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新材料涂层特性及其应用领域
一、QiE-Epilam(纳米保护膜)
QiE-Epilam基膜表面处理技术,也叫错位异构技术。经过处理后,可以在固体表面构建具有多功能保护作用、林穆尔结构的单分子纳米膜,赋予被处理表面耐磨损、耐腐蚀、抗粘、低表面能、防辐射、防菌、防水和疏水等性能,避免干摩擦、锁住表面润滑介质,从而提高工件(工具)的强度、可靠性和耐久性。
启俄QiE-Epilam同美国的Films性能对比。
指标 基膜液牌号
QiE-Epilam
基膜化表面加工处理时,含氟表面活性剂被吸附在表面上,形成厚度约30-50 Å (3-5纳米)表膜,多次处理后形成厚度为70 Å (7纳米)表膜。这属于所谓的纳米技术,其水平为10-8--10-10 米。
产生的层同物体表面发生化学吸附。
与此同时,在经过摩擦后,相对未做基膜化处理的金属表面,基膜化金属表面的表层结构碎片和晶格畸变要低得多。这表明,基膜化处理对摩擦过程起到了积极影响,基膜化表面比非基膜化表面具有更加优越的耐摩擦性能:在接触区具有优越的氧化性和疲劳性(非基膜化表面具有粘合性)。
下面是基膜化表面的主要优点:
•因为形成了减少固体表面能影响的界层,摩擦区的润滑剂容易滞留。该属性决定了接触(摩擦)区里常有润滑--冷却介质,从而提高了切割工具和零件的耐磨损性;
•抗粘性: 基膜能保护表面,防止分子水平上的接触性相互作用;
•耐摩擦性:具备这样的特性,一方面是因为滞留润滑剂,另一方面是因为形成了具有低摩擦系数的涂层;
•预防摩擦过程中接触面微创。其原因是,在基膜化处理时,会发生表面微孔和微裂纹位错,氢氧原子结合。氢氧原子的存在,会提高金属表层的脆性。同时,微孔和微裂纹的扩大趋势被局部化(隔绝),避免集中张力和形成破坏核心;
•降低材料的透气性。基膜具有极高的穿透能力,能填补所有的微孔、微裂纹和毛细管,从而降低了材料的透气性。因此,它可以防止老化,降低金属对润滑介质的催化效应,防止润滑介质异构和聚合。
由于基膜化处理零件、机器、车床等其它工艺设备后赋予以上优越特性,故提高了被处理对象的使用寿命、致动器的定位精度,改善了切割工具的耐磨性、动接头上的橡胶密封件的耐磨性和密封性等等。
哪些表面适合基膜处理:
金属、合金;碾磨材料;聚合物;玻璃、复合材料;玻璃胶布板;固体非金属材料;织物、装饰材料、瓷器;橡胶制品;金属加工工具;加工工具;由磨料、氮化硼等做成的轮;枪膛枪栓;阀门(球阀芯);硅; 金刚石、天然及合成的元素;塑料和橡胶铸造模具和压模;电路板和微电路板;替代设备器件上的清漆;运动器材和乐器的表面处理;摩擦件表面;各种传动机构(轴承、齿轮等)表面。适合添加到燃料中;医疗器械和牙科器械;岩石和矿物涂层;模具及压模涂层;保护电路板和无线电子设备的微电子器件。
二、QiE-Plast清漆
它是一种基于含氟高分子材料复合中性涂料,可用作金属、玻璃纤维、塑料、陶瓷、木材、橡胶、玻璃和其他材料的高性能多功能保护涂层。
物化性能及工作指标:
清漆的工作温度为:-80℃~+280℃,短时间可达+380℃。不同介质里工作温度的上限,取决于腐蚀性介质的成分。清漆耐酸性和碱性介质(98%硝酸、37%盐酸、50%醋酸、50-98%硫酸、50-90%磷酸、40%苛性钠溶液),并耐腐蚀性气体和含有氟化氢、氧化剂和其他腐蚀性成分的蒸气。涂层上的放射性污染,很容易清洗掉。涂层膜能完全吸收紫外和红外光谱所有波长,能筛分和吸收90%波长的可见光谱。跟金属表面的附着力约为2Mpa。
