第二章材料表面清理与精整
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第二章材料表面清理与精整
1.1溶剂清洗
❖常用溶剂：（1）汽油、煤油，价格便宜，溶解弱极 性或非极性油脂，溶解油污能力较强，毒性小，是一 种用量大、应用普遍的有机溶剂。 ❖（2）三氯乙烯，不易燃烧，稳定，溶解弱极性或非 极性油脂，它对大多数金属物腐蚀作用，但有一定的 毒性，使用时要按一定的操作规程，在专门的除油设 备中使用。 ❖（3）丙酮、酒精，溶解强极性油脂， ❖ (4) 四氯化碳，、苯，非极性有机溶剂 ❖除油的方法与设备：用布蘸有机溶剂擦金属表面， 或者使用“除油机”进行。
第二章材料表面清理与精整
物理因素在除油过程中的作用
❖1、搅拌：可以处使油污从工件表面脱落下来，也可以使除油 剂于表面充分接触，并加速油污在溶液中的分散过程，所有这 些都可以使除油速度加快。
机械搅拌、空气搅拌、超声波清洗 ❖2、温度：温度升高对除油过程有促进作用，温度升高时，油 脂变软，有利于除油剂的渗透和润湿作用，促进油脂脱落合分 散，温度升高还会使酯的水解速度加快，溶液的对流作用增强， 这些都有利于除油过程。因此传统的除油都是在接近沸点的温 度下进行的。
第二章材料表面清理与精整
1.1溶剂清洗
❖溶剂除油是借油脂溶于有机溶剂中以后随溶 剂一起挥发而去掉油脂。它可以溶解皂化和非 皂化油脂。由于有机溶剂只能溶解油脂，而不 能溶解油污中的非有机物，因此，溶剂中的脏 物在溶剂挥发后仍会残留在工件表面上， 对溶 剂的要求：(1) 无易燃性；（2）无毒、无刺激 性气味；（3）无腐蚀性；（4）溶剂不分解、 不变质；（5）溶解油脂能力强、粘度低、比热 小。
第二章材料表面清理与精整
第二章材料表面清理与精整
分类
❖1.按处理方法分类
机械法和化学法
机械法
手工方法 动力工具 火焰法 喷砂、抛丸
化学法
除油 除锈 表调 磷化 钝化
2.按处理材质分类
金属材料 钢铁材料 有色金属材料
非金属材料
塑料
木材 第二章材料表面清理与精整 水泥
一、油污的种类
❖油污按化学性质可分两类： ❖1、皂化类：所有的植物和动物油脂都属于皂化类， 他它们甘油和高分子有机酸的酯类。它们在碱液的作 用下能分解生成溶于水的脂肪酸盐－肥皂和甘油。化 学反应如下： ❖（RCOO）3C3H5+NaOH→RCOONa+ C3H5 (OH
❖ 当我们对金属进行表面加工（比如在金属表面施 加涂镀层的时候），这些表面缺陷会严重影响涂镀层 的致密性以及与基体的结合强度，甚至造成表面处理 的失败。因此，进行表面处理之前，首先必须把金属 的表面处理成干净的表面。
❖
❖
表面处理有时候要求基体的表面具有一定的光洁 度，有的时候还要求基体的表面有一定的粗糙度。
(肥皂) (甘油) ❖2、非皂化类：指的是矿物油，如汽油、润滑油、柴 油、原油等，它们在碱的作用下不起化学分解反应 （也就是皂化反应），因此称为非皂化类油脂，能溶 于某些溶剂，在一定条件下，与碱形成乳浊液，也可 以从基体表面除去。
第二章材料表面清理与精整
二、除油剂的除油机理
除油时我们使用各种除油剂，它们的作用机理时不相 同的。归纳起来，有以下几种: ❖1、皂化作用： 氢氧化钠和碱性强的盐类与油脂反应 生成肥皂和甘油，肥皂和甘油溶于水，而除去油脂。 利用皂化作用只能除去动物和植物油脂。常用的皂化 剂有：NaOH、Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3、 NaNo2等。 ❖2、乳化作用： 使用表面活性剂除油，表面活性剂能 显著降低水的表面张力或水与油之间界面张力，它的 分子中既有亲水基团，又有亲油基团，亲油基团与油 污分子结合，而亲水基又包围在外面，形成O/W液滴， 分散到液体中，形成乳浊液而除去油污。矿物油等非 皂化类油脂只有通过乳化作用才能除去。
