金屬的腐蝕與防護第七章表面處理與涂鍍層技術

1、金屬的腐蝕與防護第七章 表面處理與涂鍍層技術 表面處理與涂鍍層技術是從金屬材料與腐蝕介質的界面處著手，從而得到防腐蝕的目的，主要包括金屬表面處理、金屬涂鍍層和非金屬涂層。 7.1 金屬表面處理 主要包括鋁及鋁合金的氧化、鋼鐵的氧化和磷化以及不銹鋼的鈍化等三部分。 一、鋁及鋁合金的氧化 鋁及鋁合金在大氣中雖然能夠自然形成一層氧化膜，但膜薄 (45nm)而疏松多孔，為非晶態(tài)、不均勻、不連續(xù)的膜層，不能作為可靠的防護-裝飾性薄膜。 經化學氧化處理獲得的氧化膜，厚度一般在4m，質地柔軟，耐磨和抗蝕性能均低于陽極氧化膜。所以，除有特殊用途外，很少單獨使用。但因為它多孔且具有較好的吸附能力，在其表面再涂漆

2、，可以有效地提高鋁及鋁合金制品的耐蝕性和裝飾性。1、化學氧化處理 經陽極氧化處理獲得的氧化膜，厚度一般在520m，硬質陽極氧化膜厚度可達60250m，膜層具有以下特性： (1)硬度較高。純鋁氧化膜的硬度比鋁合金氧化膜的硬度高。通常它的硬度大小與鋁合金的成分、電解液組成及陽極氧化時的工藝條件有關。陽極氧化膜不僅硬度高，而且具有較好的耐磨性，尤其是表面層多孔的氧化膜具有吸附潤滑劑的能力，可進一步改善表面的潤滑性能。2、陽極氧化處理表5-1 幾種材料的硬度比較(2)有較高的耐蝕性。這是由于陽極氧化膜有較高的化學穩(wěn)定性。經測試，純鋁的陽極氧化膜比鋁合金的陽極氧化膜耐蝕性好。這是由于合金成分夾雜或形成金

3、屬化合物不能被氧化或被溶解，使得氧化膜不連續(xù)或產生空隙，從而導致氧化膜耐蝕性降低。所以一般經陽極氧化后所得膜必須進行封閉處理，才能提高其耐蝕性。 (3)有較強的吸附能力。鋁及鋁合金的陽極氧化膜為多孔結構，具有很強的吸附能力，所以給孔內填充各種顏料、潤滑劑、樹脂等進一步提高鋁制品的防護、絕緣、耐磨和裝飾性能。 (4)有很好的絕緣性能。鋁及鋁合金的陽極氧化膜，已不具備金屬的導電性質，而成為良好的絕緣材料。 (5)絕熱抗熱性能好。這是因為陽極氧化膜的導熱系數(shù)大大低于純鋁。陽極氧化膜可耐l773K，而純鋁只能耐933K。 綜上所述，鋁及鋁合金經化學氧化處理，特別是陽極氧化處理后，其表面形成的氧化膜具有

4、良好的防護裝飾等特性。因此被廣泛用于航空、電器、機械制造和輕工業(yè)等方面，汽車工業(yè)也趨于采用輕質的鋁及鋁合金。下面介紹幾種陽極氧化的工藝特點。 a硫酸陽極氧化 硫酸陽極氧化工藝獲得的鋁氧化膜外觀呈無色透明狀，厚度約為520m，硬度較高，孔隙較多(一般孔隙率在10%15%)，吸附力強，有利于染色。經封閉處理后，具有較高的抗蝕能力，主要用于防護和裝飾目的。 硫酸陽極氧化工藝簡單，操作方便；溶液穩(wěn)定，成本低廉；不需要高壓電源，電能消耗較少；氧化時間短，氧化效率高；適用范圍廣。除不適合松孔度大的鑄件、點焊件和鉚接組合件外，對其他鋁合金都適用。 該工藝的缺點：氧化過程中產生大量的熱，槽溫升高太快，生產時需

5、要降溫裝置。b鉻酸陽極氧化 鉻酸陽極氧化得到的氧化膜較薄，一般15m，膜層 質地較軟，彈性高，具有不透明的灰白色至深灰色外觀。氧化膜孔隙極少，染色困難。其耐磨性不如硫酸陽極氧化膜，但在同樣厚度條件下，它的抗蝕能力比不經封閉處理的硫酸陽極氧化膜高。鉻酸陽極氧化可以用來檢查鋁及鋁合金材料的晶粒度、纖維方向、表面裂紋等冶金缺陷。該膜層與有機涂料的結合力良好，是油漆等有機涂料的良好底層。 由于鋁在鉻酸氧化液中不易溶解，形成氧化膜后，仍能保持原來零件的精度和表面粗糙度，因此鉻酸陽極氧化工藝適用于容差小，表面粗糙度低的零件以及鑄件、鉚接件和點焊件等，不適用于含銅量大于4%和含硅量較高的鋁合金零件。c硬質陽

6、極氧化 硬質陽極氧化是一種厚層陽極氧化工藝，氧化膜最大厚度可達250300 m，鍍層硬度很高，在鋁合金上纖維硬度(HV)可達24524903MPa，而在純鋁上可達1176814710MPa，且其內層硬度大于外層。因膜層有孔隙，可吸附各種潤滑劑，增加了減磨能力。膜層導熱性很差，其熔點高達2323K。電阻系數(shù)較大，經過封孔處理(浸絕緣油漆或石蠟)，擊穿電壓高達2000V，在大氣中有較強的抗蝕能力。 因此，在國防工業(yè)和各種機械制造工業(yè)上獲得廣泛應用，其中主要用于要求耐磨、耐熱、絕緣的鋁合金零件上，如活塞、汽缸、軸承、飛機貨輪的地板、滾棒、導軌等。其缺點是當膜厚度大時，對鋁合金的疲勞強度有影響。 獲得

7、硬質陽極氧化膜的溶液很多，如硫酸、草酸、丙二酸、磺基水楊酸及其他無機酸和有機酸等。所用電源有直流、交流、交流直流疊加以及各種脈沖電流，其中以直流、低溫硫酸硬質陽極氧化工藝應用最廣，其次是混合酸硬質陽極氧化。下面分別作簡單介紹。 1)硫酸硬質陽極氧化工藝特點 硫酸硬質陽極氧化工藝具有溶液成分簡單、穩(wěn)定、操作方便、成本低、能用于多種鋁材等優(yōu)點，它與普通硫酸陽極氧化基本相同。所不同的是，在氧化過程中零件和鍍液保持低溫，一般在1010，這樣得到的氧化膜鍍層厚、硬度高。為此需要采取人工強制冷卻和用壓縮空氣強力攪拌等辦法。2)混合酸硬質陽極氧化工藝特點 混合酸硬質陽極氧化是在硫酸或草酸溶液的基礎上，加入一

