浸滲原理與工藝跟浸滲劑的物理性能

{一}、浸滲(shen)原理與工(gong)藝
汽(qi)車發(fa)(fa)動機(ji)(ji)再制造(zao)是(shi)實現循環(huan)經濟(ji)“減量(liang)化(hua)、再利(li)用(yong)、資源化(hua)”三原則中再利(li)用(yong)原則的重(zhong)要途(tu)徑，也是(shi)實現廢舊(jiu)產品循環(huan)利(li)用(yong)的關鍵措施(shi)。浸滲工藝是(shi)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)再制造(zao)的一個(ge)重(zhong)要組成(cheng)部(bu)分，該(gai)工藝于20世(shi)紀60年(nian)代開(kai)始(shi)研究(jiu)，目前浸滲技術應用(yong)面不斷擴大，尤其(qi)是(shi)浸滲處理(li)，如(ru)日(ri)本幾個(ge)大汽(qi)車公司在發(fa)(fa)動機(ji)(ji)生產中把鑄件浸滲作為一道的工序。浸滲工序一般都放在毛(mao)坯或半成(cheng)品階段進行(xing)，我國(guo)一汽(qi)、東風(feng)、重(zhong)汽(qi)、上海(hai)大眾等企業也都有應用(yong)，轎(jiao)車發(fa)(fa)動機(ji)(ji)缸蓋為鋁(lv)合金(jin)材質(zhi)、均(jun)采用(yong)浸滲。
無機(ji)浸(jin)滲成(cheng)本低，污染少(shao)，設備(bei)簡單，有的實(shi)用價(jia)值和顯(xian)著的經濟(ji)效益。但(dan)我國對其抗振(zhen)性、清潔度、防銹(xiu)及(ji)可缺陷條(tiao)件等實(shi)用性細節問題研究甚少(shao)。無機(ji)浸(jin)滲劑(ji)的主要成(cheng)分是硅酸鈉即水玻璃和少(shao)量的其他添加劑(ji)。在整個浸(jin)滲過程中(zhong)，除了有少(shao)量殘余浸滲設備會隨著(zhu)清洗的水(shui)(shui)排(pai)人污水(shui)(shui)箱外，不(bu)產生(sheng)其(qi)他廢氣(qi)和廢物(wu)，不(bu)會對(dui)環境產生(sheng)污染(ran)。為此，提出無機(ji)浸(jin)滲(shen)在大(da)功率發動(dong)機(ji)再制造缸蓋上應用，對(dui)推進綠色再制造項目具有現實意(yi)義。
浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)處理(li)主要為浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)劑(ji)(ji)的(de)滲(shen)(shen)(shen)(shen)透和(he)固(gu)(gu)(gu)化過程(cheng)，其(qi)滲(shen)(shen)(shen)(shen)透過程(cheng)是借(jie)助于液體與固(gu)(gu)(gu)體之間的(de)浸(jin)(jin)潤現象和(he)毛細現象，通過的(de)壓力和(he)處理(li)使浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)劑(ji)(ji)滲(shen)(shen)(shen)(shen)人鑄件的(de)微(wei)孔(kong)(kong)中(zhong)，并利用(yong)浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)劑(ji)(ji)對金屬的(de)物理(li)化學(xue)吸(xi)附(fu)作用(yong)以(yi)及浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)劑(ji)(ji)本身的(de)粘性使浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)劑(ji)(ji)保待在微(wei)孔(kong)(kong)中(zhong)。浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)的(de)固(gu)(gu)(gu)化過程(cheng)主要是水(shui)玻璃型浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)(shen)劑(ji)(ji)的(de)脫水(shui)形成固(gu)(gu)(gu)體SiO2的(de)過程(cheng)，其(qi)中(zhong)的(de)固(gu)(gu)(gu)體粉末金屬氧化物隨著硅酸一(yi)起固(gu)(gu)(gu)化，形成以(yi)粉未(wei)為骨(gu)架的(de)化學(xue)填(tian)料使微(wei)孔(kong)(kong)密封(feng)。
浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)分為前處(chu)(chu)理(li)(li)(li)、浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)和(he)(he)(he)后(hou)(hou)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)三個階(jie)段(duan)，前處(chu)(chu)理(li)(li)(li)是指將待浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)零(ling)(ling)(ling)件(jian)再(zai)浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)前行脫脂、清洗和(he)(he)(he)烘(hong)干，浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)時的(de)零(ling)(ling)(ling)件(jian)表面(mian)沒有油漬和(he)(he)(he)水分；浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)將零(ling)(ling)(ling)件(jian)裝人(ren)浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)罐中進行密封(feng)抽(chou)(chou)真空，以充分排除罐內及(ji)(ji)工作(zuo)孔隙處(chu)(chu)的(de)空氣和(he)(he)(he)微塵，利用壓差動力及(ji)(ji)罐內負壓吸人(ren)浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)劑(ji)，再(zai)進行二次抽(chou)(chou)真空保壓和(he)(he)(he)加壓保壓使浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)劑(ji)壓人(ren)零(ling)(ling)(ling)件(jian)缺陷部(bu)位(wei)；后(hou)(hou)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)將零(ling)(ling)(ling)件(jian)經過瀝干后(hou)(hou)在清洗槽中對零(ling)(ling)(ling)件(jian)表面(mian)殘(can)余(yu)的(de)浸(jin)(jin)滲(shen)(shen)(shen)劑(ji)進行清洗和(he)(he)(he)防銹，再(zai)放人(ren)固化爐中進行固化處(chu)(chu)理(li)(li)(li)。