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1.2水基清洗剂清洗
❖ 酸性清洗剂除油脂是一种应用非常广泛的方法。 它利用表面活性剂的乳化、润湿、渗透原理，并借助 于酸腐蚀金属产生氢气的机械剥离作用，达到除油脂 的目的。酸性清洗剂可在低温和中温下使用。低温一 般只能除掉液态油，中温就可除掉油和脂，一般只适 合于浸泡处理方式。酸性清洗剂主要由表面活性剂 （如聚氧乙烯酚醚类非离子型活性剂、阴离子磺酸钠 型）、普通无机酸、缓蚀剂三大部分组成。由于它兼 备有除锈与除油脂双重功能，人们习惯称之为“二合 一”处理液。
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二、除油剂的除油机理
❖3、润湿作用：表面活性剂溶液渗入油脂中，并在基 体表面分散，减少油脂对基体表面的附着力，使之脱 落。
❖4、分散作用：利用分散剂把从基体表面脱落的油脂 分散到溶液中，而除去油脂。常用的分散剂除表面活 性剂外，还有硅酸钠、磷酸钠。
❖5、溶解作用：利用有机溶剂对油脂的溶解作用，把
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第一节清洗
❖1.1溶剂清洗 溶剂法除油脂，一般是用有机溶剂清洗或是非易
燃的卤代烃蒸气法。最常见的是采用三氯乙烷、三氯 乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。蒸汽脱脂速度快，效率 高，脱脂干净彻底，对各类油及脂的去除效果都非常 好。在氯代烃中，不管是浸泡还是蒸气法效果都很好。 由于溶剂的危险性以及氯代卤都有一定的毒性，汽化 温度也较高，再者由于新型水基低பைடு நூலகம்性清洗剂的出现， 溶剂法以及溶剂蒸汽方法现在已经很少使用了。
油污除去。很多有机化合物是非极性的或弱极性的，
而水是一种强极性的液体，所以多数有机物不容于水，
而易溶于极性弱的有机溶剂中，当然极性大的有机物，
如乙醇、乙酸等则易溶于水，甚至可以以任何比例于
水互溶。
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三、对除油剂的要求
1、除油效果好，成本低。 ❖2、对基体物腐蚀、安全、无毒。 ❖3、操作方便，容易被水清洗。 ❖4、对后续工序无不良影响。 ❖5、便于废水处理，不致引起公害。
但是高温除油耗能较高，近年来，低温除油越来越受到 人们的重视。低温除油对表面活性剂依赖程度很大，要求表面 活性剂的浓度高达1％－3％。通常是非离子表面活性剂与阴离 子表面活性剂配合使用，为了促进表面活性剂的溶解，往往还 需要加入分散剂（亲水基团较多的表面活性剂）。用这样的除 油液在40℃左右的室温下就可以有效地除油。
第二章 材料表面清理与精整
用物理或化学的方法除掉金属表面 的油污、氧化皮、锈蚀产物和其它污物， 而呈现出具有一定粗糙度或光洁度的清 洁的金属的表面。
第二章材料表面清理与精整
第二章材料表面清理与精整
