恩缔实业有限公司技术总监防腐蚀论坛网版主金属或者非金属表面处理的最有效的方法

文字| 张作华

上海恩迪实业有限公司技术总监

防腐论坛主持人

对金属或非金属材料进行表面处理最有效的方法是喷砂。 虽然随着环保的上行压力，干式喷砂的普及度空前降低； 但就清洁程度和粗糙度要求而言，仍然是其他表面处理无法替代的。

喷砂是获得高附着力、耐久防腐涂层的重要准备工序； 然而，任何工艺都有缺点或其他缺陷，喷砂也不例外。 例如，喷砂残留物会破坏表面清洁度，嵌入的磨料颗粒会影响后续涂层的质量，并可能导致精密物体的公差配合差异。

为了尽量减少和避免喷砂造成的缺陷以及对物体和涂层质量的负面影响，合理选择或匹配喷砂磨料非常重要。

磨料是指用于研磨和抛光的物质。 它可以是天然物质，也可以是某种加工过程的副产品。 通常可分为两类：金属或非金属、矿渣。

金属如：钢丸、钢砂、钢丝段（可多次重复使用）、

铁矿

铸铁磨料

铁丸

非金属如：石榴石、十字石（铝硅铁矿）、橄榄石、石英砂、黄砂、铜渣、铁渣、镍渣、熔融氧化铝渣、煤渣、玻璃砂、陶瓷砂、塑料、海绵、农作物壳表面处理率和粗糙度主要取决于磨料性能，如硬度、形状、粒度、化学成分等。

海绵

橄榄石

玻璃弹珠

磨料的硬度直接影响蚀刻的形成或锚链的外观。 确定磨料硬度的一种方法是莫氏硬度标度。 标度范围为 0-10，表示软度和硬度，1 表示最软（云母），10 表示最硬。 （钻石）。 一般来说，达到锚链状外观的喷砂磨料的硬度为6或更高。

有的要求使用3-4.5范围内的软磨料，不会对玻璃、钢铁等物体表面造成蚀刻； 但会去除表面污染物并提供表面清洁度。 又如，一些农作物壳芯（核桃壳）磨料用于航天飞机部件或精密物体的喷砂，以保护合金材料的完整性。

核桃壳

钢砂、钢丸、钢丝段均为硬质磨料，硬度用ROCKWell C法表示。 硬度范围在42-65之间，钢砂在钢结构表面形成蚀刻，钢丸在钢结构表面形成凹痕。

喷砂磨料有多种形状，包括角形、块状、半圆形或球形。 具有锋利边缘的角磨料在去除紧密附着在基材上的物质或污染物时具有最高的清洁率。 角磨料的锋利边缘可以在钢材表面形成锚链状外观，为涂层提供良好的机械性能。 附。

除非常难以去除的污染物外，块状磨料可确保良好的清洁率。 半圆形或球形磨料可在钢结构表面形成凹痕。 这些磨料除了实现清洁度外，主要是增加表面硬度。

喷砂磨料的大小直接影响清理率和粗糙度。 美国筛分法将粒度分为4筛——425筛。 筛孔尺寸越小，磨料颗粒尺寸越大。 8-16级表示非常粗糙的表面，主要用于难以清洁或需要较大粗糙表面的表面。 20-40级适用于一般表面处理，80-120级用于抛光金属表面。 圆形或球形按颗粒尺寸分级，范围为 0.07 至 0.66 英寸。

有时表面处理时需要按比例混合喷砂、抛丸磨料，如金属钢丸、角钢砂、钢丝段等； 非金属如石榴石、十字石（铝矿）、橄榄石、石英砂、黄砂、铜渣、铁渣、镍渣、熔融氧化铝渣、煤渣、玻璃砂、陶瓷砂等。

石榴石

一般情况下，当设计图纸或技术要求满足Sa2.5（ISO8501-1：1988）或SSPC SP10时，笔者根据长期喷砂施工经验综合得出：磨料粒径一般在0.8-1.5㎜之间。 还需要考虑冲击压力和喷水枪喷嘴尺寸。

喷砂磨料的化学成分是表面处理时是否发生电位差腐蚀的关键。 喷砂过程中肯定会产生残留物，这些残留物会嵌入被加工物体的表面，甚至进入内部。

如果是非金属颗粒，会造成损伤，影响后续防护涂层的附着力； 如果是金属颗粒，特别是铁颗粒，会对有色金属造成潜在的腐蚀。 典型的例子就是不锈钢喷砂不能使用含有铁元素的磨料。 喷砂时必须选择使用石榴石等非金属磨料进行喷砂。

除上述因素外，喷砂磨料的选择还必须从施工工艺、环保要求、磨料成本等多方面综合考虑。

需要广大防腐表面处理施工人员特别注意的是，湿式喷砂中绝对不能使用含有金属元素的磨料（可能是因为防闪锈剂的添加会引起一系列反应）。

无论是干式喷砂还是湿式喷砂，都不能使用海砂和高盐河砂。 对锌、铝、不锈钢等有色金属表面喷砂时，不得使用金属磨料或金属含量高的金属渣。 必须使用石英砂或石榴石等非金属磨料。 对塑料、橡胶等非金属表面进行喷砂时，不得使用产生静电的磨料。

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