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磨料的选用与表面粗糙度

一、磨料的定义

       在压缩空气、水流或抛头的推动下，具有一定速度后，有清理、切割、磨蚀、冲刷或者能改变工件表面状态的颗粒状的物料称为磨料。磨料有天然的、人造的，也有用工业副产品制成的。

二、磨料类型

       在选择磨料前，应全面了解被清理的对象，如钢材表面的原始状态、钢构件等所处腐蚀环境、涂层配套方案及对粗糙度的要求、涂装分包单位的喷砂设备及条件等。

       适合于室外开放式喷砂用的磨料有石英砂、铜矿渣等。在手提式焊缝喷砂机中，用棕刚玉、可循环使用。

       石英砂是**常用的非金属磨料，一次性使用。它具有坚硬的棱角，喷射到工件表面刮射作用强烈，虽然表面光亮，但由于喷石英砂过程中，产生的游离硅，不仅污染环境，而且易使操作工人患上矽肺等职业病。

       在我国国家标准GB 7691-2003《安全管理通则》中规定，禁止使用游离二氧化硅含量80%以上的石英砂用于干喷砂除锈。铜矿渣是船厂和钢结构厂普遍使用的非金属磨料，价廉物美。由于磨料硬度高，脆性大，在撞击钢工件表面时会有部分嵌入金属基体，难以清理，构成腐蚀核，会影响涂层质量。石英砂和铜矿渣均为一次性使用磨料，不可回收使用，因此成本较高。另一类磨料为金属磨料，在船厂、集装箱厂、钢结构厂的钢板（或型钢）预处理流水线和回收式喷砂房里应用金属磨料。我国国内主要金属磨料主要有钢砂、钢丸、钢丝切段。

三、磨料颗粒形状

       若垂直切开喷砂除锈后 工件表面，在放大镜下课观察到一条连续曲线，它由无数个首尾相连的波谷、波峰组成，此谓粗糙度轮廊曲线。

四、磨料的颗粒度

       喷砂过程实际上是磨料颗粒不断打击被清理表面的过程。从动能公式：

E=½mv2

由公式可见：磨料颗粒大小决定了喷砂效率和粗糙度大小。磨料颗粒大，动能就大，能产生较大的表面粗糙度，但颗粒数/质量比小，就是说，在相同质量的条件下，颗粒数少，清理量覆盖率低，清理效率不高。相反，小颗粒磨料颗粒动能小，造成的粗糙度值小，颗粒数/质量比大，覆盖率高，清理效率高。

五、磨料的硬度

      磨料的硬度是影响表面粗糙度的一个主要因素。磨料硬度越高粗糙大。清理作用也快，但寿命短、消耗量大。对于钢质磨料，适当的硬度为HRC 40-50。另外，磨料越硬，对喷砂或抛丸设备的磨损也就越大。

以上内容转载于李敏风老师论文集的《防腐涂料与涂装》

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