不锈钢表面处理技术

第一篇：不锈钢表面处理技术

镀钛板系列：通过离子真空镀膜机进行加工处理，从而在不锈钢板面形成丰富多彩的金属膜。

应用范围：主要用在建筑装璜、电梯装璜、厨房设备、设施装璜等不锈钢系列产品。

发丝板系列：用适当粒度抛光砂带的连续研磨花纹的产品，具有较佳的光泽度（干发丝光泽度较低）

和纹板系列：通过对不锈钢表面不断的压力研磨，形成不规则的横向短弯丝

应用范围：主要用在建筑装璜、电梯装璜、厨房设备、设施装璜等不锈钢系列产品。

蚀刻板系列：通过在不锈钢板表面丝网印刷、烘干后，浸入化学腐蚀液中，通过化学反应，腐蚀掉部分表面，从而在不锈钢表面形成各种设计图形。

应用范围：用于电梯装潢、电器产品、建筑装饰、厨房设备、室内外设计装潢等不锈钢系列产品。

压花板系列：通过机械设备在不锈钢板上进行压纹加工，使板面出现凹凸图纹。

应用范围：主要用在建筑装璜、电梯装璜、厨房设备、设施装璜等不锈钢系列产品。

镜面板系列：用研磨液通过抛光设备在不锈钢板面上进行抛光，使板面光度像镜子一样清晰。

应用范围：主要用在建筑装璜、电梯装璜、工业装璜、设施装璜等不锈钢系列产品。

第二篇：不锈钢表面处理过程常见问题及预防措施

不锈钢表面处理过程常见问题及预防措施 来源： 作者： 发布时间：2008-08-18 不锈钢具有独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈等优良的特性。故广泛应用于化工行业，食品机械，机电行业，环保行业，家用电器行业及家庭装潢，精饰行业，给予人们以华丽高贵的感觉。

不锈钢的应用发展前景会越来越广，但不锈钢的应用发展很大程度上决定它的表面处理技术发展程度。

不锈钢常用表面处理方法

1.1 不锈钢品种简介

1.1.1 不锈钢主要成分：一般含有鉻（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）、钛（Ti）等优质金属元素。1.1.2 常见不锈钢：有鉻不锈钢，含Cr≥12%以上；镍鉻不锈钢，含Cr≥18%，含Ni≥12%。1.1.3 从不锈钢金相组织结构分类：有奥氏体不锈钢，例如：1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni11Nb，Cr18Mn8Ni5。马氏体不锈钢，例如：Cr17，Cr28等。一般称为非磁性不锈钢和带有磁性不锈钢。

1.2 常见不锈钢表面处理方法

常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法：①表面本色白化处理；②表面镜面光亮处理；③表面着色处理。

1.2.1 表面本色白化处理：不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、焊接或者经过人工表面火烤加温处理，产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二种EO4成分，以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大，污染环境，对人体有害，腐蚀性较大，逐渐被淘汰。目前对氧化皮处理方法主要有二种：

⑴ 喷砂（丸）法：主要是采用喷微玻璃珠的方法，除去表面的黑色氧化皮。

⑵ 化学法：使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗。从而达到不锈钢本色的白化处理目的。处理好后基本上看上去是一无光的色泽。这种方法对大型、复杂产品较适用。

1.2.2 不锈钢表面镜面光亮处理方法：根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况不同可分别采用机械抛光、化学抛光、电化学抛光等方法来达到镜面光泽。这三种方法优缺点如下：

1.2.3 表面着色处理：不锈钢着色不仅赋予不锈钢制品各种颜色，增加产品的花色品种，而且提高产品耐磨性和耐腐蚀性。

不锈钢着色方法有如下几种：

⑴化学氧化着色法； ⑵电化学氧化着色法； ⑶离子沉积氧化物着色法； ⑷高温氧化着色法； ⑸气相裂解着色法。

各种方法简单概况如下：

⑴化学氧化着色法：就是在特定溶液中，通过化学氧化形成膜的颜色，有重铬酸盐法、混合钠盐法、硫化法、酸性氧化法和碱性氧化法。一般“茵科法”（INCO）使用较多，不过要想保证一批产品色泽一致的话，必须用参比电极来控制。

⑵电化学着色法：是在特定溶液中，通过电化学氧化形成膜的颜色。

⑶ 离子沉积氧化物着色法化学法：就是将不锈钢工件放在真空镀膜机中进行真空蒸发镀。例如：镀钛金的手表壳、手表带，一般是金黄色。这种方法适用于大批量产品加工。因为投资大，成本高，小批量产品不合算。

⑷高温氧化着色法：是在特定的熔盐中，浸入工件保持在一定的工艺参数，使工件形成一定厚度氧化膜，而呈现出各种不同色泽。

⑸ 气相裂解着色法：较为复杂，在工业中应用较少。

1.3 处理方法选用

不锈钢表面处理选用哪种方法，要根据产品结构、材质、及对表面不同要求，选用合适的方法进行处理。

不锈钢件产生锈蚀的常见原因

2.1 化学腐蚀 2.1.1 表面污染：附着在工件表面的油污、灰尘及酸、碱、盐等在一定条件转化为腐蚀介质，与不锈钢件中的某些成分发生化学反应，产生化学腐蚀而生锈。

2.1.2 表面划伤：各种划伤对钝化膜的破坏，使不锈钢保护能力降低，易与化学介质发生反应，产生化学腐蚀而生锈。

2.1.3 清洗：酸洗钝化后清洗不干净造成残液存留，直接腐蚀不锈钢件（化学腐蚀）。

2.2 电化学腐蚀

2.2.1 碳钢污染：与碳钢件接触造成的划伤与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。2.2.2 切割：割渣、飞溅等易生锈物质的附着与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐。2.2.3 烤校：火焰加热区域的成份与金相组织发生变化而不均匀，与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。

