磨料的選用與表面粗糙度

一、磨料的定義

       在壓縮空氣、水流或拋頭的推動下，具有一定速度后，有清理、切割、磨蝕、沖刷或者能改變工件表面狀態的顆粒狀的物料稱為磨料。磨料有天然的、人造的，也有用工業副產品制成的。

二、磨料類型

       在選擇磨料前，應全面了解被清理的對象，如鋼材表面的原始狀態、鋼構件等所處腐蝕環境、涂層配套方案及對粗糙度的要求、涂裝分包單位的噴砂設備及條件等。

       適合于室外開放式噴砂用的磨料有石英砂、銅礦渣等。在手提式焊縫噴砂機中，用棕剛玉、可循環使用。

       石英砂是**常用的非金屬磨料，一次性使用。它具有堅硬的棱角，噴射到工件表面刮射作用強烈，雖然表面光亮，但由于噴石英砂過程中，產生的游離硅，不僅污染環境，而且易使操作工人患上矽肺等職業病。

       在我國國家標準GB 7691-2003《安全管理通則》中規定，禁止使用游離二氧化硅含量80%以上的石英砂用于干噴砂除銹。銅礦渣是船廠和鋼結構廠普遍使用的非金屬磨料，價廉物美。由于磨料硬度高，脆性大，在撞擊鋼工件表面時會有部分嵌入金屬基體，難以清理，構成腐蝕核，會影響涂層質量。石英砂和銅礦渣均為一次性使用磨料，不可回收使用，因此成本較高。另一類磨料為金屬磨料，在船廠、集裝箱廠、鋼結構廠的鋼板（或型鋼）預處理流水線和回收式噴砂房里應用金屬磨料。我國國內主要金屬磨料主要有鋼砂、鋼丸、鋼絲切段。

三、磨料顆粒形狀

       若垂直切開噴砂除銹后 工件表面，在放大鏡下課觀察到一條連續曲線，它由無數個首尾相連的波谷、波峰組成，此謂粗糙度輪廊曲線。

四、磨料的顆粒度

       噴砂過程實際上是磨料顆粒不斷打擊被清理表面的過程。從動能公式：

E=?mv2

由公式可見：磨料顆粒大小決定了噴砂效率和粗糙度大小。磨料顆粒大，動能就大，能產生較大的表面粗糙度，但顆粒數/質量比小，就是說，在相同質量的條件下，顆粒數少，清理量覆蓋率低，清理效率不高。相反，小顆粒磨料顆粒動能小，造成的粗糙度值小，顆粒數/質量比大，覆蓋率高，清理效率高。

五、磨料的硬度

      磨料的硬度是影響表面粗糙度的一個主要因素。磨料硬度越高粗糙大。清理作用也快，但壽命短、消耗量大。對于鋼質磨料，適當的硬度為HRC 40-50。另外，磨料越硬，對噴砂或拋丸設備的磨損也就越大。

以上內容轉載于李敏風老師論文集的《防腐涂料與涂裝》

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