腐蝕是指材料在各種環(huán)境作用下發(fā)生的破壞和變質(zhì)，它遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大損失。而耐蝕高分子材料是一類理想的防腐材料，在許多環(huán)境下能替代金屬材料，不僅能解決腐蝕問(wèn)題，還能抗污染，保證產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)安全，降低能耗與原材料的消耗等問(wèn)題。而氟塑料是有機(jī)高分予材料中耐腐蝕性能的佼佼者，人稱“塑料王”，尤其是在一般傳統(tǒng)材料不能解決的強(qiáng)腐蝕、高溫、低溫、高純等苛刻工藝條件下，氟塑料是防腐材料的首選材料，為化工生產(chǎn)解決了許多難題。
1 氟塑料涂層厚度的分析
1.1鋼磷化后涂層厚度分析
我們分別在4#試樣、6#試樣及12#試樣鋼基體上進(jìn)行了一、二、三層氟塑料的涂覆。
從金相顯微照片中我們可以得到，4#試樣的涂層厚度約為6.25～10μm，6#的試樣涂層厚度約為15～17.5μm，而4#試樣的涂層厚度約為27.5～25μm。因此我們可以得出，試樣涂覆的次數(shù)越多，得到的涂層厚度就越厚。但是我們也可以發(fā)現(xiàn)，4#涂層厚度較12#涂層厚度也僅增加的十幾個(gè)微米。這也表明了隨著涂覆次數(shù)的增加，涂層愈加致密、均勻、光滑，也為之后的涂覆涂層的加厚增加了難度。
1.2鋁合金微弧氧化處理后涂層厚度分析
我們可以來(lái)比較一下鋁合金微弧氧化試樣氟塑料的涂層厚度。在7#、66#試樣上分別進(jìn)行了一層、二層氟塑料涂覆，其截面形貌。
從金相顯微照片中我們可以看到：7#試樣涂層厚度約為95～100μm，7#試樣涂層厚度約為105～112.5μm。因此我們也可以得出，試樣涂覆的次數(shù)越多，得到的涂層厚度的越厚。但同理，隨著涂覆次數(shù)的增加，由于鋁合金基體上涂層非常致密、均勻、光滑，也為之后的涂覆涂層生長(zhǎng)增加了難度。
1.3兩種材料經(jīng)處理后涂層厚度的比較
我們可以看出鋁合金經(jīng)微弧氧化處理后涂覆的涂層厚度約為鋼磷化后涂層厚度的十倍左右。這說(shuō)明基體形貌不僅與涂層表面質(zhì)量關(guān)系密切，而且直接影響涂層的厚度。鋁合金經(jīng)微弧氧化處理后，表面形成了均勻、致密、交錯(cuò)的“火山噴射狀”組織特征的孔洞，這些孔洞縱橫生長(zhǎng)，直徑一般為5～7μm，乳液進(jìn)入這些孔洞后，將孔洞填滿與基體緊緊的交錯(cuò)在一起，而微弧氧化陶瓷層的厚度約為幾十個(gè)微米，這樣就形成一層幾十微米厚的結(jié)合層，使氟塑料涂層的厚度與表面質(zhì)量大大提高。
2涂層結(jié)合強(qiáng)度的測(cè)試
2.1壓痕法測(cè)試
涂層的硬度是涂層機(jī)械性能的重要指標(biāo)。它關(guān)系到涂層的耐磨性、強(qiáng)度及壽命等多種功能。表面涂層的硬度可由多種方法來(lái)完成。但不同的硬度測(cè)試方法，其涂層硬度的含義也不相同。從本質(zhì)上講，測(cè)量物體硬度的方法分為兩種，即靜力測(cè)量法(壓入法)和動(dòng)力測(cè)量法。靜力測(cè)量法包括布氏、洛氏、維氏硬度等；動(dòng)力測(cè)量法包括錘擊硬度、肖氏等。因?yàn)榫S氏硬度測(cè)量法適用的硬度范圍及試樣種類很寬，一般的浸涂、噴涂層均適用，故本實(shí)驗(yàn)采取維氏硬度壓痕法測(cè)量，見(jiàn)表1-1、表1-2。