2.2.4 焊接：焊接区域的物理缺陷（咬边、气孔、裂纹、未熔合、未焊透等）和化学缺陷（晶粒粗大、晶界贫铬、偏析等）与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。

2.2.5 材质：不锈钢材质的化学缺陷（成份不均匀、S、P杂质等）和表面物理缺陷（疏松、砂眼、裂纹等）有利于与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。2.2.6 钝化：酸洗钝化效果不好造成不锈钢表面钝化膜不均匀或较薄，易于形成电化学腐蚀。2.2.7 清洗：存留的酸洗钝化残液与不锈钢发生化学腐蚀的生成物与不锈钢件形成电化学腐蚀。

2.3 应力集中易于造成应力腐蚀

总之，不锈钢由于其特殊的金相组织和表面钝化膜，使得它在一般情况下较难与介质发生化学反应而被腐蚀，但并不是在任何条件下都不能被腐蚀。在腐蚀介质和诱因（如划伤、飞溅、割渣等）存在的条件下，不锈钢也能与腐蚀介质发生缓慢的化学和电化学反应被腐蚀，而且在一定条件下的腐蚀速度相当快而产生锈蚀现象，尤其是点蚀和缝隙腐蚀。不锈钢件的腐蚀机理主要为电化学腐蚀。

因此，在不锈钢产品在加工作业过程中应采取一切有效措施，尽量避免锈蚀条件和诱因的产生。实际上，许多锈蚀条件和诱因（如划伤、飞溅、割渣等）对于产品的外观质量也有显著的不利的影响，也应该和必须加以克服。

不锈钢产品加工过程中存在问题

3.1 焊缝缺陷：焊缝缺陷较严重，采用手工机械打磨处理方法来弥补，产生的打磨痕迹，造成表面不均匀，影响美观。

3.2 表面不一致：只对焊缝进行酸洗钝化，也造成表面不均匀，影响美观。

3.3 划痕难除去：整体酸洗钝化，也不能将加工过程中产生的各种划痕去掉，并且也不能去除由于划伤、焊接飞溅而粘附在不锈钢表面的碳钢、飞溅等杂质，导致在腐蚀介质存在的条件下发生化学腐蚀或电化学腐蚀而生锈。

3.4 打磨抛光钝化不均匀：手工打磨抛光后进行酸洗钝化处理，对面积较大的工件，很难达到均匀一致处理效果，不能得理想的均匀表面。并且工时费用，辅料费用也较高。3.5 酸洗能力有限：酸洗钝化膏并不是万能的，对等离子切割、火焰切割而产和黑色氧化皮，较难除去。3.6 人为因素造成的划伤比较严重：在吊装、运输和结构加工过程中，磕碰、拖拉、锤击等人为因素造成的划伤比较严重，使得表面处理难度加大，而且也是处理后产生锈蚀的主要原因。

3.7 设备因素：在型材、板材卷弯、折弯过程中，造成的划伤和折痕也是处理后产生锈蚀的主要原因。

3.8 其他因素：不锈钢原材料在采购、储存过程中，由于吊装、运输过程产生的磕碰和划伤也比较严重，也是产生锈蚀的原因之一。

应采取预防措施

4.1 储存、吊装、运输

4.1.1 不锈钢件储存:应有专用存放架，存放架应为木质或表面喷漆的碳钢支架或垫以橡胶垫，以与碳钢等其它金属材质隔离。存放时，储存位置应便于吊运，与其它材料存放区相对隔离，应有防护措施，以避免灰尘、油污、铁锈对不锈钢的污染。

4.1.2 不锈钢件吊装：吊装时，应采用专用吊具，如吊装带、专用夹头等，严禁使用钢丝绳以免划伤表面；并且在起吊和放置时，应避免冲击磕碰造成划伤。4.1.3 不锈钢件运输：运输时，应用运输工具（如小车、电瓶车等），并应洁净有隔离防护措施，以防灰尘、油污、铁锈污染不锈钢。严禁拖拉，避免磕碰、划伤。

4.2 加工

4.2.1 加工区：不锈钢件的加工区域应相对固定。不锈钢件加工区的平台应采取隔离措施，如铺上橡胶垫等。不锈钢件加工区的定置管理、文明生产应加强，以避免对不锈钢件的损伤与污染。

4.2.2 下料：不锈钢件的下料采用剪切或等离子切割、锯切等。

⑴ 剪切：剪切时，应与送进支架隔离，落料斗也应铺以橡胶垫，避免划伤。

⑵ 等离子切割：等离子切割后，割渣应清理干净。批量切割时，对于已完成的零件应及时清理出现场，以避免割渣对工件的玷污。

⑶ 锯切下料：锯切下料时，夹紧应加以胶皮保护，锯切后应清理工件上的油污、残渣等。

4.2.3 机械加工：不锈钢件在车、铣等机械加工时也应注意防护，作业完成应清理干净工件表面的油污、铁屑等杂物。

4.2.4 成型加工：在卷板、折弯过程中，应采取有效措施避免造成不锈钢件表面划伤和折痕。

4.2.5 铆焊：不锈钢件在组对时，应避免强制组装，尤其避免火焰烤校装配。组对或制作过程如有临时采用等离子切割时，应采取隔离措施以避免割渣对其它不锈钢件的污染。切割后，工件上的割渣应清理干净。

