми композициями позволяет получать покрытие с оптимальной толщиной 120-250 мкм за один прием, а для нанесения пленки такой же толщины из жидких лакокрасочных материалов требуется нанесения 4-8 слоев краски с промежуточной сушкой каждого слоя.
Порошковые полимерные покрытия значительно лучше жидких красок выравнивают шероховатости, что позволяет снизить требования к чистоте обработки поверхностей изделия на 1-2 класса. Высокая адгезия и хорошие свойства порошковых покрытий в ряде случаев позволяет отказаться от фосфотирования поверхностей деталей. Все это находит отражение в увеличении производительности труда, снижении трудоемкости основных и дополнительных операций окраски, уменьшении энергозатрат на производство покрытий. Облегчается хранение и транспортировка красок, отпадает необходимость в герметичной жесткой таре для красок.
Покрытия из порошковых полимерных композиций показывают лучшие защитные и диэлектрические свойства ввиду меньшей пористости пленок, повышенную химическую стойкость и, самое главное, долговечность их выше в 2-6 раз.
При замене слоистой электроизоляции на порошковые покрытия главной экономией является: значительное снижение трудоемкости обмоточно-изоляционных работ за счет повышения уровня их механизации.
Производство покрытий из порошковых красок экономичнее, чем из жидких в среднем на 30 % и гальванических в 24 раза.
Порошковые полимерные материалы используют для получения защитно-декоративных покрытий, для окраски бытовых электроприборов, товаров народного потребления, для защиты материалов от коррозии, для электроизоляции, как антифрикционные и антиадгезионные материалы.
Процесс формирования полимерного покрытия в общем случае предполагает последовательное проведение следующих операций: подготовка поверхности изделия; нанесение полимера на поверхность изделия; обработка с целью достижения необходимой адгезионной прочности соединения полимера с поверхностью, монолитизации слоя.