涂层表面摩擦系数非常低,等于0.001-0.004(相比之下,冰/冰的摩擦系数为0.01-0.03,溜冰鞋/冰的摩擦系数为0.015,聚四氟乙烯表面的摩擦系数为0.05)。
应用领域:
QiE-Plast清漆涂层,可用于海河交通工具壳体及船桨、烟道、风扇、通风柜、探头、容器、储罐、槽罐等各种化工生产中内有腐蚀性介质的设备的防腐蚀保护;在电子、光学、核能、能源企业、食品工业里可用作具有高质量的电绝缘、耐高温涂层;在石油产品和食品生产中,可保护容器和过滤器;可保护路标,保护民用和工业建筑不同材料做成的外墙防止透水破坏及老化;用于建筑和房屋斜坡屋顶涂层,可防止积雪和生成冰溜子;还可用于保护纪念碑、雕像等物体,防止污染和腐蚀。
三、QiE-ASTP抗摩固体润滑涂层
抗摩固体润滑涂层具有独特的性能:
--该涂层为升华物,在温度高于300°C时,会直接从固态转变为气态,即涂层蒸发;
--摩擦系数低至0.05 -0.1,这可避免在金属与涂层高速接触时出现高温、划伤和卡死现象;
--涂层具有疏水性,不吸水,且排斥水,表面结冰时易清除;
--涂层表面有沙子和灰尘时,只需用刷子或空气吹即可清除;
--涂层对环境因素具有耐受性,不会被冲洗掉,不会被紫外线破坏,使用寿命不受时间限制;
--涂层可防止螺纹连接处发生腐蚀,即使经过数十年的使用,螺纹连接的拆卸力也不会超过拧紧力。
抗摩固体润滑涂层特性如下表。
可用于工作温度不超过300℃,旨在降低摩擦、防止腐蚀的任何表面涂层。
用途特别推荐:火炮、火箭装备上使用,涂在弹头上,效果:避免膛管使用液体润滑剂,提高弹丸的速度、精度、效率、射击时间,成倍提高武器的检修间隙。
四、QiE-PRO含氟涂层
这是一种新型含氟涂层,同传统的衬聚四氟乙烯(特氟龙)相比,QiE-PRO涂层具有自身的性能优势,对比如下表:
QiE-PRO涂层厚度大约为0.1–0.5mm, 而聚四氟乙烯涂层厚度为3.0–5.0mm。相比之下,这可以大大提高管道的通过能力,降低涂层产品和设备的重量。
当前,可以涂敷QiE-PRO涂层的产品:
-- 管道;
-- 截止阀和调节阀;
-- 容器槽罐;
-- 通风系统及其配件。
应用领域:
用于工业管道、阀门、容器设备,解决防腐、耐酸碱盐等化学物质的作用。
五、QiE-Plaun和QiE-N螺纹涂层
这是一种无油自润滑螺纹涂层,包括两种涂层:QiE-Plaun和QiE-N。该技术的开发,主要针对油井采油管道螺纹连接。
QiE-Plaun:保证螺纹连接的密封性(液体、气体、真空),消除咬、粘,增加螺纹连接的使用寿命。保证多次螺纹连接的组合/断开,不带涂层的最多4次;带涂层的,可达50次或更多次。保证管道在整个运行期间防止螺纹连接腐蚀。适用于连接套管的螺纹部分。工作温度从-200℃到+250℃。使用寿命超过100年。
QiE-N:保证管接头在管道运输和储存期间的1年防腐蚀保护。适用于管头的螺纹部分。工作温度从-80℃到+160℃。
性能特性
涂层干式,不易被污染。适用于所有类型和尺寸的螺纹。疏水性好,不粘沙子,结冰易去除。螺纹连接的最终拧紧扭矩降低了10-15%。初始手动拧旋简单,不会卡住和咬合。
应用领域
涂层具有塑性,可适用于所有类型(液体、气体、真空)的螺纹产品,并保证其密封性。