4.2.6 焊接：不锈钢件焊接前必须认真清除油污、锈迹、灰尘等杂物。焊接时尽量采用氩弧焊接，采用手工电弧焊时应采用小电流、快速焊，避免摆动。严禁在非焊接区域引弧，地线位置适当、连接牢固，以避免电弧擦伤。焊接时应采取防飞溅措施（如刷白灰等方法）。焊后应用不锈钢（不得采用碳钢）扁铲彻底清理熔渣和飞溅。

4.2.7 多层焊：多层焊时，层间熔渣必须清除干净。多层焊时，应控制层间温度，一般不得超过60℃。

4.2.8 焊缝：焊缝接头应修磨，焊缝表面不得有熔渣、气孔、咬边、飞溅、裂纹、未熔合、未焊透等缺陷，焊缝与母材应圆滑过渡，不得低于母材。

4.2.9 矫形：不锈钢件的矫形，应避免采用火焰加热方法，尤其不允许反复加热同一区域。矫形时，尽量采用机械装置，或用木锤（橡皮锤）或垫橡皮垫锤击，禁止用铁锤锤击，以避免损伤不锈钢件。

4.2.10 搬运：不锈钢件在加工过程中进行搬运时，应用运输工具（如小车、电瓶车或天车等），并应洁净有隔离防护措施，以防灰尘、油污、铁锈污染不锈钢。严禁在平台或地面直接拖拉，严禁磕碰和划伤。

4.3 表面处理

4.3.1 清理打磨：如有损伤应打磨，尤其与碳钢件接触造成的划伤和飞溅、割渣造成的损伤必须认真彻底地清理打磨干净。

4.3.2 机械抛光：要采用适当的抛光工具进行抛光，要求处理均匀一致，并避免过抛和再划伤。

4.3.3 除油除尘：不锈钢件在进行酸洗钝化前，必须按工艺清除油污、氧化皮、灰尘等杂物。4.3.4 水喷砂处理：要根据不同的处理要求，选用不同的微玻璃珠、不同的工艺参数，并避免过喷等。

4.3.5 酸洗钝化：不锈钢件的酸洗钝化必须严格按工艺要求进行钝化。4.3.6 清洗干燥：酸洗钝化后，应严格按工艺进行中和、冲洗、干燥，彻底清除残留的酸液。4.3.7 保护：不锈钢件表面处理完毕后，应做好防护，避免人员抚摸和油污、灰尘等杂物的二次污染。

4.3.8 避免再加工：不锈钢件表面处理完毕后，应避免对该零部件或产品的再加工。

第三篇：不锈钢的表面加工总结

不锈钢的表面加工

不锈钢所具有的多种表面加工拓宽了它的应用领域--不同的表面加工使不锈钢表面各异，使其在应用中各具独到之处。

在建筑应用领域，不锈钢的表面加工之所以重要是有许多原因的。

腐蚀环境要求光滑的表面是因为表面光滑不容易积垢。污垢的沉积会使不锈钢生锈甚至造成腐蚀。

在宽敞的大厅中，不锈钢是电梯装饰板最常用的材料，表面的手印虽然可以擦掉，但影响美观，所以最好选用合适的表面防止留下手印。

卫生条件对许多行业是很重要的，例如，食品加工、餐饮、酿造和化工等，在这些应用领域，表面必须便于每天清洗，而且经常要用化学清洗剂。

不锈钢是这方面的最佳材料，在公共场所，不锈钢的表面经常会被胡写乱画，但是，它的一个重要特性是可以将它们清洗掉，这是不锈钢优于铝的一个显著特点。铝的表面容易留下痕迹，往往很难去掉。清理不锈钢表面时应顺着不锈钢的纹路清理，因为有些表面加工的纹路是单向性的。

不锈钢最适用于医院或其它卫生条件至关重要的领域，如：食品加工、餐饮、酿造和化工，这不仅是因为它便于每天清洗，有时还要使用化学清洗剂，而且还因为它不易滋生细菌。试验表明不锈钢在这方面的性能与玻璃和陶瓷相同。1．不锈钢的自然外观

不锈钢给人一种自然的坚固亮丽之感，其自然色彩柔和地反映出周围环境的颜色。2．表面加工的基本种类

可以用于不锈钢的表面加工大致有五种，它们可以结合起来使用，变换出更多的最终产品。

五个种类有：轧制表面加工、机械表面加工、化学表面加工、网纹表面加工和彩色表面加工。

还有一些专用的表面加工，不过无论指定哪一种表面加工，都应遵循以下步骤：

①与制造厂家一起商定需要的表面加工，最好准备一个样品，作为今后批量生产的标准。

②大面积使用时（如复合板，必须保证所用的基底卷板或卷材采用的是同一批次。

③在许多建筑应用中，如：电梯内部，尽管手印可以擦掉，但很不美观。如果选用布纹表面，就不那么明显了。在这些敏感的地方一定不能使用镜面不锈钢。

④选择表面加工时应考虑到制作工艺，例如：为了除去焊珠，可能要对焊缝进行修磨，而且还要恢复原有的表面加工。

花纹板很难甚至无法满足这一要求。

⑤对于有些表面加工、修磨或抛光的纹路是有方向性的，被称为单向的。如果使用时使这种纹路垂直而不是水平，污物就不易附着在上面，而且容易清洗。

⑥无论采用哪种精加工都需要增加工艺步骤，因此要增加费用，所以，选择表面加工时要慎重。

因此，建筑师、设计人员和制造厂家等有关人员需要对不锈钢的表面加工有所了解。通过彼此之间的友好合作和相互交流，一定会获得所期望的效果。

⑦根据我们的经验，我们不建议使用氧化铝作磨料，除非在使用过程中十分小心。最好是使用碳化硅磨料。

3．标准表面加工

许多种表面加工一直是采用编号或其它分类方法表示、它们都被编入了有关的标准中，如：“英国标准BS1449”和“美国钢铁协会不锈钢生产者委员会标准”。4．轧制表面加工

