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《涂装工艺学》主要介绍了溶剂型有机高聚物涂料、水性涂料、粉末涂料、达克罗涂料的性能、涂装工艺、主要设备及相关原理；涂装前处理与涂层固化工艺；涂装车间“三废”及处理的基本知识，为使学生形成产品涂装的完整概念，还结合生产实际介绍了汽车、家用电器涂装的典型工艺。《涂装工艺学》可作为高等学校材料科学与工程、车辆工程、应用化学、化学工程与工艺等专业本、专科学生的教材，也可以作为科研院所、企业工程技术人员、管理人员、技术工人等的参考书。

第1章　绪论1

1.1涂料与涂装1

1.2涂料的组成4

1.2.1主要成膜物4

1.2.2油料6

1.2.3次要成膜物——颜料8

1.2.4辅助成膜物10

1.2.5挥发分10

1.3涂料的分类及其命名11

1.4涂料与涂装的作用13

1.5涂料与涂装工业的现状及发展方向13

思考题16

第2章　涂装前处理17

2.1脱脂18

2.1.1有机溶剂脱脂18

2.1.2碱液加表面活性剂脱脂19

2.1.3超声波清洗24

2.1.4超临界CO2清洗25

2.2除锈25

2.2.1抛(喷)丸(砂)处理25

2.2.2化学除锈27

2.3涂装前磷化处理30

2.3.1概述30

2.3.2磷化膜的形成机理31

2.3.3磷化液的组成及作用34

2.3.4磷化渣去除方法与设备37

2.3.5影响磷化处理质量的因素40

2.3.6综合前处理45

2.4硅烷转化膜处理46

2.5钛锆化处理47

2.6非铁材料的涂装前处理48

2.6.1铝及其合金的转化膜处理48

2.6.2锌及其合金的转化膜处理49

2.6.3镁及其合金的转化膜处理49

2.6.4塑料表面处理50

2.7前处理设备51

2.7.1浸渍式涂装前处理设备51

2.7.2喷淋式涂装前处理设备52

思考题55

第3章　溶剂型涂料及其涂装57

3.1常用溶剂型涂料简介57

3.1.1酚醛树脂涂料57

3.1.2沥青树脂涂料57

3.1.3醇酸树脂涂料58

3.1.4氨基树脂涂料59

3.1.5环氧树脂涂料60

3.1.6丙烯酸树脂涂料63

3.1.7聚氨酯树脂涂料64

3.1.8元素有机涂料66

3.1.9过氯乙烯涂料70

3.1.10功能涂料70

3.1.11节能减排型有机溶剂涂料72

3.2涂料的选用与配套75

3.2.1涂料的选择75

3.2.2涂层的配套性78

3.3溶剂型涂料的涂装工艺79

3.3.1浸涂79

3.3.2高压空气喷涂81

3.3.3高压无气喷涂86

3.3.4静电涂装91

3.3.5机器人涂装98

3.4溶剂型涂料与涂装的管理99

3.5溶剂型涂料涂装室103

3.5.1涂装室的结构形式104

3.5.2干式涂装室104

3.5.3湿式涂装室106

思考题112

第4章　粉末涂料及其涂装113

4.1概述113

4.1.1粉末涂料涂装发展史113

4.1.2粉末涂装工艺的分类114

4.1.3粉末涂料涂装的特点115

4.2粉末涂料118

4.2.1热固性粉末涂料118

4.2.2热塑性粉末涂料129

4.3粉末涂料涂装工艺132

4.3.1流化床涂装132

4.3.2熔射法涂装137

4.3.3静电粉末涂装139

4.3.4其他涂装149

4.4粉末涂料涂装管理158

思考题160

第5章　水性涂料及其涂装161

5.1乳胶涂料161

5.1.1建筑乳胶涂料162

5.1.2工业用乳胶涂料162

5.2自泳涂料及其涂装163

5.3电泳涂料165

5.3.1电泳涂料及涂装的发展165

5.3.2电泳涂料的分类167

5.3.3电泳涂料的组成169

5.3.4电泳涂料171

5.4电泳涂装的基本原理174

5.5电泳底漆涂装工艺条件及其控制177

5.6阴极装饰性电泳涂装工艺185

5.7电泳涂装的后处理187

5.8电泳涂装设备189

5.8.1电泳槽及辅助设备190

5.8.2电泳涂装超滤系统192

5.8.3循环搅拌过滤装置194

5.8.4循环热交换过滤(控温装置)196

5.8.5电极装置与阳极系统197

5.8.6电泳涂装所用纯水状况、用量与水质标准199

5.9电泳涂装常见故障与处理200

思考题202

第6章　达克罗涂料及涂装工艺204

6.1达克罗(锌铝涂覆)技术简介204

6.1.1国内外达克罗涂料的发展204

6.1.2达克罗涂料优缺点206

6.1.3达克罗(锌铝涂覆)涂料的涂层结构和防腐机理207

6.1.4我国达克罗涂料及涂装工艺的研究现状与存在问题208

6.1.5纳米微粒增强达克罗涂层技术209

6.2达克罗涂料组成210