8、定量的有機酸或少量無機鹽，如丙二酸、乳酸、蘋果酸、甘油、酒石酸、硼酸、硫酸錳等。這樣就可以在常溫獲得較厚的硬質陽極氧化膜，而且氧化膜質量有所提高。4瓷質陽極氧化 瓷質陽極氧化得到的氧化膜為不透明的淺灰白色，外觀與搪瓷釉層相似，所以稱為仿釉陽極氧化。膜層致密，具有較高的硬度、耐磨性和良好的熱電絕緣性，其抗蝕性比硫酸陽極氧化膜高。膜具有吸附力，能染色，色澤美觀，有良好的裝飾效果?？捎糜诟鞣N儀表及電子儀器零件表面的防護和日用品、食品用具的表面精飾。5、草酸陽極氧化 另外草酸陽極氧化獲得的氧化膜較厚，一般為820m，最厚達60m，彈性好，具有良好的電絕緣性。但是成本高、電力消耗大，需要冷卻裝置，因此在

9、應用方面受到限制。 其他方法：高效陽極氧化、寬溫度范圍陽極氧化、光亮陽極氧化和磷酸陽極氧化等。6染色或著色 鋁及鋁合金經氧化后，往往要經過染色或著色，以得到色彩鮮艷，耐光、耐候性好的精飾表面，在輕工業(yè)、建筑業(yè)得到廣泛應用。根據(jù)著色物質和色素體在氧化膜中分布的不同，可以把鋁陽極氧化膜著色方法分為三類，即吸附染色、整體發(fā)色和電解著色。 7封閉處理 由于陽極氧化膜的多孔結構和強吸附能力，表面易被污染，尤其處于腐蝕環(huán)境中，腐蝕介質進入孔內容易引起腐蝕。因此，經陽極氧化后的皮膜無論著色與否，均需進行封閉處理，以提高氧化膜的抗蝕、絕緣和耐磨性能，以減弱對雜質或油污的吸附。 氧化膜封閉的方法很多，常用方法有

10、：熱水封閉法、蒸汽封閉法和鹽溶液封閉法，另外還有石蠟、油類和樹脂封閉法等。 下面對三種主要的封閉方法分別加以介紹。1)熱水封閉 熱水封閉或蒸汽封閉的原理：是氧化膜表面和孔壁的Al2O3在熱水中發(fā)生水化反應，生成水合氧化鋁，使得原來氧化膜的體積增加33%100%，氧化膜體積的膨脹使得膜孔顯著縮小，從而得到封孔的目的。反應式為： Al2O3 Al2O3H2O H20加熱 熱水封閉宜采用蒸餾水或去離子水，而不用自來水，主要為了防止水垢吸附在氧化膜中，使皮膜透明度下降。 實踐證明，采用中性蒸餾水封閉，制品易產生霧狀塊的外觀，影響表面光亮度。采用微酸性的蒸餾水封閉，可以得到良好的狀態(tài)。其封閉工藝參數(shù)如下

11、：溫度 95100pH值 6時間 1030min2)蒸汽封閉 蒸汽封閉要比熱水封閉效果好，但成本較高。一般適用于封閉要求高的裝飾性零件，蒸汽封閉還可以防止某些染料在水封閉中的流色現(xiàn)象，而且利用水蒸氣壓力對氧化膜的壓縮作用，可提高膜層的致密程度。工藝條件如下：溫度 100110壓力 時間 45min 3)鹽溶液封閉 a重鉻酸鹽封閉 重鉻酸鹽封閉法俗稱填充法，使在重鉻酸鹽的水溶液中，氧化膜吸附重鉻酸鹽后發(fā)生化學反應，生成堿式鉻酸鋁和重鉻酸鋁。這些生成物將皮膜孔隙填滿，起到封孔的作用。經重鉻酸鹽封閉后的制品表面為金黃色。 零件在封閉前需用冷水清洗干凈，避免將硫酸帶入封閉槽，破壞膜層的色澤。另外，要防

12、止零件與槽體接觸，破壞氧化膜。 當封閉液中硫酸根大于L-1時，封閉色澤變淡、發(fā)白，加入適量鉻酸鈣可將硫酸根除去。當硅酸根大于L-1時，制品色澤發(fā)白、顏色發(fā)花，抗蝕能力下降，可添加硫酸鉀鋁來解決。當氯離子大于L-1時，封閉溶液必須更換或稀釋后再用，因為它能腐蝕氧化膜。b水解鹽類封閉 在某些金屬鹽溶液中，利用金屬鹽被氧化膜吸附后發(fā)生水解反應，生成的氫氧化物沉淀填充在孔隙內，達到封孔目的。常用的有Co，Ni鹽類。具體反應式為：NiSO4 + H2O Ni(OH)2 + H2SO4 由于此類氫氧化物幾乎無色透明，且能與有機染料分子形成配合物，因此水解鹽封閉法特別適用于防護裝飾性氧化物的著色處理。加熱水

13、解二、鋼鐵的氧化和磷化1鋼鐵的氧化 鋼鐵的氧化處理又稱發(fā)藍，其具體工藝流程如下： 有機溶劑除油化學除油熱水洗(70100)流動冷水洗工業(yè)鹽酸洗流動冷水洗化學氧化回收槽浸洗流動冷水洗鈍化處理(用3%5%的肥皂液在溫度8090時，處理35min，或者用0.2%的鉻酐+0.1%磷酸在溫度8090時，處理1 min熱水洗(70100)干燥(熱風吹干或室溫干燥)檢驗浸油(在105110的機油、錠子油或變壓器油中浸泡35min)。 氧化后的零件表面生成一層厚度為的氧化膜，氧化處理時不析氫，因此不會產生氫脆，對零件尺寸和精度無顯著影響。 氧化膜的主要組成是Fe3O4，膜層的色澤取決與零件的表面狀態(tài)和材料的合