板材和带材有三种基本的轧制表面加工，它们是通过板材和带村的生产工艺表示的。No.1：经过热轧、退火、酸洗和除鳞。处理后的钢板表面是一种黯淡表面，有点粗糙。No.2D：比N0.1表面加工好，也是黯淡表面。经过冷轧、退火、除鳞，最后用毛面辊轻轧。No.2B：这是建筑应用中最常用的，除在退火和除鳞后用抛光辊进行最后一道轻度冷轧外，其它工艺与2D相同，表面略有些发光，可以进行抛光处理。

No.2B光亮退火：这是一种反射性表面，经过抛光辊轧制并在可控气氛中进行最终退火。光亮退火仍保持其反射表面，而且不产生氧化皮。

由于光亮退火过程中不发生氧化反应，所以，不需要再进行酸洗和钝化处理 5．抛光表面加工

No.3：由3A和3B表示。“ 3A：表面经过均匀地研磨，磨料粒度为80~100。

3B：毛面抛光，表面有均匀的直纹，通常是用粒度为180~200的砂带在2A或2B板上一次抛磨而成。

No.4：单向表面加工，反射性不强，这种表面加工可能在建筑应用中用途最广。其工艺步骤是先用粗磨料抛光，最后再用粒度为180的磨料研磨。

No.6：是对No.4的进一步改进，是在磨料和油介质中用坦皮科抛光刷抛光No．4表面。”英国标准1449“中没有该表面加工，但在美国标准中可以查到。

No.7：被称为光亮抛光，是对已经磨得很细但仍有磨痕的表面进行抛光。

通常使用的是2A或2B板，用纤维或布抛光轮和相应的抛光膏。

No.8：镜面抛光表面，反射率高，通常被称为镜面表面加工，因为它反射的图像很清晰。

用细磨料对不锈钢连续抛光，然后再用非常细的抛光膏打磨。

在建筑应用中应该注意的是这种表面如果用在人员流动量较大或人们经常触摸到的地方会留下手印。

手印当然可以擦掉，但有时影响美观。

”官方“标准和文献中描述的表面加工只是一般性的介绍，样本才能最直观地表示表面加工的种类。抛光或金属精加工厂家将提供各种表面加工的样品，用户应同他们进行讨论。

6.表面粗糙度

轧制表面加工和抛光表面加工的分类是说明能够达到的程度，另一个有效的表示方法是测量表面粗糙度。标准的测量方法被称为CLA（中心线平均值），测量仪在钢板表面横向移动，记录下峰谷的变化幅度。CLA的编号越小，表面越光滑。从下表中的表面加工和CLA编号可以看出不同等级的最终结果。

表面加工 CLA，微米

2B

0.1-0.5 2A

0.05-0.1 2D

0.4-1.0 3

0.4-1.5 4

0.2-1.5 8

0.2 EP 基本值的1/2 EP=电解抛光，大致可将峰谷的变化幅度减少到原表面的1/2。

7.机械抛光

注意事项：

我们应该记住，研磨操作中用砂纸或砂带进行的研磨基本上属于磨光切割操作，在钢板表面留下很细的纹路。

我们在用氧化铝作为磨料时曾遇到过麻烦，其部分原因是压力问题。

设备的任何研磨部件，如：砂带和磨轮等，使用前绝不能用于其它非不锈钢材料。因为这样会污染不锈钢表面。

为了保证表面加工的一致性，新砂轮或砂带应先在成分相同的废料上试用，以便同样品进行比较。

8．电解抛光

这是一种金属清除工艺，在此工艺中不锈钢作为电解液中的阳极，通电后金属从表层除去。

该工艺通常用于零部件的加工，因为它们的形状难以用传统方法进行抛光。该工艺常用于冷轧钢板的表面，因为其表面比热轧钢板的表面光滑。

但是电解抛光会使表面的杂质更明显，特别是钛和铌稳化的材料会由于粒状杂质使焊缝区出现差异。

小焊疤和锐棱可以通过该工艺清除掉。该工艺着重处理表面上的突出部分，优先对它们进行溶解。

电解抛光工艺是将不锈钢浸泡在加热的液体中，液体的配比涉及到许多专有技术和专利技术。

奥氏体不锈钢的电解抛光效果很好。9．网纹表面加工

不锈钢可以采用的花纹种类很多。

使钢板具有添加花纹或网纹表面加工的优点如下：

①减少”金属屋面材料皱缩“（oil can-ning），该词是一个用来描述光亮材料表面的术语，这种表面从光学角度看不平。例如：大面积的装饰板，即使经过拉伸矫直或张力拉矫也很难使表面完全平直，因而会出现金属屋面材料皱缩。