❖ 金属及其制品在使用和加工以及存储过程中，表 面会有各种脏物（油污、润滑剂、氧化皮、腐蚀产物、 沙尘、油漆等），或者存在改变了金属表面的形状及 表面层的组织、结构。
1.1溶剂清洗
❖常用溶剂：（1）汽油、煤油，价格便宜，溶解弱极 性或非极性油脂，溶解油污能力较强，毒性小，是一 种用量大、应用普遍的有机溶剂。 ❖（2）三氯乙烯，不易燃烧，稳定，溶解弱极性或非 极性油脂，它对大多数金属物腐蚀作用，但有一定的 毒性，使用时要按一定的操作规程，在专门的除油设 备中使用。 ❖（3）丙酮、酒精，溶解强极性油脂， ❖ (4) 四氯化碳，、苯，非极性有机溶剂 ❖除油的方法与设备：用布蘸有机溶剂擦金属表面， 或者使用“除油机”进行。
第二章材料表面清理与精整
物理因素在除油过程中的作用
❖1、搅拌：可以处使油污从工件表面脱落下来，也可以使除油 剂于表面充分接触，并加速油污在溶液中的分散过程，所有这 些都可以使除油速度加快。
机械搅拌、空气搅拌、超声波清洗 ❖2、温度：温度升高对除油过程有促进作用，温度升高时，油 脂变软，有利于除油剂的渗透和润湿作用，促进油脂脱落合分 散，温度升高还会使酯的水解速度加快，溶液的对流作用增强， 这些都有利于除油过程。因此传统的除油都是在接近沸点的温 度下进行的。
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1.1溶剂清洗
❖溶剂除油是借油脂溶于有机溶剂中以后随溶 剂一起挥发而去掉油脂。它可以溶解皂化和非 皂化油脂。由于有机溶剂只能溶解油脂，而不 能溶解油污中的非有机物，因此，溶剂中的脏 物在溶剂挥发后仍会残留在工件表面上， 对溶 剂的要求：(1) 无易燃性；（2）无毒、无刺激 性气味；（3）无腐蚀性；（4）溶剂不分解、 不变质；（5）溶解油脂能力强、粘度低、比热 小。
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分类
❖1.按处理方法分类
机械法和化学法
机械法
手工方法 动力工具 火焰法 喷砂、抛丸
化学法
除油 除锈 表调 磷化 钝化
2.按处理材质分类
金属材料 钢铁材料 有色金属材料
非金属材料
塑料
木材 第二章材料表面清理与精整 水泥
一、油污的种类
❖油污按化学性质可分两类： ❖1、皂化类：所有的植物和动物油脂都属于皂化类， 他它们甘油和高分子有机酸的酯类。它们在碱液的作 用下能分解生成溶于水的脂肪酸盐－肥皂和甘油。化 学反应如下： ❖（RCOO）3C3H5+NaOH→RCOONa+ C3H5 (OH
❖ 当我们对金属进行表面加工（比如在金属表面施 加涂镀层的时候），这些表面缺陷会严重影响涂镀层 的致密性以及与基体的结合强度，甚至造成表面处理 的失败。因此，进行表面处理之前，首先必须把金属 的表面处理成干净的表面。
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表面处理有时候要求基体的表面具有一定的光洁 度，有的时候还要求基体的表面有一定的粗糙度。
(肥皂) (甘油) ❖2、非皂化类：指的是矿物油，如汽油、润滑油、柴 油、原油等，它们在碱的作用下不起化学分解反应 （也就是皂化反应），因此称为非皂化类油脂，能溶 于某些溶剂，在一定条件下，与碱形成乳浊液，也可 以从基体表面除去。
第二章材料表面清理与精整
二、除油剂的除油机理