14、金成分以及氧化處理的工藝操作條件。一般呈藍黑色或深黑色，含硅量較高的鋼鐵件氧化膜呈灰褐色和黑褐色。鋼鐵零件經氧化處理雖然能夠提高耐蝕性，但其防護能力仍然較差，需用肥皂液、浸油或重鉻酸溶液處理后，才能提高氧化膜的抗蝕性和潤滑性。 鋼鐵的氧化處理廣泛應用于機械零件、電子設備、精密光學儀器、彈簧和兵器等的防護裝飾方面，但使用過程中應定期擦油。 鋼鐵的氧化處理一般可用化學、電化學等方法，目前生產中普遍采用的是堿性化學氧化法。下面是堿性化學氧化溶液的成分和工藝條件(表5-2)。表5-2 堿性化學氧化溶液的成分和工藝條件注：1號溶液含有重鉻酸鹽，氧化處理速度較快，氧化膜致密但光亮度稍差。2號溶液含有磷酸三

15、鈉，當溶液中鐵含量增加時可起有益作用，利于提高氧化膜性能。3號溶液為一般通用液，所得膜層美觀光亮。4號溶液為雙槽氧化法，從第一槽氧化取出后可以直接進入第二槽氧化，不必清洗。這種方法可以獲得防護性較好的藍黑色光亮氧化膜，厚度一般為。2鋼鐵的磷化 鋼鐵在某些酸式磷酸鹽(如鋅、錳、鐵、鈣等)為主的溶液中處理，使其表面上沉積形成一層不溶解于水的結晶型磷酸鹽轉化膜的過程稱為鋼鐵的磷化。1)磷化膜的組成及性質 根據(jù)不同的基本材質，工件的表面狀態(tài)，磷化液組成及磷化處理時采用的不同工藝條件，可以得到不同種類、不同厚度、不同表面密度和不同結構、不同顏色的磷化膜。表53 磷化膜分類及性質 磷化膜是由一系列大小不同

16、的晶體組成，在晶體的連接點處將會形成細小裂縫的多孔結構，這種多孔的晶體結構能使鋼鐵工件表面的耐蝕性、吸附性及減磨性得到改善。 磷化膜的厚度一般在150m，實際應用中通常采用的單位是單位面積的膜層重量(以gm-1表示)。根據(jù)膜重一般分為薄膜(10gm-2)三種。 磷化膜在200300時仍然具有一定的耐蝕性，溫度大于450，防蝕能力顯著下降。磷化膜在大氣、礦物油、動植物油、苯、甲苯等介質中具有很好的抗蝕能力，但在酸、堿、海水及水蒸氣中耐蝕性差。 磷化處理后，其基體金屬的硬度、磁性等均保持不變，但對高強度鋼(強度大于1000Nmm-2)在磷化處理后必須進行除氫處理(溫度130230，時間14h)。

17、2)鋼鐵磷化的用途(1)耐蝕防護用磷化膜 a防護用磷化膜 常用于鋼鐵工件的耐蝕處理，磷化膜類型可以選用鋅系或錳系，磷化膜單位面積重量為1040gm-2，磷化后需涂防銹油、防銹脂或防銹蠟等。經磷化處理的膜層，在中性鹽霧實驗中，出現(xiàn)第一銹點的時間為：鋼鐵工件涂防銹油 15h鋼鐵工件+硫酸磷酸鋅膜(16gm-2)+ 防銹油 550h鋼鐵工件+硫酸磷酸鋅膜(40gm-2)+ 防銹油 800hb油漆底層用磷化膜 這種磷化膜用于增強漆膜與鋼鐵工件的附著力及防護性，提高鋼鐵工件的涂漆質量，磷化膜可選用鋅系或鋅鈣系。 磷化膜重量m-2用作較大形變鋼鐵工件的油漆底層。 磷化膜重量15gm-2 用作一般鋼鐵工件的

18、油漆底層。 磷化膜重量510gm-2用作無形變鋼鐵工件的油漆底層。 (2)冷加工潤滑用磷化膜 采用鋅系磷化膜有助于冷加工成型，單位面積的膜層重量依據(jù)使用目的而定。例如：用于鋼絲、焊接鋼管的拉拔，磷化膜重量為l10gm-2；精密鋼管拉拔，磷化膜重量為410gm-2；鋼鐵工件冷擠壓成型，磷化膜重量大于10gm-2；非減壁深沖成型，磷化膜重量為410gm-2。(3)減磨用磷化膜 兩個滑動表面除使用較好的潤滑劑(如MoS2)外，磷化膜也能起到潤滑作用，降低摩擦系數(shù)。一般優(yōu)先選用錳系磷化膜，也可用鋅系磷化膜。對具有較小動配合間隙工件，磷化膜重量一般為l3gm-2；具有較大動配合間隙工件(如減速箱齒輪)，

19、磷化膜重量一般為220gm-2。(4)電絕緣用磷化膜 電極及變壓器用的硅鋼片經磷化處理可提高其電絕緣性能，一般 選用鋅系磷化膜。 一般鋼鐵工件的磷化處理流程如下： 化學除油熱水洗冷水洗酸洗冷水洗磷化處理冷水洗磷化后處理冷水洗去離子水洗干燥。 工件若經噴砂處理，所得磷化膜質量更佳。噴砂過的工件為防止重新銹蝕，應在6h內磷化處理。磷化前處理酸洗液中不宜加入若丁、烏洛托品之類的緩蝕劑，由于它們吸附于鋼鐵工件表面抑制了磷化處理反應，使得磷化膜不均勻。為使磷化膜結晶化致密，在磷化處理前可增加表面調整工序，一般用鈦鹽溶液作為調整劑。三、不銹鋼的表面處理不銹鋼的酸洗鈍化（美國工藝）1.銹斑的松弛2.去除銹斑

20、3.光亮化浸漬（化學拋光）4.鈍化5.表面拋光72 鍍層技術一、電鍍 當具有導電表面的制件與電解質溶液接觸，并作為陰極，在外電流作用下，在其表面形成與基體結合牢固的鍍覆層的過程稱為電鍍。底層可以是金屬、合金、半導體以及含有各種固體微粒的復合鍍層，如鍍銅、鍍Ni-P合金、Ni-Al2O3復合鍍層等。1預處理 電鍍前，金屬表面要經過預處理，預處理包括研磨、拋光(機械拋光、化學拋光、電化學拋光)、除油、除銹等過程。 研磨和機械拋光是對金屬制品表面進行整平處理的機械加工過程。研磨在粘有磨料的磨輪上進行；機械拋光是在涂有拋光膏的拋光輪上進行；化學拋光是金屬制品在特定條件下的化學浸蝕過程，由于金屬表面的微