②网纹图案可以减少在阳光下发出的眩光。

③花纹板如果有轻微的划痕和小面积压痕都不太明显。

④增大钢板的强度。

⑤为建筑师提供了选择的余地。

有专利权的图案包括布纹（用于伦敦的埃德大厦）、镶嵌图案、珍珠状和皮革纹。还可以使用波纹和线状图案。

花纹表面特别适合于内部装饰，如：电梯镶板、柜台、壁板和入口处。

外部应用时应考虑到使不锈钢能够通过雨水和人工冲刷清洗表面，避免有易聚集污物和空中杂质的死角，以免造成腐蚀影响美观。

10．毛面表面加工

毛面表面加工是最常用的表面加工之一，它是在经过抛光或光亮退火的钢板表面用尼龙研磨带或刷进行抛光。

11.喷玻璃球或喷丸

对于内部应用，如：电梯的内部，混合表面加工很受欢迎。

这种混合工艺是通过喷玻璃球形成无泽表面，然后通过掩饰处理，覆上塑料膜，成抛光表面加工，最后形成抛光和无泽的混合表面。

不锈钢砂丸也可以用于类似的工艺。

要使用的玻璃球或丸粒事先绝不能在其它材料上使用，尤其不能在碳钢上。因为碳钢的粉粒会嵌入到不锈钢表面，很容易造成腐蚀。

陶瓷球也可以作为喷料。

12．彩色不锈钢

不锈钢彩色工艺是国际镍公司（INCO）70年代研制成功的，许多公司都有使用这一工艺的许可证。

前面已经解释过，不锈钢之所以不生锈是因为它表层的情性氧化铬膜。

彩色工艺就是利用这层膜形成指定的颜色。

由于不锈钢利用了这层始终存在的膜，所以既不退色，也不需要像油漆一样经常维护。

彩色不锈钢还可以进行成型处理，即使在锐弯处也不会对颜色有任何不良影响。

关于对耐蚀性的影响，试验表明采用该工艺后耐蚀性有所增强。

该工艺与操作时间密切相关，时间不同颜色会发生变化。颜色的变化顺序是棕色、金色、红色、紫色和绿色。

该工艺的一大特点是它的最终外观可以反映出该材料原来的表面，即：镜面或抛光面会产生很强的金属光泽，而毛面表面加工的颜色是无 光泽的。

工艺过程：

该工艺是将不锈钢浸泡在溶液槽中，溶液中最好是每升含250克Cr2O3，每升含490克硫酸也可以，温度范围80~85℃，浸泡时间取决于所需要的颜色，最多不超过25分钟。

将钢板用干净的冷水漂洗后，再在室温条件下放到浓度为250克/1升氯酸和2.5克/1升磷酸的液体中进行阴极处理，时间大约为10分钟，电流密度为0．2~0．4A/dm2。

为了防止损坏，彩色处理后立即进行硬化处理，然后在热水中进行漂洗并且干燥。

13．混合表面加工

彩色不锈钢上可以再加图案，所开发的专有技术包括用刚玉砂带除去”突出"部分，这样，最终的结果是将钢板的自然之美与彩色图案的色彩结合在一起。

这种表面不容易留下手印，特别适用于室内装饰。

抛光厂家可以提供表面加工的样品。

14．蚀刻表面加工

通过覆膜工艺将图案标在钢板表面，再将钢板浸在三氯化铁酸液（o级）中，将未覆膜的部分浸蚀掉，在不锈钢的表面形成美丽的图案。

第四篇：等离子体表面处理技术

等离子体表面处理技术的原理及应用

前言：随着高科技产业的讯速发展，各种工艺对使用产品的技术要求越来越高。等离子表面处理技术的出现，不仅改进了产品性能、提高了生产效率，更随着高科技产业的迅猛发展，各种工艺对使用产品的技术要求也越来越高。这种材料表面处理技术是目前材料科学的前沿领域，利用它在一些表面性能差和价格便宜的基材表面形成合金层，取代昂贵的整体合金，节约贵金属和战略材料，从而大幅度降低成本。正是这种广泛的应用领域和巨大的发展空间使等离子表面处理技术迅速在国外发达国家发展起来。

一、等离子体表面改性的原理

等离子，即物质的第四态，是由部分电子被剥夺后的原子以及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气状物质。它的能量范围比气态、液态、固态物质都高，存在具有一定能量分布的电子、离子和中性粒子，在与材料表面的撞击时会将自己的能量传递给材料表面的分子和原子，产生一系列物理和化学过程。其作用在物体表面可以实现物体的超洁净清洗、物体表面活化、蚀刻、精整以及等离子表面涂覆。

二、等离子体表面处理技术的应用

1、在工艺产业方面的应用 1）、在测量被处理材料的表面张力

表面张力测定是用来评估材料表面是否能够获得良好的油墨附着力或者粘接附着品质的重要手段。为了能够评估等离子处理是否有效的改善了表面状态，或者为了寻求最佳的等离子表面处理工艺参数，通常通过测量表面能的方式来测定表面，比如使用Plasmatreat 测试墨水。最主要的表面测定方式包括测试墨水，接触角测量以及动态测量 评价表面状态

低表面能, 低于 28 mN/m

良好的表面附着能力，高表面能

2）预处理 – Openair® 等离子技术，对表面进行清洗、活化和涂层处理的高技术表面处理工艺

常压等离子处理是最有效的对表面进行清洗、活化和涂层的处理工艺之一，可以用于处理各种材料，包括塑料、金属或者玻璃等等。

使用Openair® 等离子技术进行表面清洗，可以清除表面上的脱模剂和添加剂等，而其活化过程，则可以确保后续的粘接工艺和涂装工艺等的品质，对于涂层处理而言，则可以进一步改善复合物的表面特性。使用这种等离子技术，可以根据特定的工艺需求，高效地对材料进行表面预处理。