{二}、浸滲劑(ji)的(de)物理性能
浸滲劑需具有良好的浸透性和粘附性，同時固化后還應(ying)具備良好的耐介(jie)質性以及(ji)與工件(jian)較(jiao)接近的物理性能(neng)。很據基(ji)體材料，浸滲劑可分為和無機兩大類。
浸滲(shen)劑(ji)(如厭氧自固型樹脂)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)較(jiao)差，且(qie)價格(ge)較(jiao)貴(目(mu)前與無機浸滲(shen)劑(ji)的(de)(de)價格(ge)比約為(wei)20X30；1)，工(gong)藝要(yao)求嚴格(ge)；無機浸滲(shen)劑(ji)(如硅酸鹽，浴稱水(shui)玻璃)的(de)(de)材料來源廣泛，耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)高，但固化物(wu)含量低，固化收縮率大，性(xing)(xing)(xing)脆(cui)，和耐(nai)水(shui)性(xing)(xing)(xing)能差，為(wei)此需進(jin)行改(gai)性(xing)(xing)(xing)處理。
目前生產上常用的浸滲(shen)劑有以下幾種：
(1)硅(gui)酸鹽(yan)無機浸滲(shen)劑，它是(shi)rJ硅(gui)酸鹽(yan)作(zuo)主(zhu)要原料，通過改性(xing)處理，并加(jia)入(ru)量(liang)的(de)(de)表面活性(xing)劑、固化劑、增韌劑、填料及(ji)分散(san)劑等(deng)組(zu)成，是(shi)不(bu)燃(ran)、不(bu)爆(bao)的(de)(de)紅色(se)粉末(mo)分散(san)膠(jiao)體溶液(ye)(ye)。具有表面張力(li)小，粘度低，儲存穩定，易(yi)清(qing)洗，易(yi)固化，使用時不(bu)需加(jia)熱(re)和攪拌(ban)，浸滲(shen)，固化物耐水、耐壓(ya)、耐熱(re)、耐化學溶液(ye)(ye)(強堿(jian)、氫氟(fu)酸除外(wai))等(deng)特點，且價格較低。適用于各(ge)(ge)種(zhong)金(jin)屬材(cai)料(鑄鐵、鑄鋼、鋁(lv)合(he)金(jin)、鋅合(he)金(jin)、鎂合(he)金(jin)等(deng))、任何形狀、各(ge)(ge)種(zhong)類型受壓(ya)(氣壓(ya)、液(ye)(ye)壓(ya))鑄件及(ji)粉末(mo)冶(ye)金(jin)件等(deng)多孔(kong)性(xing)材(cai)料的(de)(de)泄漏滲(shen)補，填補孔(kong)隙(xi)能力(li)可達0.3mm。
TJ系列浸滲(shen)劑現有TJ-1和(he)TJ-2等(deng)品種，分別適用于(yu)常溫和(he)高溫(可達650℃)等(deng)不同要求的場合。
(2)厭氧(yang)自固(gu)型(xing)樹脂(zhi)浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)(ji)。它(ta)(ta)是以丙(bing)烯酸醋為基料，添加(jia)引發(fa)劑(ji)(ji)、劑(ji)(ji)、表面活性劑(ji)(ji)和(he)阻聚(ju)(ju)劑(ji)(ji)等組(zu)成。該浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)(ji)的(de)特點是在(zai)空(kong)氣中(zhong)呈液態，不會(hui)凝固(gu)，而當注(zhu)入到金(jin)屬(shu)等接(jie)縫中(zhong)去(qu)與空(kong)氣隔(ge)絕(jue)時，在(zai)常溫(wen)下即能自行固(gu)化(hua)(hua)成一(yi)(yi)種聚(ju)(ju)合(he)的(de)狀態，聚(ju)(ju)合(he)的(de)基本原理是隔(ge)絕(jue)空(kong)氣(沒(mei)有氧(yang))。這種浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)(ji)的(de)粘(zhan)度小，滲(shen)透(tou)性強，易于清洗(xi)，固(gu)化(hua)(hua)時收縮率小，具有良(liang)好的(de)耐介質性。其固(gu)化(hua)(hua)速度受化(hua)(hua)學因素、金(jin)屬(shu)基體和(he)環境溫(wen)度等影響。為防止浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)(ji)自然聚(ju)(ju)合(he)，儲(chu)存和(he)使用(yong)(yong)時須注(zhu)意通風(feng)并保(bao)持恒溫(wen)。時還(huan)可(ke)使用(yong)(yong)不同的(de)添加(jia)劑(ji)(ji)專門“調配”，以便達到較佳(jia)的(de)效(xiao)果。(3)熱水(shui)固(gu)化(hua)(hua)型(xing)樹脂(zhi)浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)(ji)，是一(yi)(yi)種單組(zu)份、升溫(wen)固(gu)化(hua)(hua)的(de)浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)(ji)。它(ta)(ta)含有多種單體樹脂(zhi)，粘(zhan)度較小，能夠在(zai)接(jie)近沸(fei)騰(teng)的(de)水(shui)中(zhong)(一(yi)(yi)般為80~95℃)固(gu)化(hua)(hua)，固(gu)化(hua)(hua)后形成一(yi)(yi)種熱固(gu)性塑料。這種浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)(ji)可(ke)避免厭氧(yang)自固(gu)型(xing)樹脂(zhi)浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)(ji)在(zai)運輸(shu)、儲(chu)存、生產和(he)監控等方面的(de)麻煩，它(ta)(ta)無需通風(feng)、制冷(leng)，也不需要任何添加(jia)劑(ji)(ji)和(he)固(gu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)以及復雜的(de)設備，浸(jin)(jin)滲(shen)劑(ji)(ji)相對穩定(ding)，隨(sui)時可(ke)用(yong)(yong)，特別(bie)適用(yong)(yong)于非連(lian)續生產的(de)場(chang)合(he)。