21、觀凸起處在特定溶液中的溶解速度比微觀凹陷處的溶解速度大的多，結果使得基體被整平而獲得平滑、光亮的表面； 電化學拋光是金屬表面的陽極電化學浸蝕過程，在特定條件下，金屬表面的微觀凸起處的陽極溶解速度顯著地大于微觀凹陷處，使得表面顯微粗糙度逐漸減小，最后獲得鏡面般平滑、光亮的表面。 除油是為了保證金屬表面精飾產品具有良好的質量和為了使鍍層、涂覆層與基體的牢固結合，一般分為有機溶劑除油、化學除油和電化學除油等。在上述各方法中同時使用超聲波時，可大大提高除油速度和效果。 有機溶劑對油脂有物理溶解作用，特點是除油速度快，一般不腐蝕金屬，但除油不徹底，需用化學法或電化學法補充除油。常用的有機溶劑有煤油、汽油

22、、苯類、酮類、某些氯化烷烴或烯烴等?；瘜W除油是利用堿溶液對皂化油脂的皂化作用和表面活性物質對非皂化油脂的乳化作用，除去工件表面上的各種油脂。電化學除油是在堿性電解液中，金屬工件在直流電的作用下，產生極化作用，使金屬-溶液間的表面張力降低，溶液易于潤濕并滲入油膜下的工件表面。 同時析出大量的氫或氧對油膜造成劇烈的沖擊和破碎，對溶液產生強烈的攪拌，加強油膜表面溶液的更新，油膜被分散成為細小的油滴脫離工件表面，進而在溶液中形成乳濁液，達到除油的目的。在堿性溶液中的化學除油和電化學除油過程中，引入超聲波可以強化除油過程，縮短除油時間、提高工藝質量，還可以使細孔、盲孔中的油污徹底清除，從而提高除油效果。

23、 除銹方法也有機械法、化學法和電化學法三種。機械法除銹是對工件表面進行噴砂、研磨、滾光或擦光等機械處理，在制件表面得到整平的同時除去表面的銹層?；瘜W除銹是用酸或堿溶液對金屬制品進行強浸蝕處理，使得制品的表面銹層通過化學作用和浸蝕過程中產生的氫氣泡的機械剝離作用而被除去。 電化學除銹是在酸或堿溶液中對金屬制品進行陰極或陽極處理而除去銹層。陽極除銹是化學溶解、電化學溶解和電極反應析出氧氣氣泡的機械剝離作用，陰極除銹是化學溶解和陰極電極反應析出氫氣氣泡的機械剝離作用。 對一般金屬制品多用酸浸蝕法除銹，對兩性金屬可以用堿性溶液浸蝕除銹。為了減少強浸蝕過程中基體金屬的溶解，確保金屬制品的幾何尺寸與形狀，

24、并減輕滲氫、防止氫脆，可以在浸蝕液中添加緩蝕劑。緩蝕劑能選擇性地吸附在裸露的基體金屬上而不被金屬的氧化物吸附。因此，在不影響氧化物的正常溶解條件下，提高了金屬表面的析氫超電壓，從而減緩酸對金屬的腐蝕和氫脆。 對于表面油污不嚴重的工件，其預處理過程的除油和除銹步驟可以合并進行聯(lián)合處理，即將工件在含有乳化劑的浸蝕液中處理，以簡化工藝，減少設備及化工原料數(shù)量。聯(lián)合處理所采用的浸蝕劑，對黑色金屬和重有色金屬常用酸液，而對輕金屬及其合金常用堿液。因乳化作用是惟一除油的途徑，故應選用乳化能力較強的乳化劑。 需要電鍍的金屬制品經除油和強浸蝕，在進行電鍍前還需進行弱浸蝕或活化處理。 其目的是除去金屬表面上的極

25、薄氧化膜，使得金屬表面活化以保證鍍層與基體金屬的牢固結合。弱浸蝕可以用化學法、電化學法或陰極活化法?；瘜W弱浸蝕是將金屬制品浸入稀酸(3%5%HCl或3%5%H2SO4)或稀NaCN溶液中1min，從而使金屬表面的極薄氧化膜溶解而除去。電化學法利用與化學浸蝕相同但濃度更低的溶液，在510Adm-2的電流密度下進行陽極處理，將氧化膜溶解除去。陰極活化是將工件在溶液中進行陰極處理，表面的氧化膜被還原成金屬。例如：用焦磷酸鹽鍍液鍍銅及銅合金時，即可在堿性磷酸鹽鍍液中進行陰極活化處理。鋼鐵制品電鍍硬鉻時常用陽極活化，直接在鍍鉻槽中先使工件作短時陽極浸蝕處理，再轉換為陰極進行電鍍。 弱浸蝕總是在工件經過徹

26、底除油和強浸蝕后才進行，如果弱浸蝕液就是電鍍液成分之一或它被帶入不污染鍍液時，工件弱浸蝕后最好直接進入鍍槽，以保證活化效果。 綜上所述，電鍍前的一般預處理過程如下： 研磨或拋光水洗除油水洗除銹水洗活化水洗電鍍。 2常用電鍍 1)鍍銅 由于銅鍍層的化學穩(wěn)定性較差，除特殊的外觀和熱處理要求外，一般不單獨作為防護裝飾鍍層，而常作為其他鍍層的中間鍍層或底層，以提高表面鍍層與基體金屬的結合力。銅鍍層的晶體粒度細小，現(xiàn)代工業(yè)中使用周期換向電流技術或通過添加劑，可以在廉價的鍍銅液中鍍出全光亮、整平性能好、韌性高的銅鍍層，因而銅鍍層至今仍被廣泛地應用于防護裝飾性鍍層，并成為電鍍工業(yè)中主要的鍍種之一。 可以用來

27、獲得鍍銅層的鍍液很多，按其組成可以分為劇毒性的氰化物和非氰化物體系兩大類。后者又分為酸性鍍銅液、焦磷酸鹽鍍銅液、檸檬酸鹽鍍銅液、酒石酸鹽鍍銅液、HEDP鍍銅液、H5L羥基乙叉二膦酸、氮三乙酸鍍銅液、乙二胺鍍銅液和氟硼酸鍍銅液等等。(1)酸性硫酸鹽鍍銅液 酸性硫酸鹽鍍銅液基本成分比較簡單，主要由硫酸銅和硫酸組成。硫酸銅是供給銅離子的主鹽，在鍍銅液中電離產生二價銅離子和硫酸根，在外電流的作用下，銅離子在陰極放電還原為銅鍍層。銅陽極溶解釋放出離子補充體系銅離子的損耗。 鍍液中一定要含有游離硫酸，以改善鍍液的電導和陰極極化，從而改善體系的均鍍能力，提高電流效率。 酸性硫酸鹽鍍液中獲得銅鍍層質量的優(yōu)劣與