使用等离子技术 清洗玻璃

在后续加工过程前 活化聚丙烯材料

使用等离子聚合工艺 进行表面涂层处理

2、等离子表面改性技术在工业上的应用

1）等离子渗碳

该工艺是目前渗碳领域中较先进的工艺技术,是快速、优质、低能耗及无污染的新工艺。等离子渗碳具有高浓度渗碳、高渗层渗碳以及对于烧结件和不锈件钢等进行渗碳的能力。渗碳速度快,渗层碳浓度和深度容易控制,渗层致密性好。渗剂的渗碳效率高,渗碳件表面不产生脱碳层,无晶界氧化,表面清洁光亮,畸变小。处理后的工件耐磨性和疲劳强度均比常规渗碳高。2）等离子束气缸内壁硬化处理

利用高能量密度的等离子束对原来无法进行常规处理的内燃机气缸内壁进行超快速加热熔凝淬火,形成细密的白口及马氏体高硬度组织,大幅度提高气缸内壁的耐磨性。原机械部规定,未经处理的成品,优等品缸套台架试验寿命为5kh,而经过等离子内表面硬化的缸套寿命高达9kh。3）等离子渗金属

在低真空下,利用辉光放电即低温等离子轰击的方法,可使工件表面渗人金属元素。如渗 AI、Mo、W、Ti等,还可以进行多种元素的复合渗和表面合金化处理,可获得更好的表面性能。如10钢等离子渗后再渗W的3~4倍,耐蚀性是只渗的一倍碳素钢经等离子渗后再,表面硬度达1600HV左右。4）等离子多元渗硼

用高能等离子束在常压下快扫描涂敷多元渗硼膏剂的钢管内表面,可实现多元渗硼及自激冷淬火,获得多元渗硼 淬火复合硬化层。检测结果表明,硬化层具有较高的硬度及合理 的硬度梯度,耐磨性及 耐蚀性有显著提高。5）等离子渗氮

该工艺在模具上的应用已很普遍,如钢压铸模、钢压延模、钢冷挤压模、钢热锻模经离子渗氮处理后的寿命一般可提高2~4倍

3、在医用高分子领域的作用 1)增强抗菌性

随着生物医学的飞速发展，每年都有大量的人工器官或部件植入人体,但半数以上的植入物有感染,死亡率在50%～60%。特别是人工瓣膜心内膜炎，对于瓣膜置换的病人往往是一个灾难性的后果。以往预防生物材料感染为中心的研究集中于细菌污染、细菌的毒力、侵入途径、病人的抵抗力等方面。近来一些研究表明，引起这种感染的初始动因就是细菌粘附在材料表面。表皮葡萄球菌是最常见和最严重的人工心脏瓣膜感染致病菌。研究人员发现以氩等离子体对医用硅橡胶反复进行处理，可明显降低细菌的粘附和生长。西南交通大学黄楠等人在不同工作条件下，使用乙炔对人工心瓣膜用聚对苯二甲酸乙二醇酯进行等离子体浸没离子束沉积，提高材料表面的亲水性,对改性后的材料，做细菌的动态粘附实验,结果表明其抗细菌粘附能力有显著的提高。2)改善细胞亲和性

随着高分子科学的迅速发展，人们逐渐将高分子材料用来修复人体的器官或组织。三维可降解组织工程支架的研究是目前生物材料研究的热点之一,但是目前所使用的大多数组织工程医用高分子材料属于生物“惰性”材料，不能为种子细胞的附着和生长提供良好的生物界面。为了使材料具有良好的细胞亲和性, 需对材料进行表面改性。与其它表面改性方法相比，等离子体法既能较容易地在材料表面引入特定的官能团或其它高分子链,还可避免因加工而使支架材料表面改性效果降低或丧失的优点。国内外曾有多个课题组研究了不同气体等离子体对医用高分子材料表面细胞亲和性的影响。实验表明，各种含氮等离子体（气态酰胺,胺基化合物及氨气）处理后，能在材料表面引入氨基，促进了细胞的粘附和生长，同时材料表面氨基的数量和密度对于细胞的粘附有重要影响。但是简单的等离子体表面处理只能在短时间内赋予材料一定的细胞相容性，由于等离子体处理效果的时效性，在材料表面引入的功能基团会逐渐向表面内运动和翻转。为了获得持久的表面改性效果，大多采用等离子体聚合和等离子体接枝对医用高分子材料进行表面修饰。此外近来也有课题组采用等离子体化学气相沉积对医用高分子材料进行表面修饰以提高材料的细胞亲和性。3)提高抗凝血性能

对于应用于临床的生物医用材料来说，材料的抗凝血性能十分重要，而对于植入体内与血液相接触的医用材料来说，其抗凝血性能更是至关重要，很多医用材料就是因为抗凝血性的不足，而限制了其在临床及生物医学领域的应用。从第一代血液相容性生物医用材料问世，至今已逾40年，但目前仍没有能完全符合临床要求的抗凝血医用材料。近些年来国内外的一些研究小组开始尝试利用等离子体技术对医用高分子材料表面进行改性，期望在保持材料原有的优异的力学机械性能的基础上，赋予材料良好的抗凝血性能。如采用等离子体表面磺酸化技术在高分子材料表面引入了磺酸基，从而提高了材料的抗凝血性能；利用等离子体技术实现肝素在医用高分子材料表面高活性的固定；将等离子体技术与紫外接枝联用，在医用高分子材料表面固定具有抗凝血性能的生物大分子。4)等离子体灭菌

