本文详细介绍光触媒纳米二氧化钛涂层喷涂到铝蜂窝板的关键步骤。首先要对铝蜂窝板进行表面预处理,包括清洁除杂和粗糙化处理,以提升涂层附着力。喷涂工艺方面,需选择合适设备,如空气、高压无气、静电喷涂,严格控制喷涂参数,包括喷枪距离、气压、速度,以及涂层浓度和粘度。喷涂后,干燥可采用自然或加热方式,固化则有紫外线照射和高温烘烤两种选择。质量检测涵盖涂层厚度、光催化性能、附着力、耐候性等方面。通过严格流程和检测,能让铝蜂窝板具备出色光触媒性能,满足多领域应用 。
光触媒纳米二氧化钛涂层喷涂到铝蜂窝板上,涉及到以下几个关键步骤和要点:
1. 表面预处理:
铝蜂窝板在喷涂前,需要进行彻底的清洁,去除表面的油污、灰尘、氧化物等杂质。可以使用碱性清洁剂进行脱脂处理,然后用清水冲洗干净,确保表面洁净度达到喷涂要求。例如,采用浓度为 3%~5%的氢氧化钠溶液浸泡铝蜂窝板 10~15 分钟,随后用高压水枪冲洗,以去除油污和大部分污垢,再用去离子水冲洗,防止残留杂质影响涂层附着力。
为了进一步提高纳米二氧化钛涂层的附着力,还需对铝蜂窝板表面进行粗糙化处理。可以通过砂纸打磨、喷砂等机械方法,使表面形成一定的微观粗糙度。一般选用 120~240 目砂纸进行手工打磨,或者采用压力为 0.2~0.4MPa 的喷砂设备,以刚玉砂为磨料,处理时间控制在 3~5分钟,让表面粗糙度 Ra 达到 1.5~3μm 之间。

2. 喷涂工艺:
选择合适的喷涂设备至关重要,常见的有空气喷涂、高压无气喷涂和静电喷涂等方式。空气喷涂设备简单、操作方便,适用于小批量生产或对涂层均匀度要求较高的精细喷涂,但涂料利用率相对较低;高压无气喷涂能够形成较厚的涂层,且喷涂效率高,适合大面积喷涂作业;静电喷涂则利用静电吸附原理,使涂料粒子更好地附着在铝蜂窝板表面,涂层均匀性好,涂料利用率高,不过设备成本较高。
喷涂过程中,要严格控制喷涂参数。对于空气喷涂,喷枪与铝蜂窝板表面的距离一般保持在 15~625px,喷涂气压控制在 0.3~0.5MPa,喷枪移动速度约为 30~1250px/s,以确保涂料均匀分散。高压无气喷涂的喷涂压力通常设置在 10~20MPa,喷嘴与工件距离在 20~750px,喷枪移动速度 40~1500px/s。静电喷涂时,电压需根据涂料性质和工件形状设定,一般在 40~80kV 之间,喷枪到工件距离 20~750px,同样要注意控制喷枪移动速度,保证涂层均匀性。
纳米二氧化钛涂层的浓度和粘度也需要精细调控。浓度过高,涂料流动性差,易导致涂层不均匀、出现流挂现象;浓度过低,则可能无法达到预期的光触媒效果。通常将纳米二氧化钛涂层浓度控制在 10%~20%为宜,粘度可通过添加适量的稀释剂进行调整,使其在喷涂温度下(一般为 20~30℃)达到 20~40s(涂~4 粘度计测量)的合适范围。
3. 干燥与固化:
喷涂后的铝蜂窝板需要进行干燥处理,使溶剂挥发。可以采用自然干燥或加热干燥的方式。自然干燥适用于对干燥时间要求不高、环境条件允许的情况,一般需要在通风良好的环境中放置 24~48 小时;加热干燥能够显著缩短干燥时间,提高生产效率,通常在 40~60℃的烘箱中烘干 2~4 小时即可,但要注意温度不宜过高,以免引起涂层开裂或变色。
为了使纳米二氧化钛涂层更好地发挥性能,还需要进行固化处理。固化可以通过紫外线照射或高温烘烤实现。紫外线固化速度快、能耗低,在波长为 365nm 左右的紫外线灯下照射 10~20 分钟即可完成固化,但设备投资较大;高温固化则一般将铝蜂窝板放入 150~200℃的烘箱中烘烤 1~2 小时,能使涂层与铝蜂窝板表面形成更牢固的化学键合,提高涂层的耐磨性和耐候性,但会消耗较多能源。
4. 质量检测:
涂层厚度检测:采用涂层测厚仪测量铝蜂窝板上纳米二氧化钛涂层的厚度,一般要求厚度在 0.5~2μm 之间,确保涂层既能发挥光触媒作用,又不会因过厚影响铝蜂窝板的机械性能或外观。
光催化性能检测:通过模拟实际光照条件,将涂有纳米二氧化钛涂层的铝蜂窝板置于含有一定浓度甲醛、苯等有害气体的密闭空间中,检测在一定时间内(如 24 小时)这些有害气体的降解率,以评估光触媒的净化效果。一般来说,优质的涂层应能使有害气体降解率达到 60%~80%以上。
附着力测试:按照国家标准进行划格试验,用锋利的刀片在涂层上划格,形成一定规格的方格阵列,然后用胶带粘贴并撕下,观察方格内涂层脱落情况,评定附着力等级。要求附着力等级达到 1~2 级,表明涂层与铝蜂窝板表面有良好的粘结力。
耐候性测试:将喷涂后的铝蜂窝板置于模拟户外环境的老化试验箱中,经过一定周期(如 1000 小时)的光照、雨淋、高温、低温等循环试验后,观察涂层的外观变化(如褪色、粉化、开裂等)、光催化性能变化等,判断涂层的耐候性是否满足实际使用要求。通过以上严格的工艺流程和质量检测,能够确保光触媒纳米二氧化钛涂层成功喷涂到铝蜂窝板上,并使铝蜂窝板具备优异的光触媒性能,满足不同领域的应用需求。