28、鍍液中銅鹽濃度、游離硫酸根含量、溫度、陰陽極的電流密度以及攪拌方式和攪拌程度密切相關。 在酸性硫酸鹽鍍液光亮鍍銅工藝中，陽極采用含磷0.04%0.3%的銅板，這種陽極銅板溶解時，能夠形成一層有韌性的棕黑色膜，對導電性能影響很小，不會影響銅的正常溶解，同時還可以避免一價銅離子的生成。為了防止銅陽極在通電溶解過程中不溶物進入鍍液，可用滌綸布袋或陽極框包圍，以減少鍍層粗糙和毛刺的產生。陰陽極面積比為l：l時，不會發(fā)生陽極鈍化現(xiàn)象，同時鍍液中的銅含量也能夠保持穩(wěn)定。 鍍液的配制如下：首先將計算量的硫酸銅用熱蒸餾水或去離子水溶解，加入少量硫酸(化學純或電池級，數(shù)量約為需求量的110)以防止硫酸銅水解。加

29、入lmlL-1的30%的雙氧水，攪拌30min，然后加入l2gL-1的活性炭，攪拌30min，靜置數(shù)小時(最好隔夜)。過濾后在濾液中加入余量的硫酸。將添加劑分別配制成溶液，加入已配制好的鍍液中，再用蒸餾水稀釋至指定體積，充分攪拌即可。(2)焦磷酸鹽鍍銅液 焦磷酸鹽鍍銅是國內應用比較廣泛的工藝之一，它的主要特點是鍍液比較穩(wěn)定，容易控制，電流效率較高，均鍍能力和深鍍能力強，鍍層結晶細密，并能夠獲得較厚的鍍層，只是鍍液的成本偏高。表54 焦磷酸鹽鍍銅溶液的組成和工藝條件舉例注：l，3號配方適用于一般鍍銅；2號配方適用于光亮鍍銅；4號配方適用于滾鍍。 鍍液成分的作用：焦磷酸銅是鍍液的主鹽，提供銅離子，

30、焦磷酸鉀是配合劑。鍍液中必須要有一定量的焦磷酸根存在，以穩(wěn)定焦磷酸銅配合物，防止沉淀產生，改善鍍層質量，提高鍍液分散能力和改善陽極溶解狀況。硝酸鹽可以提高電流密度的上限，減少針孔，降低鍍液的操作溫度，提高分散能力等，但都明顯降低電流效率。檸檬酸鹽、酒石酸鹽、氮三乙酸和氨水與銅形成配合物，是輔助配體。它們可以改善鍍液分散能力，加強鍍液的緩沖作用，促進陽極溶解，增大容許電流密度和提高鍍層的光亮度。巰基化合物是光亮添加劑，二氧化硒是輔助光亮劑，能夠提高鍍層光亮度，同時降低鍍層內應力。在電鍍時，陰陽極面積之比一般為1:2。2)鍍鎳及鎳合金(1)鍍鎳 鍍鎳的應用面很廣，大體可分為防護裝飾性和功能性兩方面

31、。 在防護裝飾性鍍層，鎳可以鍍覆在低碳鋼、鋅鑄件、某些鋁合金及銅合金的表面，保護基體材料不受腐蝕，并通過拋光暗鎳鍍層或直接鍍光亮鎳的方法獲得光亮的鎳鍍層，達到裝飾的目的。另外，也有在光亮鎳鍍層上鍍金或仿金鍍層，并覆蓋透明的有機膜層，從而獲得金色裝飾層。塑料經過處理后也能鍍鎳，使其金屬化，既輕巧又美觀。 在鎳鍍層的功能性應用方面，最令人注目的是修復電鍍，在被磨損、腐蝕或加工過度的零件上，鍍上比實際需要更厚一點的鎳鍍層，然后經過機械加工，使其達到規(guī)定的尺寸。尤其是近年來發(fā)展了刷鍍技術，可以在需要修復的部位進行局部電鍍，進一步降低了修復的成本。易磨損的軸類或軸承零件的修復常常采用這種方法。 厚的鎳鍍

32、層具有很好的耐磨性，可以作為耐磨鍍層，尤其是近年發(fā)展了復合電鍍，以鎳為主體金屬，以金剛石、碳化硅、三氧化二鋁等粒子作為分散顆粒，可以沉積出夾帶耐磨微粒的復合鍍層，硬度比通常鎳鍍層高，耐磨性更好。如果以石墨或氟化石墨進行復合鍍，鍍層具有優(yōu)良的自潤滑性能，可作為潤滑鍍層。 鍍鎳溶液的種類很多，大致可分為電鍍暗鎳、半光亮鎳與光亮鎳，以及特殊要求的鍍鎳三大類。 電鍍暗鎳多用于要求厚鍍層的功能性鍍鎳，也常用作裝飾性鍍鎳。 半光亮鍍鎳與光亮鍍鎳主要用作防護裝飾性鍍鎳，而且常組成雙鎳層或三鎳層，以得到較高的抗蝕性。其鍍液基本組成與瓦特浴鍍鎳成分相同，僅添加了不同的光亮劑。瓦特浴鍍鎳液基本組成如下： 硫酸鎳(

33、NiSO47H2O) 240gL-1 氯化鎳(NiCl26H2O) 20gL-l 硼 酸 20gL-1 現(xiàn)在使用的瓦特浴鍍鎳液組成多數(shù)是在此基礎上做了微小變動。硫酸鎳是鍍鎳溶液的鎳離子主要來源。氯化鎳的作用有兩個，一是幫助陽極溶解，二是提高溶液的電導率，以降低達到額定電流密度時的槽電壓。硼酸起緩沖作用，用來穩(wěn)定鍍液pH值。采用瓦特浴鍍液時，鍍液濃度、電流密度、溫度、攪拌和pH值等條件是相互影響的。 鍍鎳光亮劑分為兩類。第一類光亮劑又稱為初級光亮劑，包括芳香族磺酸、芳香族磺酰胺、芳香族磺酰亞胺、芳香族亞磺酸以及雜環(huán)磺酸等五類化合物。第二類光亮劑又稱次級光亮劑，包括醛類、酮類、炔類、氰類和雜環(huán)類等

