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通用多功能陶瓷保護膜

1.工藝過程及設備（1）制備原理：在基體材料表面浸涂液體，經過低溫干燥，形成多功能陶瓷保護，保護薄膜與基體材料為分子間結合，構成牢固結合的整體。（2）工藝過程：對需要制膜的基體材料或部件進行清洗—涂覆陶瓷膜涂覆液—低溫干燥。（3）投資特點：生產模式決定設備投資，最小規模的非自動化生產模式，設備投資10-15萬元（不包括廠房基礎建設），大規模的自動化生產模式，設備投資約600萬元。（4）設備：基體材料、零部件清洗設備；噴涂、浸涂或刷涂設備；干燥設備；中間運輸傳送設備；車間要求無塵干燥。 2.膜的功能及特點（1）高硬度及良好的耐磨性：多功能陶瓷保護膜具有比鋼鐵等金屬材料更高的硬度，涂于非金屬材料、金屬材料及其零部件上能防止其表面被磨損。（2）良好的耐腐蝕性：多功能陶瓷保護膜具有良好的耐鹽霧腐蝕、耐酸堿腐蝕、和耐氧化腐蝕的能力，可以避免鋼鐵表面的腐蝕和銹蝕，可以避免鋁、銅等有色金屬表面因腐蝕而失去原有光澤。（3）任意可調的表面顏色：多功能陶瓷保護膜為無色透明膜，涂于金屬、非金屬表面能顯示其原有材料的品質，也可以加入顏色，使基材顯示出比原表面更加亮麗的色彩。（4）可用于任意的基材：多功能陶瓷保護膜與各種基材表面都具有良好的結合性能，可制備于各種金屬和非金屬表面。（5）良好的耐高溫特性：多功能陶瓷保護膜具有良好的耐高溫性能，不會因為高溫、輻照而老化、變性、脫落而失去原有的保護能力。（6）良好的韌性：多功能陶瓷保護膜具有良好的韌性，制備于金屬表面不會因為金屬部件的彎曲而破裂，制備于玻璃等脆性非金屬材料表面能提高其韌性，減少脆性損壞。（7）美觀特性：多功能陶瓷保護膜具有良好的平流特性，涂在基體材料表面能夠形成平滑的表面，掩蓋原表面的微觀不平的形貌，使其美觀亮麗。（8）任意可調的膜厚：多功能陶瓷保護膜膜厚可在1-50微米范圍內變動，對于需要保持緊密尺寸的零部件，可以涂薄層膜，其余情況可以根據需要涂覆多層膜，以達到需要功能目的厚度。應用范圍：（1）用于裝飾性鋁合金：裝飾性鋁合金表面受到大氣的腐蝕會變色，一些裝飾性鋁合金部件在使用過程中還會經受不同酸堿度的洗滌液的清洗和人工的擦拭，在其表面留下小的腐蝕痕跡，慢慢改變其表面狀態，失去它初始時的光澤和裝飾效果。在裝飾性鋁合金表面制備多功能陶瓷保護膜，可以有效的保護裝飾性鋁合金表面，經長期使用和不同酸堿洗滌液清洗而不改變其初始光澤。（2）用于裝飾性銅合金：銅合金由于其金黃色的表面，經常被用作為裝飾性的部件使用，但由于其在空氣的氧化作用，隨著使用時間的延長，顏色會逐步變暗，從而失去其裝飾性的功能。在裝飾性銅合金表面制備多功能陶瓷保護膜，可以有效地隔離銅合金表面與外界氣氛的接觸，從而能長久的保持其金黃色的初始的表面，同時，由于多功能陶瓷保護膜的制備過程的平流特性，能掩蓋裝飾性銅合金表面的微觀不平，使裝飾性銅合金看起來更加有光澤。（3）用于鋼鐵材料表面：鋼鐵材料一個共同的特點，就是容易生銹，雖然不銹鋼可以解決這一問題，但畢竟其價格和性能的關系，大部分的鋼鐵材料還都是以非不銹鋼的狀態使用，防止其生銹就成為必然的問題。在鋼鐵材料表面制備無色透明的多功能陶瓷保護膜可以有效地隔離鋼鐵表面與大氣的接觸，有效的解決氧化生銹的問題，還保留了鋼鐵的原始表面，同時，由于多功能陶瓷保護膜的膜厚可以在1-50微米內選擇，即使精密的零部件也不會因為增加了膜而需要改變其裝配關系。（4）用于玻璃容器表面：多功能陶瓷保護膜既有硬度又有柔韌性和潤滑性，制備于啤酒瓶等玻璃容器表面，會減少瓶罐間劃傷以及外部的劃傷，同時使瓶罐的耐內壓強度、耐沖擊強度都有大幅度的提高，耐內壓強度提高25%以上。（5）用于著色的目的：多功能陶瓷保護膜具有著色功能，制備于醫用及化學用玻璃瓶上，可以達到避光的目的，同時因為膜的著色元素含量很少，這些玻璃瓶熔化再造時仍然是無色玻璃，從資源利用和減少能耗方面說是有利的。多功能陶瓷保護膜也可以用在其它只需要滿足著色功能的表面，如窗玻璃等。（6）用于工藝品：工藝品需要解決的一個問題是其初始外觀經長時間擺設能不改變，另一個問題是看起來晶瑩亮麗，在工藝品表面制備多功能陶瓷保護膜，由于其透明的特點和平流特性，可以使工藝品看起來比原件更加晶瑩亮麗，同時，其良好的防腐保護特性，能免于工藝品受到大氣的腐蝕，使它經長時間擺設而不改變初始外觀。

北京交通大學 2021-04-13

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