一、涂層封孔的必要性
氧化鉻涂層是陶瓷涂層中硬度較高的一種，它的顯微硬度為1300-1500 kg/cm2，且具有優(yōu)良的耐磨耐腐蝕性能。由于涂層是由一顆顆熔化粉末堆積而成的，它們的氣孔率一般為5%左右，其中少量為開口氣孔，約占總氣孔的3%，涂層的厚度一般僅為0.6mm，經(jīng)研磨拋光后，涂層更薄，只有0.3-0.5mm，從而使開口氣孔增大，涂層不可能達(dá)到氣密，液體可通過(guò)開頭氣孔滲透到涂層與基體之間的界面，從而使界面在腐蝕條件下受到破壞。若不采取必要的措施，則達(dá)不到通過(guò)涂層本身的耐腐蝕性起到保護(hù)基材的作用，在一些涂層氣孔較大的噴涂工件上，經(jīng)常會(huì)因吸潮出現(xiàn)涂層的銹斑現(xiàn)象。
對(duì)于機(jī)械密封的磨環(huán)與軸套，或者對(duì)與腐蝕介質(zhì)、蒸汽等接觸的其他耐磨損的噴涂件來(lái)說(shuō)，不僅要耐磨損，還應(yīng)耐化學(xué)腐蝕，一旦腐蝕介質(zhì)通過(guò)涂層氣孔滲透到涂層與基體界面處，就會(huì)引起涂層起殼、開裂，甚至剝落。若金屬基材為不耐腐蝕的碳鋼時(shí)，則此現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。
二、涂層封孔處理工藝的選擇
1、陶瓷合金涂層
在等離子噴涂用的氧化鉻、氧化鋁等陶瓷粉末中，添加能抗多種腐蝕介質(zhì)的合金粉末制成混合物，以等離子噴涂時(shí)高溫熔融的合金粉末來(lái)填充陶瓷顆粒件的孔隙。根據(jù)介紹，用鎳鉻合金粉末與氧化鉻或氧化鋁粉混合的粉料進(jìn)行噴涂試樣，不僅能改善陶瓷的涂層氣密性，而且涂層具有良好的抗腐蝕性能。不過(guò)，這種陶瓷合金混合粉末，由于兩種粉末的比重不一，在送粉時(shí)容易分層，噴涂時(shí)也會(huì)造成合金量不易控制，涂層的成分不均。
2、激光重熔涂層
近代激光技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，提供了涂層重熔的有力手段。激光重熔涂層封孔是在涂層表面采用高功率密度的激光來(lái)進(jìn)行短時(shí)間照射（或勻速掃描），以使涂層表面迅速加熱熔化，然后依靠表面散熱及向基體熱擴(kuò)散而自行冷卻，從而使涂層與基材重熔與互熔，并在快速冷卻過(guò)程中重新結(jié)晶，達(dá)到涂層表面致密，增強(qiáng)粉層和基體的結(jié)合力。
3、涂層浸漬密封劑
國(guó)外大都采用涂層浸漬密封劑來(lái)達(dá)到涂層的封孔防腐，可以根據(jù)不同的腐蝕介質(zhì)與使用溫度來(lái)選擇各種密封劑。例如：等離子噴涂氧化鉻涂層，均作樹脂浸漬封孔處理。
樹脂封孔處理工藝簡(jiǎn)單，適于各種陶瓷涂層或金屬涂層，涂層的氣密性號(hào)，能起到對(duì)基體的良好保護(hù)作用。樹脂封孔處理后的涂層，還能增強(qiáng)涂層與基體的結(jié)合力，涂層的表面硬度值與耐磨性也有所提高。該工藝的成本低廉，適于復(fù)雜形狀的噴涂件的封孔處理，便于工業(yè)化生產(chǎn)。由于受到樹脂使用溫度的局限性，因此，在高溫下涂層的抗化學(xué)腐蝕的能力就部分地取決于密封劑的耐熱性。由此可見，在使用或評(píng)價(jià)噴涂件的耐蝕性與耐熱性時(shí)，樹脂的耐蝕性與耐熱性是一個(gè)重要的因素。
三、封孔劑的選擇及施工要點(diǎn)