34、五種類型的化合物。 特殊要求的鍍鎳有緞狀鎳、黑鎳、滾鍍鎳等，針對不同要求而擇定。(2)鍍鎳磷合金 鎳磷合金是一種單相均一的非晶態(tài)合金，它不存在晶界、位錯等基體缺陷，因此不會產生晶間腐蝕現(xiàn)象，耐點蝕性能也好于晶態(tài)合金。此外，它對能導致應力腐蝕開裂的滑移平面的選擇性腐蝕也不敏感，不會發(fā)生應力腐蝕開裂。 鎳磷合金除具有優(yōu)良的耐蝕性外，還具有硬度高(熱處理前600HV，400處理1h，硬度為1000HV)、鍍層致密、耐藥性和耐磨性好、能屏蔽電磁波等特性。 鎳磷合金受熱會發(fā)生晶型轉變，由均一單相的非晶態(tài)結構變?yōu)殒嚲w與Ni3P兩相組織，結果使耐蝕性下降。當鍍層含磷量大于8%時，鍍層變?yōu)榉谴判浴?鎳磷合金

35、可以通過電鍍和化學鍍的方法獲得?；瘜W鍍時是用次亞磷酸鈉作還原劑。電鍍鎳磷合金是在鍍鎳溶液中加入亞磷酸或次亞磷酸鈉而得到。用亞磷酸時，鍍液的穩(wěn)定性高，成本低，鍍層中含磷量容易控制。由于亞磷酸鎳的溶解度低，電鍍必須在較低pH值下進行，因而電流效率較低。用次亞磷酸鈉時，由于它本身是強還原劑，成本高，也給操作帶來麻煩，因此實際應用得很少。 鍍液組成及工藝條件見表55。表55 鎳磷合金鍍液的組成和工藝條件* 絡合劑和穩(wěn)定劑由武漢大學電化學教研室研制。 鎳磷合金鍍液的具體配制步驟如下：稱取計量的鎳鹽、絡合劑、穩(wěn)定劑于鍍槽中，加入熱水，在攪拌下使其溶解。稱取計量的硼酸，用熱水在另一容器中溶解后用濾布濾入鍍槽

36、。在鍍槽中加入計量的亞磷酸與磷酸，攪拌均勻。將濕潤劑或糖精分別用熱水溶解后，在攪拌條件下慢慢倒入鍍槽。調整溶液pH值，加水至規(guī)定體積后進行試鍍。(3)電鍍其他鎳基合金 電鍍其他鎳基合金主要有NiZn，NiAl，Ni-Mo，Ni-W，Ni-Mo-Fe，Ni-S，Ni-P-S等。其中，Ni-Mo，Ni-Mo-Fe，Ni-S可以作為析氫反應的電催化活性陰極材料，具有較好的開發(fā)前景39。它既可以降低電解槽電壓，又可以減少環(huán)境污染，推動清潔的二次能源氫能的實現(xiàn)，也可以用在電解海水制氯防污系統(tǒng)，代替目前使用的Ni或Ti網(wǎng)。3)鍍鉻 鍍鉻按其用途主要分為防護裝飾性鍍鉻和耐磨性鍍鉻兩類，前者是防止基體金屬銹蝕

37、和美化產品外觀，后者是提高機械零件的硬度、耐磨、耐蝕和耐溫性能。 防護裝飾性鍍鉻大量應用于汽車、摩托車、自行車、縫紉機、鐘表、家用電器、醫(yī)療器械、儀器儀表、家具、辦公用品以及日用五金等產品。其特點是：鍍層薄，只有；鍍鉻層對鋼鐵基體是陰極性鍍層，因此必須采用中間鍍層才能得到足夠的防蝕效果；鍍鉻層平滑、光亮、美觀。鋼鐵零件一般防護性鍍鉻的主要工藝流程有兩種：(1)Cu-Ni-Cr化學除油水洗陽極電解除油水洗閃鍍氰化銅水洗光亮鍍銅水洗光亮鍍鎳水洗鍍鉻水洗干燥水洗周期換向氰化鍍銅水洗光亮鍍鎳水洗鍍鉻水洗干燥。(2)多層Ni-Cr化學除油水洗陽極電解除油水洗陰極電解除油水洗半光亮鍍鎳回收槽中清洗光亮鍍鎳

38、水洗鍍鉻水洗干燥回收槽中清洗亮硫鎳光亮鍍鎳水洗鍍鉻水洗干燥。 4)鍍鋅及鋅合金 (1)鍍鋅 鍍鋅層大多鍍覆于鋼鐵制品的表面。經鈍化后，在空氣中幾乎不綠生變化，在汽油和含CO2的潮濕水汽中也有很好的防銹性能，這是因為鈍化膜致密和鋅鍍層表面生成的堿式碳酸鋅薄膜保護了下面金屬不再遭受腐蝕的緣故。另外鋅有較鐵(0.44V)負的電位(0.76V)，因此形成Fe-Zn原電池時，鋅為陽極，它本身會溶解而使鋼鐵基體得到保護。即使表面鋅鍍層不完整也能起到保護作用，所以鋅鍍層被稱為“陽極性鍍層”。鋅鍍層對鋼鐵基體既有機械保護作用又有電化學保護作用，因此抗蝕性特別優(yōu)良。 鋅鍍層鈍化后，通常視所用鈍化液不同而得到不同

39、色彩的鈍化膜或白色鈍化膜。彩虹色鈍化膜的抗蝕性比無色鈍化膜高五倍以上。一方面是因為彩虹色鈍化膜比較厚，另一方面彩虹色鈍化膜表面被劃傷后，在潮濕空氣中，劃傷部位附近的鈍化膜中的六價鉻可以對劃傷部位進行“再鈍化”，修復損傷后使得鈍化膜保持完整，因此，鍍鋅膜一般采用彩虹色鈍化膜。無色鈍化膜外觀潔白，多用于日用五金、建筑五金等要求有白色均勻表面的制品。此外還有黑色鈍化、軍綠色鈍化等，在工業(yè)上也有應用。(2)鍍鋅合金 鋅基合金具有優(yōu)良的耐蝕性能，通過電鍍的方法可以得到鋅和其他很多金屬的二元合金或三元合金。例如Zn-Fe，Zn-Co，Zn-Ni，Zn-Cr，Zn-Ti，Zn-Mn，Zn-Al，Zn-Sn，