现代医疗卫生在为人类健康做出贡献的同时,也因致病微生物在公众场所的集中性、易传播性为人类带来了一定的隐患。在对抗病菌的战斗中,杀菌消毒方法始终是一个重要研究内容。低温等离子体杀菌消毒技术有一定的特点: 与高压蒸汽灭菌、干热灭菌相比,灭菌时间短；与化学灭菌相比, 操作温度低；能够广泛应用于多种材料和物品的灭菌；产生的各种活性粒子能够在数毫秒内消失,所以无需通风,不会对操作人员构成伤害,安全可靠。当然，等离子体方法所导致的材料表面化学性质的变化也使得该方法具有一定的复杂性。通过等离子体照射医用高分子材料, 往往可以将材料的前期处理和杀菌消毒一步实现, 为人工脏器移植、组织材料培养提供了新的方案。5)形成阻隔膜

大量实验表明聚合物中的增塑剂、填充剂、抗氧化剂、引发剂和残余单体会对人体造成危害。采用等离子体聚合或等离子体接枝可在医用高分子表面形成一层阻隔膜，从而降低有害物质的渗透性，阻止聚合物中低分子量添加剂的泄漏。国外一些研究者以此制备出抗渗漏型生物材料，通过等离子体聚合膜成功地降低了二辛酞酸酯(增塑剂)从聚氯乙烯中渗到血液中的量，采用四甲基二硅氧烷等离子体聚合物镀膜也可阻止聚氯乙烯管的浸出物。通过等离子体聚合在高分子微胶囊表面形成阻隔膜，以形成的聚合膜作为一道限速屏障，可以控制药物释放速度。相当于在微胶囊表面加上一件外衣，但不会影响材料本身的性能。

结语：等离子表面处理技术能够在材料科学、高分子科学、生物医药材料学、微流体研究、微电子机械系统研究、光学、显微术和牙科医疗等领域得到广泛应用。因此，此技术在各个领域具有不可估量的发展前景。

第五篇：铝型材表面处理

铝型材表面处理

铝型材表面处理主要分为：

① 氟碳喷涂、② 粉沫喷涂、③ 阳极氧化（阴极氧化）、④ 电泳、⑤ 电镀等。

这些表面处理方法间有相同也有不同，相同点就是都是在型材表面增加了保护膜；不同在于氟碳喷涂、粉沫喷涂是靠静电加膜于型材表面，所以也称静电喷涂；阳极氧化、电泳是通过直流电的正负极以及形成膜的分子、原子以及离子的正负相吸移动附着于金属表面而形成的保护膜；电镀和阳极氧化、电泳工艺术有雷同处，所不同的是：被电镀的可以不是金属，电镀液由含有镀覆金属（锌、铬、镍等）的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。1，电镀可以对五金和塑胶进行处理,。2，电泳和阳极只能对导电物体进行处理。3，电镀和电泳均为对被处理物体表面增材料，换句话说,就是厚度增加，4，而阳极则为对物体进行去材料处理,也就是阳极后厚度会减小。

下面就型材表面处理做具体分析

一、氟碳喷涂和粉末喷涂（静电喷涂）

粉沫喷涂：粉沫喷涂的原料为：聚氨脂、聚氨树脂、环氧树脂、羟基聚脂树脂以及环氧／聚酯树脂，可配制多种颜色。粉沫喷涂的特点 ：喷涂设备有手工的，有自动吊挂式、施工简单、涂层厚度为30微米以上，抗冲击，耐磨擦，防腐蚀，耐候性等均好，涂料价格比氟碳便宜。粉沫喷涂最大弱点是怕太阳紫外线照射，长期照射会造成自然退色，铝板向阳面和非向阳面几年后色差明显，一般为2-5年就产生明显色差。现在市场上出现名子叫彩色铝型材，用于铝门窗，就是用普通铝型材粉沫喷涂而成。使铝门窗颜色品种增加，同时也增强抗腐蚀能力。

另一种静电喷涂为液态喷涂，又称氟碳喷涂，属于高档次喷涂价格较高，在国外早已应用。在国内近二年来才大面积用于铝板幕墙，由于其优异的特点，越来越受到建筑业及用户的重视和青睐。氟碳喷涂具有优异的抗退色性、抗起霜性、抗大气污染(酸雨等)的腐蚀性，抗紫外线能力强，抗裂性强以及能够承受恶劣天气环境。是一般涂料所不及的。

氟碳喷涂的设备及工艺：

氟碳涂料本身性能决定，喷涂设备必须保证有出色的雾化效果，保证喷涂层的均匀性，氟碳涂料中的金属微粒的分布，直接影响涂层的外观效果。涂层均匀，质量优秀的氟碳涂层具有金属光泽，颜色鲜明、明显的立体感。而使用不合适的喷涂设备的氟碳喷涂层，会产生颜色不均，表面有阴影或涂层不牢。大大影响了氟碳的装饰效果，为了达到好的喷涂效果，均采用高压静电电气喷枪。氟碳喷涂工艺多采用多层喷涂，以充分发挥Kynar 500金属漆的耐久性、耐候性的优势，从铝材的前表面处理到各喷涂过程都需要严格控制质量，最终产品必须达到美国建筑制造业协会AAMA-605.02.90标准。

氟碳喷涂工艺流程为：

前处理流程：铝材的去油去污→水洗→碱洗(脱脂)→水洗→酸洗→水洗→铬化→水洗→纯水洗喷涂流程：喷底漆→面漆→罩光漆→烘烤(180-250℃)→质检

多层喷涂工艺以三次喷涂(简称三喷)，喷底面漆、面漆及罩光漆和二次喷涂(底漆、面漆)。

1．前处理的目的：在铝合金型材、板材进行喷涂前，工件表面要经过去油去污及化学处理，以产生铬化膜，增加涂层和金属表面结合力和防氧化能力，有利于延长漆膜的使用年限。

2．底漆涂层：作为封闭底材的底漆涂层，其作用在于提高涂层抗渗透能力，增强对底材的保护，稳定金属表面层，加强面漆与金属表面的附着力，可以保证面漆涂层的颜色均匀性，漆层厚度一般为5-10微米。