一般來(lái)說(shuō)，所有封孔作業(yè)應(yīng)在噴涂之后磨削之前實(shí)施。除微晶石臘封孔劑外，其它所有封孔劑應(yīng)在工件溫度低于80℃時(shí)進(jìn)行，以防溶劑迅速蒸發(fā)或封孔劑過(guò)早固化?？諝飧稍镄偷母视王渲?，在其機(jī)加工時(shí)產(chǎn)生的熱會(huì)使它過(guò)早的非均勻性的固化，因之，該封孔劑應(yīng)在磨削后固化，除此之外的所有封孔劑，應(yīng)予磨削前固化。用于防腐涂層的封孔劑，在投入使用前必須充分固化。一般的封孔劑無(wú)危險(xiǎn)性，但有些是易揮發(fā)的和易燃的，在貯存和使用過(guò)程中，應(yīng)格外小心慎重，勿近明火或受熱。使用中要充分通風(fēng)，以免影響正常呼吸。封孔劑大體分有機(jī)和無(wú)機(jī)兩種。對(duì)封孔劑做出選擇的主要依據(jù)是所處介質(zhì)的腐蝕情況及工作溫度。有機(jī)封孔劑主要是乙烯樹脂、酚醛、改進(jìn)型環(huán)氧樹脂及聚氨樹脂等，它們多是用于鋼鐵基體鋅或鋁涂層的封孔，工作溫度不高，處于大氣氧化、工業(yè)氣氛、海水等環(huán)境；對(duì)于高溫氧化介質(zhì)，則用瀝青基鋁漿、鋁硅酮樹脂及某些硅酸鹽、鉻酸鹽等無(wú)機(jī)物，最高工作溫度可達(dá)980℃。不同封孔劑有不同要求，大體遵循以下幾點(diǎn)：
1、很多封孔劑需要稀釋劑沖稀，以保證良好的滲透性。
2、涂層封孔之前，最好用蝕洗涂料（通常是磷酸）作預(yù)處理，以形成一種復(fù)合的磷酸鹽化合膜，有助于封孔劑的粘結(jié)。
3、不少封孔劑摻有片狀鋁粉，以改善封孔劑的耐溫及抗蝕性能。
4、封孔劑可以用噴槍噴涂、用毛刷抹涂或用淹沒(méi)進(jìn)行浸滲，其中有些用上述三種皆可，有些則只能用其中一種或兩種。根據(jù)需要，有時(shí)只需涂一道，有時(shí)兩遍或更多。
5、為加大滲透性，有些采用真空滲透操作。
6、封孔劑有單組份與雙組份、空氣干燥與烘烤固化之分，在使用中一定要正確掌握每步程序。
四、封孔劑主要種類及性能
現(xiàn)將重要的幾種封孔劑介紹如下：
1、空氣干燥型甘油酯樹脂
特 性：樹脂含量高達(dá)95%，滲透與填孔能力很高，封孔后可直接加工，機(jī)加工性能明顯改善。
工作溫度：連續(xù)工作145℃。
封孔劑用量：11.6m2/L，樹脂涂層厚度0.6mm。
施工方法：浸、刷或噴均可。常溫操作，涂層表面要干燥、清潔。根據(jù)需要，實(shí)施第一道后，經(jīng)15分鐘，可再實(shí)施第二道。
固化程序：常溫下空氣干燥，需經(jīng)一周方能完全固化；若在145℃下烘烤，1小時(shí)可固化。
典型應(yīng)用：工作環(huán)境為稀酸、溶劑、油類和鹽水等弱腐蝕介質(zhì)，溫度不超過(guò)145℃。
2、空氣干燥型酚醛樹脂
特 性：是一種改性的空氣干燥型酚醛漆。適用于金屬和陶瓷涂層，潤(rùn)濕性好，粘結(jié)性強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性好，有較強(qiáng)的耐腐蝕性和抗沖擊性。在很多有機(jī)物中保持穩(wěn)定。
工作溫度：連續(xù)工作145-205℃，間斷工作205-260℃。
封孔劑用量：7.4-8.0m2/L。
施工方法：刷或噴均可。噴涂時(shí)要用甲酮、芳香烴和無(wú)水乙醇作稀釋劑進(jìn)行稀釋，用量為1/2至1/3。
固化程序：空氣干燥30-60分鐘，但完全固化需1-10小時(shí)，取決于封孔劑厚度。若在135℃左右溫度下烘烤，只需15-30分鐘。
典型應(yīng)用：適用于熱水、鹽霧、酸、油、汽油和油脂等工作環(huán)境，對(duì)高壓工作狀態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)。
3、鋁乙烯樹脂
特 性：是一種抗腐蝕性的、空氣干燥型含鋁乙烯共聚物，常用于鋅與鋁的面漆，而與其相對(duì)的底漆是鈍化鉻酸鋅漿料。
封孔劑用量：5.5m2/L。
工作溫度：不超過(guò)80℃。
施工方法：加壓噴涂或涂刷。
固化程序：干燥30分鐘，稀釋劑為二甲苯或甲酮。
4、鈍化鉻酸鋅
特 性：是針對(duì)鋁乙烯樹脂面漆用的底漆。空氣干燥型，因其能生成多孔膜，對(duì)面層封孔劑提供強(qiáng)粘結(jié)作用。主要成分是鉻酸鋅。
封孔劑用量：6.0-7.4m2/L。
