耐磨陶瓷顆粒膠有哪些常見失效模式？

以下是耐磨陶瓷顆粒膠常見的失效模式：

1. 脫落/剝離（Delamination/Peeling）

• 表現(xiàn)：涂層從金屬基材上整塊或局部翹起、剝落。

• 主要原因：

• 表面處理不當(dāng)：這是最常見、最主要的原因?；谋砻嬗杏臀?、銹跡、舊漆未清除干凈，或粗糙度不足（未噴砂或打磨不到位），導(dǎo)致膠粘劑與基材的附著力嚴(yán)重不足。

• 固化不良：環(huán)境溫度過低、濕度過高，或A/B組分混合不均勻、比例錯誤，導(dǎo)致涂層固化不完全，內(nèi)聚力和附著力下降。

• 熱應(yīng)力開裂：涂層與金屬基材的熱膨脹系數(shù)不同。在頻繁或劇烈的溫度循環(huán)下，產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力，超過涂層或界面的強(qiáng)度，導(dǎo)致開裂并最終剝離。

• 長期高溫老化：長期在接近或超過其耐溫極限下工作，樹脂基體發(fā)生熱老化、碳化，失去粘接能力。

2. 開裂/龜裂（Cracking）

• 表現(xiàn)：涂層表面出現(xiàn)裂紋，可能貫穿整個涂層厚度，形成網(wǎng)狀或放射狀裂紋。

• 主要原因：

• 固化放熱開裂：一次性涂抹過厚，固化過程中內(nèi)部放熱劇烈，熱量無法及時散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)外層固化收縮不均，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而開裂。

• 熱沖擊或熱疲勞：設(shè)備突然升溫或降溫，或經(jīng)歷頻繁的溫度變化，涂層因熱脹冷縮而產(chǎn)生疲勞裂紋。

• 機(jī)械沖擊：受到大塊物料或工具的直接撞擊，導(dǎo)致涂層局部碎裂或產(chǎn)生裂紋。

• 基材變形：設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生振動或結(jié)構(gòu)變形，帶動涂層產(chǎn)生應(yīng)力而開裂。

3. 磨損（Abrasion/Erosion）

• 表現(xiàn)：涂層表面被物料顆粒逐漸磨平、變薄，直至磨穿，露出基材。

• 主要原因：

• 工況超出設(shè)計能力：輸送的物料顆粒過大、過硬、流速過高或濃度極大，超過了涂層的耐磨極限。

• 涂層厚度不足：設(shè)計或施工時涂層過薄，可消耗的耐磨材料儲備不足。

• 產(chǎn)品選型錯誤：在高沖擊工況下使用了以耐沖刷為主的配方，而沒有選擇抗沖擊性更強(qiáng)的型號。

4. 腐蝕/化學(xué)降解（Corrosion/Chemical Degradation）

• 表現(xiàn)：涂層變色、粉化、軟化、起泡，或從內(nèi)部發(fā)生溶脹、分層。

• 主要原因：

• 介質(zhì)不匹配：涂層所用的樹脂基體（如環(huán)氧、聚氨酯）不耐輸送介質(zhì)中的酸、堿、鹽或有機(jī)溶劑，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被腐蝕或溶脹。

• 滲透性腐蝕：腐蝕性介質(zhì)通過涂層的微孔或裂紋滲透到涂層與基材的界面，引起基材腐蝕（如電化學(xué)腐蝕），產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物（如鐵銹）會撐起涂層，導(dǎo)致鼓包、分層。

5. 鼓包/起泡（Blistering）

• 表現(xiàn)：涂層局部隆起，形成氣泡狀。

• 主要原因：

• 基材含水或揮發(fā)物：施工前基材內(nèi)部或表面有水分、油污等揮發(fā)物，受熱后氣化膨脹，將涂層頂起。

• 施工時混入氣泡：攪拌或涂抹過程中混入空氣，未及時排出。

• 滲透性起泡：腐蝕性介質(zhì)滲透到界面發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣體。

6. 粉化/老化（Chalking/Aging）

• 表現(xiàn)：涂層表面逐漸變白、變粉，用手指可以擦下粉末。

• 主要原因：

• 紫外線老化：長期暴露在陽光下（UV），樹脂基體發(fā)生光氧化降解。

• 熱氧老化：長期在高溫下與氧氣接觸，樹脂發(fā)生氧化降解，表面分子鏈斷裂。

總結(jié)

耐磨陶瓷顆粒膠的失效往往是多種因素共同作用的結(jié)果。例如，一個因表面處理不當(dāng)而附著力差的涂層，可能在經(jīng)歷幾次溫度循環(huán)后就因熱應(yīng)力而開裂，隨后腐蝕介質(zhì)通過裂紋進(jìn)入，加速基材腐蝕和涂層剝離。

預(yù)防措施：

• 嚴(yán)格施工：確保表面處理達(dá)標(biāo)，配比準(zhǔn)確，混合均勻，控制厚度。

• 正確選型：根據(jù)溫度、介質(zhì)、磨損類型選擇合適的高性能產(chǎn)品。

• 優(yōu)化設(shè)計：避免涂層過厚，考慮熱膨脹差異，必要時進(jìn)行后固化。

• 定期檢查：及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)局部損傷，防止小問題演變成大故障。

通過理解這些失效模式并采取相應(yīng)措施，可以顯著提高耐磨陶瓷顆粒膠的可靠性和使用壽命。