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通用多功能陶瓷保护膜

1.工艺过程及设备（1）制备原理：在基体材料表面浸涂液体，经过低温干燥，形成多功能陶瓷保护，保护薄膜与基体材料为分子间结合，构成牢固结合的整体。（2）工艺过程：对需要制膜的基体材料或部件进行清洗—涂覆陶瓷膜涂覆液—低温干燥。（3）投资特点：生产模式决定设备投资，最小规模的非自动化生产模式，设备投资10-15万元（不包括厂房基础建设），大规模的自动化生产模式，设备投资约600万元。（4）设备：基体材料、零部件清洗设备；喷涂、浸涂或刷涂设备；干燥设备；中间运输传送设备；车间要求无尘干燥。 2.膜的功能及特点（1）高硬度及良好的耐磨性：多功能陶瓷保护膜具有比钢铁等金属材料更高的硬度，涂于非金属材料、金属材料及其零部件上能防止其表面被磨损。（2）良好的耐腐蚀性：多功能陶瓷保护膜具有良好的耐盐雾腐蚀、耐酸碱腐蚀、和耐氧化腐蚀的能力，可以避免钢铁表面的腐蚀和锈蚀，可以避免铝、铜等有色金属表面因腐蚀而失去原有光泽。（3）任意可调的表面颜色：多功能陶瓷保护膜为无色透明膜，涂于金属、非金属表面能显示其原有材料的品质，也可以加入颜色，使基材显示出比原表面更加亮丽的色彩。（4）可用于任意的基材：多功能陶瓷保护膜与各种基材表面都具有良好的结合性能，可制备于各种金属和非金属表面。（5）良好的耐高温特性：多功能陶瓷保护膜具有良好的耐高温性能，不会因为高温、辐照而老化、变性、脱落而失去原有的保护能力。（6）良好的韧性：多功能陶瓷保护膜具有良好的韧性，制备于金属表面不会因为金属部件的弯曲而破裂，制备于玻璃等脆性非金属材料表面能提高其韧性，减少脆性损坏。（7）美观特性：多功能陶瓷保护膜具有良好的平流特性，涂在基体材料表面能够形成平滑的表面，掩盖原表面的微观不平的形貌，使其美观亮丽。（8）任意可调的膜厚：多功能陶瓷保护膜膜厚可在1-50微米范围内变动，对于需要保持紧密尺寸的零部件，可以涂薄层膜，其余情况可以根据需要涂覆多层膜，以达到需要功能目的厚度。应用范围：（1）用于装饰性铝合金：装饰性铝合金表面受到大气的腐蚀会变色，一些装饰性铝合金部件在使用过程中还会经受不同酸碱度的洗涤液的清洗和人工的擦拭，在其表面留下小的腐蚀痕迹，慢慢改变其表面状态，失去它初始时的光泽和装饰效果。在装饰性铝合金表面制备多功能陶瓷保护膜，可以有效的保护装饰性铝合金表面，经长期使用和不同酸碱洗涤液清洗而不改变其初始光泽。（2）用于装饰性铜合金：铜合金由于其金黄色的表面，经常被用作为装饰性的部件使用，但由于其在空气的氧化作用，随着使用时间的延长，颜色会逐步变暗，从而失去其装饰性的功能。在装饰性铜合金表面制备多功能陶瓷保护膜，可以有效地隔离铜合金表面与外界气氛的接触，从而能长久的保持其金黄色的初始的表面，同时，由于多功能陶瓷保护膜的制备过程的平流特性，能掩盖装饰性铜合金表面的微观不平，使装饰性铜合金看起来更加有光泽。（3）用于钢铁材料表面：钢铁材料一个共同的特点，就是容易生锈，虽然不锈钢可以解决这一问题，但毕竟其价格和性能的关系，大部分的钢铁材料还都是以非不锈钢的状态使用，防止其生锈就成为必然的问题。在钢铁材料表面制备无色透明的多功能陶瓷保护膜可以有效地隔离钢铁表面与大气的接触，有效的解决氧化生锈的问题，还保留了钢铁的原始表面，同时，由于多功能陶瓷保护膜的膜厚可以在1-50微米内选择，即使精密的零部件也不会因为增加了膜而需要改变其装配关系。（4）用于玻璃容器表面：多功能陶瓷保护膜既有硬度又有柔韧性和润滑性，制备于啤酒瓶等玻璃容器表面，会减少瓶罐间划伤以及外部的划伤，同时使瓶罐的耐内压强度、耐冲击强度都有大幅度的提高，耐内压强度提高25%以上。（5）用于着色的目的：多功能陶瓷保护膜具有着色功能，制备于医用及化学用玻璃瓶上，可以达到避光的目的，同时因为膜的着色元素含量很少，这些玻璃瓶熔化再造时仍然是无色玻璃，从资源利用和减少能耗方面说是有利的。多功能陶瓷保护膜也可以用在其它只需要满足着色功能的表面，如窗玻璃等。（6）用于工艺品：工艺品需要解决的一个问题是其初始外观经长时间摆设能不改变，另一个问题是看起来晶莹亮丽，在工艺品表面制备多功能陶瓷保护膜，由于其透明的特点和平流特性，可以使工艺品看起来比原件更加晶莹亮丽，同时，其良好的防腐保护特性，能免于工艺品受到大气的腐蚀，使它经长时间摆设而不改变初始外观。

北京交通大学 2021-04-13