40、Zn-Mo，Zn-Ni-V，Zn-Ni-Cd，Zn-Ni-Co，Zn-Ni-Ti，Zn-Co-Mo，Zn-Co-Cr和Zn-Ti-Fe等。多數(shù)鋅合金的防腐蝕性能比鋅好，能夠有效降低鍍層的使用厚度。目前常用的鋅合金有Zn-Fe，Zn-Co，Zn-Ni，Zn-Ti，Zn-Mn，Zn-Al，Zn-Co-Cr等，它們以優(yōu)良的耐蝕性和低氫脆性而有可能取代鋅和鎘鍍層。日本一公司開發(fā)的光亮Zn-Ni合金電鍍工藝，據(jù)稱23m的鍍層可以耐鹽霧200h。Zn-Co合金外觀酷似鉻，可作裝飾性鍍層。Zn-Fe合金可進行磷化處理而用于鋼板和零件的電鍍 鋅鎳合金以含鎳8%15%最佳，大于15%時鍍層難于鈍化。鋅鎳合金的耐

41、蝕性和耐磨性約為純鋅的35倍，耐熱達200250，焊接性及延展性與純鋅相當，在碳素鋼上的顯微硬度為550HV，對油漆的結合力良好，氫脆性接近于零，鍍層毒性小，但潤滑性能稍低于純鋅。表5-6 鋅鎳合金鍍液的組成和工藝條件其中應用最廣的是氯化物型，其次是硫酸鹽型。兩類鍍液成分及工藝條件見表5-6。*光亮劑721-2由哈爾濱工業(yè)大學研制，SSA-85由武漢材料保護研究所研制。鋅鎳合金的鈍化工藝參數(shù)見表5-7表5-7 鋅鎳合金的鈍化工藝參數(shù) 5)鍍鎘 鎘在陰極上的沉積過程與鋅類似。鎘的標準電極電位04V，比鐵(044V)稍高，在通常條件下，鎘鍍層對鋼鐵基體是陰極性鍍層。但在25人造海水中，鎘的電位是，

42、比鐵(0.42V)低，因此鎘和鐵的電位隨條件的改變而改變。如在一般情況下，鎘屬于陰極型鍍層，其防護性能不如鋅好；但在海洋性氣候、海水或高溫環(huán)境中，鎘對鐵是陽極性鍍層，其防護性能比鋅好得多。 由于鎘鹽的毒性很大，價格較高，一般只有特殊要求的技術鍍層才進行鍍鎘。 鎘鈦鍍層可以防止高強度零件電鍍后造成的氫脆斷裂，同時又具有較好的耐蝕性，常用在宇航、國防工業(yè)的重要結構件上。 二、熱浸鍍和熱噴涂 1熱浸鍍 熱浸鍍是將金屬制件浸入熔融金屬中，使其表面形成與基體牢固結合的金屬鍍覆層的過程。要求鍍層金屬熔點遠遠低于基體材料，故常限于采用低熔點金屬及其合金，一般采用錫、鉛、鋅、鋁及其合金。鋼是最廣泛的基體材料，

43、有時也用鑄鐵或銅作為基體。 目前常用的熱浸鍍層有熱浸鍍鋅、鋁、Galvalume鋅鋁合金(55%Al，43.5%Zn，1.5%Si)及Galfan鋅鋁合金(5%Al，0.05%稀土，余量Zn)鍍層。1993年全世界熱浸鍍Galvalume鋅鋁合金鍍層的鋼材產量達280萬t，1997年Galfan鍍層鋼板也達200萬噸。 以熱浸鍍鋅為例介紹熱浸鍍的生產工藝及其防蝕機理如下： 鋅和鐵界面經擴散和反應形成合金層，這些合金由幾種金屬間化合物組成，它們是Fe5Zn21，F(xiàn)eZn7，F(xiàn)eZn13。等，越靠近鋼鐵基體，含鐵量越多。 熱浸鍍鋅時，一般認為過程是按以下步驟進行：(1)鋼鐵基體進入鋅液，由于其表面

44、溫度較低，在表面凝結一層鋅殼。(2)鋼鐵基體溫度上升到鋅的熔點，鋼鐵表面的鋅殼完全熔化，鋅液在鋼鐵表面浸潤，并于基體表層進行擴散和界面反應，形成鋅鐵合金。(3)在鋅鐵合金層表面形成純鋅層，最后經冷卻，形成結晶純鋅層。 熱浸鍍層對鋼鐵制件的防腐蝕作用分為兩種情況。在鍍層沒有破壞的情況下，它和其他隔離性防護層一樣，可以起到隔離作用。當鍍層發(fā)生損壞并露出鐵基體時，鍍層與鐵形成原電池，鋅作為陽極被溶解，使鋼鐵基體受到保護。在熱浸鍍層中，直接與基體接觸的鍍層部分不是純鋅、純鋁或鋅鋁合金，而是它們與鐵形成的含鐵合金，電位比純鐵低，仍然可以起到犧牲陽極的保護作用。 2 熱噴涂 將熔融狀態(tài)的金屬霧化，并連續(xù)噴

45、射在制件表面上，形成與基體牢固結合的金屬覆蓋層的過程，稱為熱噴涂。 根據(jù)熱源的不同，可以將熱噴涂分為以氧-乙炔焰加熱的火焰熱噴涂、以等離子焰流加熱的等離子熱噴涂、以電弧加熱的電弧熱噴涂和以爆炸波為熱源的爆炸熱噴涂四種。根據(jù)所噴涂材料的不同，可以分為線材熱噴涂、粉末熱噴涂兩種。目前應用于海洋環(huán)境中鋼結構防腐蝕的熱噴涂技術主要是線材火焰熱噴涂鋁和電弧火焰熱噴涂鋁以及線材火焰熱噴涂鋅和電弧火焰熱噴涂鋅。 熱噴涂鋅的工藝流程為：工件表面預處理熱噴涂封閉處理成品。 一般采用噴砂工藝進行表面預處理，所用砂石應為干燥、無泥土的石英砂或銅礦砂，粒度一般為612目，這樣的砂具有堅硬而有棱角的特點。噴砂時空氣壓力

46、為，噴嘴到工件表面的距離為1520cm，噴射角度一般為70左右。經噴砂處理的工件，要求達到均勻粗糙，呈金屬光澤，無銹跡，污跡和水分。 經噴砂后的工件要盡快進行熱噴涂，一般不超過2h，火焰熱噴涂時利用氧-乙炔高溫熱源，將金屬絲加熱到熔化狀態(tài)，利用壓縮空氣將熔化的金屬滴霧化成細小的顆粒沉積在鋼鐵基體表面，形成噴涂層。電弧熱噴涂是利用電弧熱能(有效溫度可達5000以上)，利用壓縮空氣，將熔化的金屬滴霧化成細小的熔珠，以一定速度噴射到工件表面形成噴涂層。要求噴槍移動均勻，一次噴涂的涂層不能太厚。 由于噴涂層有一定孔隙，為提高防腐蝕效果，需進行封閉處理。第一層封閉涂料的粘度應稍低，盡可能滲透到噴涂層的孔