由表中我們可以看出，隨著涂覆層數(shù)的增多，要想使涂層出現(xiàn)裂痕，所加的載荷數(shù)也要不斷加大，得到的壓痕尺寸也隨之增大，而維氏硬度卻呈減小趨勢(shì)，這也就是說(shuō)，隨著涂覆層數(shù)的增多，試樣表面的塑韌性增強(qiáng)而硬度降低。
對(duì)鋼基體而言，它的本征硬度(HV)是115，鋁合金微弧氧化陶瓷層的本征硬度(HV)是1500以上，而我們得到的復(fù)合硬度是同一涂覆層數(shù)時(shí)，鋼基體氟塑料涂層復(fù)合硬度大于鋁合金微弧氧化陶瓷層上氟塑料涂層復(fù)合硬度。這是由于當(dāng)壓痕法測(cè)維氏硬度時(shí)，壓頭接觸到微弧氧化陶瓷層并施加力使得本身脆性很大的陶瓷層在涂層出現(xiàn)裂紋之前發(fā)生瞬間開(kāi)裂，然而鋼基體故硬度較大，但卻不會(huì)發(fā)生脆性斷裂，因而我們測(cè)得的復(fù)合硬度值就出現(xiàn)了鋼基體氟塑料涂層復(fù)合硬度大于鋁合金微弧氧化陶瓷層上氟塑料涂層復(fù)合硬度[6]。
2.2彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度法測(cè)試
我們?cè)鴩L試用彎曲強(qiáng)度測(cè)試法和剪切強(qiáng)度測(cè)試法測(cè)試氟塑料涂層的結(jié)合強(qiáng)度。用彎曲強(qiáng)度測(cè)試法測(cè)試涂層結(jié)合力時(shí)，由于氟塑料涂層的塑韌性非常好，試樣的受力部分彎曲變形已經(jīng)達(dá)到的夾具所能達(dá)到的極限，但涂層幾乎完好無(wú)損。
用剪切強(qiáng)度法測(cè)試涂層的結(jié)合強(qiáng)度時(shí)，我們先用粘接劑(AB膠、502膠)將試樣兩邊粘在兩段鋸條上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。但是由于氟塑料具有很強(qiáng)的抗粘性，與膠體不親和，故在施加一定的載荷時(shí)之后，膠層首先出現(xiàn)開(kāi)裂，而氟塑料涂層沒(méi)有被破壞。由于的時(shí)間和一些客觀因素的限制，無(wú)法將本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行下去，對(duì)此我對(duì)測(cè)試涂層結(jié)合強(qiáng)度提出以下建議：
a、使用氟塑料的專用粘接劑粘接試樣
b、將兩試樣同時(shí)浸入氟塑料乳液中兩面對(duì)粘，使兩試樣中存在一層乳液，再進(jìn)行燒結(jié)，用氟塑料將試樣粘接在一起，這樣再進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。
3結(jié)論
通過(guò)對(duì)鋼基體上及鋁合金微弧氧化基體上氟塑料涂層的涂覆工藝和各項(xiàng)性能的研究，可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：利用浸涂法可在微弧氧化預(yù)處理鋁合金表面和磷化預(yù)處理鋼表面獲得均勻致密的氟塑料涂層，涂層厚度分別為120μm和20μm。
鋼磷化基體和鋁合金微弧氧化基體上都可以附著氟塑料，由于鋁合金微弧氧化基體表面的致密孔洞，較鋼基體表面的孔深而且均勻，因而鋼基體與鋁合金微弧氧化基體結(jié)合的更加緊密，故鋁合金微弧氧化基體上氟塑料涂層的厚度要大于鋼基體氟塑料涂層的厚度。
用壓痕法和三點(diǎn)彎曲法難以測(cè)試有機(jī)氟涂層與鋁合金和鋼基體的結(jié)合強(qiáng)度。
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