除油时我们使用各种除油剂，它们的作用机理时不相 同的。归纳起来，有以下几种: ❖1、皂化作用： 氢氧化钠和碱性强的盐类与油脂反应 生成肥皂和甘油，肥皂和甘油溶于水，而除去油脂。 利用皂化作用只能除去动物和植物油脂。常用的皂化 剂有：NaOH、Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3、 NaNo2等。 ❖2、乳化作用： 使用表面活性剂除油，表面活性剂能 显著降低水的表面张力或水与油之间界面张力，它的 分子中既有亲水基团，又有亲油基团，亲油基团与油 污分子结合，而亲水基又包围在外面，形成O/W液滴， 分散到液体中，形成乳浊液而除去油污。矿物油等非 皂化类油脂只有通过乳化作用才能除去。
第二章材料表面清理与精整
1.2水基清洗剂清洗
❖ 酸性清洗剂除油脂是一种应用非常广泛的方法。 它利用表面活性剂的乳化、润湿、渗透原理，并借助 于酸腐蚀金属产生氢气的机械剥离作用，达到除油脂 的目的。酸性清洗剂可在低温和中温下使用。低温一 般只能除掉液态油，中温就可除掉油和脂，一般只适 合于浸泡处理方式。酸性清洗剂主要由表面活性剂 （如聚氧乙烯酚醚类非离子型活性剂、阴离子磺酸钠 型）、普通无机酸、缓蚀剂三大部分组成。由于它兼 备有除锈与除油脂双重功能，人们习惯称之为“二合 一”处理液。
第二章材料表面清理与精整
二、除油剂的除油机理
❖3、润湿作用：表面活性剂溶液渗入油脂中，并在基 体表面分散，减少油脂对基体表面的附着力，使之脱 落。
❖4、分散作用：利用分散剂把从基体表面脱落的油脂 分散到溶液中，而除去油脂。常用的分散剂除表面活 性剂外，还有硅酸钠、磷酸钠。
❖5、溶解作用：利用有机溶剂对油脂的溶解作用，把
第二章材料表面清理与精整
第一节清洗
❖1.1溶剂清洗 溶剂法除油脂，一般是用有机溶剂清洗或是非易
燃的卤代烃蒸气法。最常见的是采用三氯乙烷、三氯 乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。蒸汽脱脂速度快，效率 高，脱脂干净彻底，对各类油及脂的去除效果都非常 好。在氯代烃中，不管是浸泡还是蒸气法效果都很好。 由于溶剂的危险性以及氯代卤都有一定的毒性，汽化 温度也较高，再者由于新型水基低பைடு நூலகம்性清洗剂的出现， 溶剂法以及溶剂蒸汽方法现在已经很少使用了。
油污除去。很多有机化合物是非极性的或弱极性的，
而水是一种强极性的液体，所以多数有机物不容于水，
而易溶于极性弱的有机溶剂中，当然极性大的有机物，
如乙醇、乙酸等则易溶于水，甚至可以以任何比例于
水互溶。
第二章材料表面清理与精整
三、对除油剂的要求
1、除油效果好，成本低。 ❖2、对基体物腐蚀、安全、无毒。 ❖3、操作方便，容易被水清洗。 ❖4、对后续工序无不良影响。 ❖5、便于废水处理，不致引起公害。
但是高温除油耗能较高，近年来，低温除油越来越受到 人们的重视。低温除油对表面活性剂依赖程度很大，要求表面 活性剂的浓度高达1％－3％。通常是非离子表面活性剂与阴离 子表面活性剂配合使用，为了促进表面活性剂的溶解，往往还 需要加入分散剂（亲水基团较多的表面活性剂）。用这样的除 油液在40℃左右的室温下就可以有效地除油。
第二章 材料表面清理与精整
用物理或化学的方法除掉金属表面 的油污、氧化皮、锈蚀产物和其它污物， 而呈现出具有一定粗糙度或光洁度的清 洁的金属的表面。
第二章材料表面清理与精整
第二章材料表面清理与精整
❖ 金属及其制品在使用和加工以及存储过程中，表 面会有各种脏物（油污、润滑剂、氧化皮、腐蚀产物、 沙尘、油漆等），或者存在改变了金属表面的形状及 表面层的组织、结构。