典型應(yīng)用：作為底漆與鋁乙烯樹脂面漆配合使用，對(duì)處于工業(yè)大氣、鹽霧氣氛和非飲用水等介質(zhì)中鋼鐵結(jié)構(gòu)或設(shè)備的鋁鋅涂層提供封孔保護(hù)。
5、烘烤型的酚醛樹脂
特 性：用于金屬和陶瓷涂層的封孔，是一種烘烤型的合成酚醛料漿。就保護(hù)性能來(lái)說(shuō)，烘烤型要高于空氣干燥型。在很多有機(jī)物介質(zhì)中都保持良好的化學(xué)穩(wěn)定性(但不耐堿)，耐熱性好。主要成分是酚醛及芳香經(jīng)。
工作溫度：連續(xù)工作可達(dá)145-205℃，間斷工作為205-260℃。
封孔劑用量：4.6m2/L。
施工方法：刷與噴均可。噴涂時(shí)用25%的異丙醇進(jìn)行稀釋。對(duì)單道涂層在230℃烘10分鐘或205℃烘20分鐘；對(duì)多道涂層，底層在145℃烘10分鐘，面層190℃烘60分鐘。
典型應(yīng)用：與干燥型酚醛樹脂相同，適用于沸水、鹽霧、酸、油、汽油和油脂等介質(zhì)。
6、瀝青基鋁漿
特 性：是一種高熔點(diǎn)、含瀝青的漆料，主要成分是片狀鋁粉、瀝青煤焦油及相應(yīng)溶劑。
封孔劑用量：4.9-7.4m2/L。
工作溫度：870-980℃。
施工方法：噴或刷均可。噴涂時(shí)用礦物醇稀釋，以0.02mm厚度為宜。
典型應(yīng)用：當(dāng)基體是鋼鐵、鎳或鎳鉻合金，涂層是鋁，而且處于高溫氧化、高溫含硫氣體腐蝕的環(huán)境下，這種封孔劑為首選者。
7、硅鋁樹脂
特 性：是一種空氣干燥型的含片狀鋁粉的硅樹脂，在抗氧化氣氛中較為耐高溫的封孔 劑。
封孔劑用量：3.6m2/L。
工作溫度：480℃。
施工方法：刷或噴，每道厚度0.018-0.02mm。刷涂不用稀釋，噴涂時(shí)則需用乙醇、芳香烴與甲酮沖釋，稀釋劑用量為1/3。
8、空氣干燥型硅樹脂
特 性：為雙組份的硅樹脂，推薦用于中等腐蝕或在205℃以下的溫度并長(zhǎng)期暴露于空氣中的環(huán)境中，耐稀酸、堿、油類、液流、水和鹽水等介質(zhì)的腐蝕。固體含量為25%。
封孔劑用量：5.0-11.6m2/L（與涂層孔隙度有關(guān)）。
工作溫度：長(zhǎng)期工作溫度為205℃。
施工方法：雙組份，可用噴涂法或浸泡法，在室溫下空氣干燥約1小時(shí)，但充分固化需3天，在145℃烘2小時(shí)可加速固化。
9、烘烤型聚酰亞胺樹脂
特 性：屬于烘烤型聚酰亞胺樹脂，用于較弱或中等程度的腐蝕環(huán)境。固體含量高達(dá)30%，粘度低、滲透性好、成膜堅(jiān)固。對(duì)水、溶劑、有機(jī)物、無(wú)機(jī)油類、燃料、液流和稀酸等介質(zhì)十分穩(wěn)定。
封孔劑用量：5.3-9.5m2/L，樹脂涂層厚度0.6mm。
工作溫度：長(zhǎng)期工作溫度260℃。
施工方法：可浸泡、噴涂或刷抹。在室溫中操作，直到涂層表面不吸收為止，15分鐘之后，
再封一次。室溫固化時(shí)間8小時(shí)，180℃則需2小時(shí)。
典型應(yīng)用：適用于石化系統(tǒng)及造紙工業(yè)中的輸送泵類，具有耐腐蝕性及耐磨性。這些泵在蘇打灰漿、氫氧化鈣、氫氧化鎂和氫氧化鈉等堿性料液中運(yùn)轉(zhuǎn)。
10、微晶石臘
特 性：是一種隋性的、石油基微晶石臘，對(duì)涂層提供封孔和潤(rùn)滑。在淡水、海水和幾乎所有的酸與堿中都保持穩(wěn)定，但不耐溶劑及經(jīng)類物質(zhì)的腐蝕，特別適用于高壓潤(rùn)滑環(huán)境。在不能施加潤(rùn)滑劑的情況下，它能提供有效的“干潤(rùn)滑”。
封孔劑用量：每公斤10m2。
工作溫度：不超過(guò)80℃。
施工方法：將工件預(yù)熱到95℃之后，在表面直接涂抹。
典型應(yīng)用：通常用來(lái)對(duì)軸類或其它工件封孔，以確保車削或磨削清整，防止砂粒進(jìn)入孔隙，同時(shí)又具有良好的抗腐能力。