47、隙中，與噴涂層牢固結合且不發(fā)生任何反應。 金屬噴涂層對鋼樁提供機械隔離保護和電化學保護，在海洋環(huán)境中具有優(yōu)異的耐蝕性。蘇聯(lián)科學家于1989年公布的研究結果表明，120m厚的熱噴涂鋁層在鹽水中防腐蝕壽命達2025a，150m厚的熱噴涂鋅鋁涂層(5m厚的鋅和145m厚的鋁)在潮濕大氣中防腐壽命在40a以上。73 防腐涂料 所謂涂料，是指以流動狀態(tài)在物體表面形成薄層，待干燥固化后附著于固體表面，形成連續(xù)覆蓋的膜層物質。 一、涂料的構成及保護性原理 1涂料的構成 涂料的主要成分是粘接劑、顏料和填料，副成分為溶劑、稀釋劑和添加助劑。 粘接劑即成膜物質，是涂料粘結在物體表面而成為膜層的基本材料，主要有油料

48、和樹脂兩大類。樹脂又分為天然樹脂與合成樹脂兩種，涂料的主要性質由它決定。目前使用的涂料以合成樹脂涂料為主。 樹脂種類主要有：油脂、天然樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、瀝青、醇酸樹脂、氨基樹脂、硝基纖維、纖維脂及醚類、過氯乙烯樹脂、乙烯樹脂、丙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚氨基甲酸酯、元素有機聚合物、橡膠和輔助材料等。 顏料和填料是指在漆料中分散或懸浮的固體物質，以改善漆膜的機械強度、耐蝕性、耐磨性、耐熱性、降低膨脹系數(shù)、收縮率以及使漆膜具有遮蓋力和顏色，阻止紫外線、延緩老化、增加強度和降低成本等等，有些顏料還具有防蝕、防銹功能(稱防銹顏料)，常用于防銹涂料。 物體表面涂層具有保護作用、裝飾作用和功

49、能性作用。海洋環(huán)境中主要應用它的保護作用，通常防腐蝕涂料由底漆和面漆組成，保護作用主要依靠底漆也稱防銹底漆，而面漆的作用以功能性(防污、抗老化、防霉)和裝飾性(美觀、光潔)為主。有時還用中間漆，以補充底漆的防銹作用，并對底漆和面漆起“過渡連接”作用。 2涂料保護作用原理 1)物理屏蔽作用 物理屏蔽作用是使環(huán)境中的水分、氧氣、氯離子、二氧化硫等各種腐蝕劑與金屬表面隔離，從而達到防腐蝕的目的。涂料的抗?jié)B透性越好，腐蝕性也越好，涂層越厚， 涂布道數(shù)越多，屏蔽作用越好。此外涂料的附著能力強，會使金屬表面微電池的陽極區(qū)和陰極區(qū)的電阻增加而提高耐蝕性，如環(huán)氧涂料等。 2)陰極保護作用 陰極保護作用亦即犧牲

50、陽極作用，典型的例子是富鋅涂料中加入大量鋅粉，富鋁涂料中加入大量鋁粉。一旦有腐蝕介質侵入，鋅粉或鋁粉便成為犧牲陽極，用鋅或鋁的電化學作用保護了基體金屬。這類涂料在海洋環(huán)境中已經廣泛應用，且被認為是最佳的防銹底漆。 3)鈍化、緩蝕作用 某些顏料如鉻酸鹽、磷酸鹽、鉬酸鹽和紅丹等，本身對金屬有鈍化、化學轉化和緩蝕作用。 4)抗老化作用 在涂料中加入防老劑，可以防止紫外線對涂料的破壞作用，改善其抗老化性或耐蝕性。 3涂料的分類 涂料按照所起的作用可以分為底漆和面漆。按照使用目的可分為防銹漆、防污漆、絕緣漆、防火漆、磷化與化學轉化漆、耐酸堿漆等。按照適用物體又可分為木器漆、鍋爐漆、煙囪漆、地板漆、船舶漆

51、等等，其中船舶漆又可進一步分為船艙漆、船底漆、水線漆、船體漆、甲板漆等。從表觀外形又可以分為罩光漆、錘紋漆、皺紋漆、裂紋漆、透明漆、磁漆等。除一般涂料外，現(xiàn)代防蝕工藝還可將塑料(聚乙烯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚苯硫醚和氟塑料等)、橡膠、搪瓷和金屬等進行涂覆。涂料是防蝕工作中應用最多、最好、最普遍的化工產品。防蝕與裝飾已融為一體。 二、涂料的使用方法涂裝工藝 在實際應用中，除要求涂料自身的優(yōu)質外，還要正確使用涂料。涂料的選擇、配套、表面預處理、涂覆施工以及后處理過程稱為涂裝工藝。 1涂料的選擇和配套 涂料的選擇和配套應根據(jù)以下幾個方面進行：(1)被涂物料的材質。比如木材制品應當用自干型涂料；鋁、鎂

52、等輕金屬不能使用鐵紅或紅丹防銹底漆，否則將發(fā)生電化學腐蝕。(2)被涂物體所處的外界環(huán)境。主要考慮介質的化學性質，物體表面性質和狀態(tài)，化學適應性、附著能力與物體的運動狀態(tài)等因素。例如：室內用品可以選用酚醛樹脂或醇酸樹脂涂料，室外物品則需選用耐候性好的涂料，地下或水下用品一般選擇瀝青涂料。(3)施工條件。主要考慮涂漆施工的設備條件以及后處理的設備要求。例如沒有噴涂設備，就不宜采用類似過氯乙烯漆這樣的揮發(fā)性快干涂料；沒有電泳設備，就不能采用水性電泳漆等。(4)配套性。主要考慮涂料與基體材料的配套性以及涂層之間即底漆、面漆與中間漆涂料之間的配套。要求相互之間有良好的附著能力，涂層之間不存在化學不適應性，即無任何化學副反應發(fā)生等。 (5)經濟效果。根據(jù)物體特點、使用壽命、表面預處理要求和涂料的供應、價格、質量等因素綜合考慮。2表面預處理 被涂飾物體的表面預處理對涂層質量及其保護性影響很大，必須加以重視。 例如對于相同涂飾后經過二年暴曬的試驗結果表明：不經除銹就涂漆的涂飾表面有60%發(fā)生腐蝕；預先手工除銹時，只有20%發(fā)生腐