3．面漆涂层：面漆涂层是喷涂层关键的一层，在于提供铝材所需要的装饰颜色，使铝材外观达到设计要求，并且保护金属表面不受外界环境大气，酸雨，污染的侵蚀，防止紫外线穿透。大大

增强抗老化能力，面漆涂层是喷涂中最厚的一层漆层，漆层厚度一般为23-30微米。

4．罩光漆涂层：罩光漆涂层也称清漆涂层，主要目的是更有效地增强漆层抗外界侵蚀能力，保护面漆涂层，增加面漆色彩的金属光泽，外观更加颜色鲜明，光彩夺目，涂层厚度一般为5-10微米。三喷涂层总厚度一般为40-60微米，特殊需要的可以加厚。

5．固化处理：三喷涂层一般需要二次固化，铝材进入固化炉处理，固化温度一般在180℃-250℃之间，固化时间为15-25分钟，不同氟碳涂料生产厂家，都会根据自己的涂料，提供最佳的温度和时间。氯碳喷涂厂(锔油厂)也有的根据自己经验把三喷时的两次固化改为一次固化。

质量检验：质量检验应按AAMA-605.02.90标准。严格的质量检查才能保证高质量喷涂产品

二、阳极氧化（阴极氧化）、电泳

电泳法可分为自由电泳（无支持体）及区带电泳（有支持体）两大类。前者包括 Tise-leas式微量电泳、显微电泳、等电聚焦电泳、等速电泳及密度梯度电泳。区带电泳则包括滤纸电泳（常压及高压）、薄层电泳（薄膜及薄板）、凝胶电泳（琼脂、琼脂糖、淀粉胶、聚丙烯酰胺凝胶）等。电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。

它包括四个过程：

① 电解（分解）

在阴极反应最初为电解反应，生成氢气及氢氧根离子 OH，此反应造成阴极面形成一高碱性边界层，当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质，涂膜沉积，方程式为： H2O→OH+H② 电泳动（泳动、迁移）

阳离子树脂及 H+ 在电场作用下，向阴极移动，而阴离子向阳极移动过程。

③ 电沉积（析出）

在被涂工件表面，阳离子树脂与阴极表面碱性作用，中和而析出不沉积物，沉积于被涂工件上。④ 电渗（脱水）

涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的，具有多数毛细孔，水被从阴极涂膜中排渗出来，在电场作用下，引起涂膜脱水，而涂膜则吸附于工件表面，而完成整个电泳过程。

电泳表面处理工艺的特点：

电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。

阳极氧化的原理及相关知识

以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中, 利用电解作用, 使其表面形成氧化铝薄膜的过程, 称为铝及铝合金的阳极氧化处理。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时, 将发生以下的反应：

在阴极上, 按下列反应放出 H2：2H + +2e → H2

在阳极上, 4OH – 4e→ 2H2O + O2, 析出的氧不仅是分子态的氧(O2), 还包括原子氧(O), 以及离子氧(O-2), 通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化, 形成无水的12O3膜： 4A1 + 3O2 = 2A12O3 + 3351J 应指出, 生成的氧并不是全部与铝作用, 一部分以气态的形式析出。阳极氧化的种类阳极氧化早就在工业上得到广泛应用。冠以不同名称的方法繁多, 归纳起来有以下几种分类方 法： 按电流型式分有：直流电阳极氧化；交流电阳极氧化；以及可缩短达到要求厚度的生产时间，膜层既厚又均匀致密, 且抗蚀性显着提高的脉冲电流阳极氧化。按电解液分有：硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。按膜层性质分有：普通膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍, 这是因为它具有适用于铝及大部分铝合金的阳极氧化处理；膜层较厚、硬而耐磨、封孔后可获得更好的抗蚀性；膜层无色透明、吸附能力强极易着色；处理电压较低,耗电少；处理过程不必改变电压周期, 有利于连续生产和实践操作自动化；硫酸对人身的危害较铬酸小, 货源广, 价格低等优点。近十年来, 我国的建筑业逐步使用铝门窗及其它装饰铝材, 它们的表面处理生产线都是采用这种方法。

三、电镀工艺:利用电解的方法使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良

好的金属层的过程叫电镀。电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程。电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极，金属板作为阳极，接直流电源后，在零件上沉积出所需的镀层。阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极，大多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极，如：镀锌为锌阳极，镀银为银阳极，镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极.但是少数电镀由于阳极溶解困难，使用不溶性阳极，如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极.镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充.镀铬阳极使用纯铅，铅-锡合金，铅-锑合金等不溶性阳极。

工艺过程

一般包括电镀前预处理，电镀及镀后处理三个阶段。完整过程：

1、浸酸→全板电镀五金及装饰性电镀工艺程序

铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级 →浸酸→镀锡→二级逆流漂洗

2、逆流漂洗→浸酸→图形电镀铜→二级逆流漂洗 →镀镍→二级水洗→浸柠檬酸→镀金→回收→2-3级纯水洗→烘干工艺要求

① 镀层与基体金属、镀层与镀层之间，应有良好的结合力。

② 镀层应结晶细致、平整、厚度均匀。

③ 镀层应具有规定的厚度和尽可能少的孔隙。

④ 镀层应具有规定的各项指标，如光亮度、硬度、导电性等。

⑤ 电镀时间及电镀过程的温度，决定镀层厚度的大小。