6.3达克罗涂覆技术与设备211

6.3.1达克罗涂覆前处理212

6.3.2达克罗涂料的涂覆214

6.3.3涂装214

6.3.4离心215

6.3.5烧结固化215

6.3.6达克罗涂料的检验216

6.3.7涂层性能测试217

思考题221

第7章　涂层固化223

7.1涂层固化的机理223

7.1.1非转化型涂料223

7.1.2转化型涂料225

7.2涂层的固化方法226

7.3固化设备分类及选用的基本原则228

7.3.1固化设备的分类228

7.3.2固化设备选用的基本原则229

7.4热风循环固化设备230

7.4.1热风循环固化设备的类型230

7.4.2热风循环固化设备设计的一般原则231

7.4.3热风循环固化设备的主要结构231

7.5辐射固化设备242

7.5.1辐射固化分类243

7.5.2影响辐射烘干的因素246

7.5.3远红外线辐射固化设备的主要结构247

7.5.4通风系统250

7.5.5温度控制系统250

思考题251

第8章　典型涂装工艺252

8.1制订涂装工艺的基本原则252

8.2汽车车身涂装工艺253

8.2.1中高级轿车车身典型涂装工艺254

8.2.2卡车车身的涂装工艺265

8.2.3面包车和小公共汽车车身涂装工艺269

8.2.4客车、旅游车车身的典型涂装工艺271

8.3汽车零部件及总成的涂装工艺279

8.3.1货厢涂装279

8.3.2车架涂装281

8.3.3其他汽车底盘零部件及总成的涂装工艺283

8.4家用电器的典型涂装工艺285

思考题286

第9章　涂装“三废”处理287

9.1涂装车间的主要污染源287

9.2涂装废水处理289

9.2.1涂装前处理废水处理289

9.2.2电泳废水处理293

9.2.3涂装室废水的处理295

9.3涂装废气处理295

9.3.1涂装废气的排放控制296

9.3.2直接燃烧法297

9.3.3催化燃烧法(CIU)299

9.3.4活性炭吸附法301

9.3.5吸附浓缩-催化燃烧技术305

9.3.6吸收法306

9.4废渣306

思考题308

参考文献309

冯立明，山东建筑大学材料学院，教授，主要从事电镀、化学镀、涂装等材料表面处理领域教学与研究，现兼任山东省表面工程协会常务理事，济南市表面工程协会常务理事。先后负责完成山东省科技厅鉴定课题“双极驱动法电解合成乙醛酸工艺研究(鲁科成鉴字2001第352号)”、“化学镀镍基合金工艺及其应用研究(鲁科成鉴字2008第469号)”等项目，获山东省教育厅优 秀科研成果三等奖首位一项、第三位两项，山东省教育厅优 秀实验教学成果三等奖（第二位）一项，申报发明专利5项，实用新型专利一项，发表论文30多篇。正主持济南市科技发展计划项目“挠性基体磁控溅射镍与电沉积铁技术（200605）”和校基金项目“低温电镀铁工艺及镀层组织与性能研究”各一项，*重点课题（第二位）一项，山东省自然基金项目第二位、第三位各一项，负责“聚酯开孔海绵电镀铁/镍技术”、“油漆废渣再生利用技术”、“三维多孔锡基合金动力锂电池复合负极制备及性能研究”等多项横向课题。

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前言

随着我国汽车、农用车、工程机械等的快速发展，对涂装技术人才，包括新技术新材料研发、涂装工艺管理、涂装设计、现场施工人员等的需求大大增加，对从业人员的专业素养、管理水平、操作技能等提出了更高的要求。为适应社会需要，国内许多高校增设了与涂装相关的专业或在原专业中增设了涂装课程。为此，我们编写了《涂装工艺学》教材，以满足国内涂装领域专业人才培养的需求。本书主要介绍了溶剂型有机高聚物涂料、水性涂料、粉末涂料、达克罗涂料的性能、涂装工艺、主要设备及相关原理；涂装前处理与涂层固化工艺；涂装车间“三废”及处理的基本知识。为使学生形成产品涂装的完整概念，还结合生产实际介绍了汽车、家用电器涂装的典型工艺。本书可作为高等学校材料科学与工程、车辆工程、应用化学、化学工程与工艺等专业本、专科学生教材，也可以作为科研院所、企业工程技术人员、管理人员、技术工人等的参考书。本书共分九章。第1章由冯立明编写，第2章由管勇、魏雪编写，第3章由冯立明、管勇编写，第4章由周师岳编写，第5章由冯立明、吴罚昌编写，第6章由李战胜编写，第7章由孙华编写，第8章由魏雪、牟青春、吉学刚编写；第9章由冯立明编写。本书由山东建筑大学冯立明和中国科学院金属研究所管勇主编，由冯立明统稿，中国重汽集团张殿平高工担任主审。本书编写过程中，国内同仁提供了一些宝贵的技术资料，同时，参阅了国内外同行的相关文献资料，在此一并感谢。由于编者水平所限，书中不足之处在所难免，敬请读者批评指正，以待提高。冯立明2017年4月