浸渗技术的发展及应用

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一、前言

) {9 W# C& P3 n. G, }浸渗技术是利用浸渗剂压力下渗入多孔性工件经固化反应而达到填补空隙目，浸渗技术是现代科技发展一项新技术。

( L# {" I3 p( x% I- A& a4 J浸渗技术广泛用于铸造缺陷密封，木材防虫、防腐、阻燃，粉末冶金件增强、防蚀和密封，水泥制品防碱或酸性腐蚀，电器、电子元件防潮和绝缘。

近代工业浸渗技术应用可以追溯到三十年代铸件堵漏工艺，当时用水玻璃以内循环填充铸件空隙。五、六十年代，汽车工业发展，美国、前西德、前苏联等工业发达国家，为承压铸件密封推动了第一代浸渗剂—硅酸钠型浸渗剂研制和应用，并由局部或常压浸渗工艺发展到真空加压浸渗工艺。

2 H( M$ }$ F7 X7 K" `6 V七十年代以来，能源危机出现，促使汽车向轻型化发展，许多铸铁部件由铝、镁、锌等轻金属及其合金材料代替，减轻汽车重量，减少能源消耗，提高汽车使用性能。但轻金属铸件容易产生微孔，导致受压铸件渗漏，同时，粉末冶金烧结件广泛应用，进一步节省了材料和机械加工费用。多孔材料泄漏问题急待解决，促进了对浸渗技术需求。同时化学工业发展，又促进了浸渗剂研究与开发，种类繁多，用途广泛，性能优良浸渗剂不断出现，相继推出了聚酯型第二代浸渗剂和厌氧型、热固性丙烯酸酯型第三代浸渗剂。浸渗方法和浸渗工艺不断到改进，浸渗设备向大型化、半自动化发展，进一步推动了浸渗技术广泛应用，浸渗技术已被先进工业国家军工和尖端技术部门认可。浸渗技术应用，推动了许多复杂结构设计薄壁化。现国外一些企业已把浸渗技术作为一项设计手段和铸件生产中不可缺少生产工序，并主张对铸件进行浸渗全处理。浸渗效率高，以及浸渗处理经济效果显著，已使人们认识到这项技术工业生产中大力推广价值。
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. y7 x8 [! X) ]. z: ^二、 浸渗技术应用范围

0 |, c$ u% W" U4 v2 U9 n0 @( u9 [% }1、铸件浸渗
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5 U1 ^+ N- s- f, h- y0 _4 \3 u# Y1 @铸件浸渗最主要功效是密封防漏，以使它能用于液压系统和燃气系统中。例如汽车和拖拉机变速箱体、燃油泵、液压阀、化油器、油缸、压缩机和液压部件、密闭飞机仪器及其电子仪器护罩、气动零件和各种气动仪表等。

6 {7 s8 i; Z3 w# k& X' u; j3 o. f铸件浸渗还可防止其内腐蚀，提高产量。众所周知，铸件内腐蚀往往是从微孔中开始，当微孔被浸渗剂充满，待其固化后，就能防止腐蚀性液体浸入，起防腐蚀作用。

1 \+ u' x2 U  X: C7 ^- |/ h# U此外，铸件浸渗也可为电镀、油漆等表面处理作准备，浸渗剂填充了铸件中空隙，避免了这些空隙吸收电镀液，镀后造成气泡和洁表面。
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1 m2 p2 w  P* E7 G5 J- X; h* I浸渗可作为铸件、压铸件经常存疏松和微孔等缺陷补救措施，也促进了铸件产品设计薄壁化、轻型化，节省了材料消耗。

* u2 w* Q. R% l8 z. h3 a7 t2、 粉末冶金件浸渗

粉末冶金材料有着优异性能，汽车、拖拉机上用衬套件、气门导管、齿轮、凸轮、轴瓦、离合器摩擦片、电热元件、热交换器、切削刀具、工模具和一些耐腐蚀、高温抗氧化及耐高温零件等目前均广泛采用粉末冶金材料制造。
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6 f  A4 t$ D/ c+ e4 ^- A1 b粉末冶金件（以下简称粉冶件）是用金属粉末（或金属与非金属粉末混合物）做原料，压制成型后烧结而制成各种类型工件。粉冶件特点是内部存着包括粉末金属颗粒之间细小气隙内许多孔隙网络（约占整个工件体积15%），既使是高密度粉冶件，这种孔隙依然存。，粉冶件是不能保存液体。粉冶件浸渗处理可使其内孔隙完全被浸渗剂填充而达到永久性密封，可将它用于液压系统中，例如可将它制造精密油泵偶件、压缩机壳体等。
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此外，粉冶件电镀或其他表面涂层处理之前如经浸渗处理，电镀液和清洗剂便不会吸进孔隙中去，可获表面光洁和耐腐蚀工件。

必须指出，粉冶件应烧结之后立即进行浸渗处理，因这时孔隙是洁净，易被浸渗剂完全填充。浸渗后粉冶件还可改善其切削加工性能（微孔经填充后刀具将由间断切削变成连续切削）便于工艺过程控制。
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1 u; N2 O* t6 b% C/ u3、 电子器件浸渗
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变压器、电容器和电机等电器件浸渗，可增加它们介电性能和绝缘性能。例如电机定子与壳体装配后组件，经浸渗使其形成一个单一整体，浸渗后微孔以密封，并增加一定强度和散热效果，解决了电机振动而降低绝缘性能，同时浸渗后电机潮湿环境下仍能保持良好绝缘性能，提高电机可靠性和使用寿命。
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4 v6 U, u7 C4 D* z' U/ P4 X- K4、 非金属件浸渗

非金属材料，如木材（枕木、电线杆等）、陶瓷和纤维塑料合成材料，采用浸渗处理可延长使用寿命并提高它们防水性。例如，大型计算机冷却系统零件一般都用玻璃钢加强塑料制造，浸渗可使其到有效密封，可防止液体微细加强纤维为通道而发生渗漏。
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由上可知，浸渗技术机电产品和多孔性材质件密封中，有着广泛应用范围。

三、 浸渗方法
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浸渗处理方法可工件缺陷性质与分布状态，工件工作状况、结构尺寸和浸渗剂类型等，而选用不同浸渗方法。
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4 K4 m% ]) O' q) }; c& C( z/ ~目前对整体浸渗说，最常用、最有效是真空压力浸渗方法、日本三键公司和普拉塞拉姆公司都从事浸渗技术研究与开发，向世界各国供应浸渗设备和系列浸渗剂，提供浸渗技术服务。美国乐泰公司浸渗剂满足军工MIL-SCD27680、MIL-1-17563B标准。日本，各行业中受压部件普遍采用该项技术，日本几大汽车公司更是发动机生产中把铸件浸渗作为一道不可缺少工序。如为几十家汽车公司提供发动机铝铸件日本R.S.T公司采用了浸渗技术，使铝铸件废品率由16%降低到了3%，为此每月工厂减少了约七千万日元损失。英国RONCERAY公司每年用浸渗方法处理约四万吨铸件，美国GE公司用真空加压浸渗法制造绝缘性能电机，都取了巨大经济效益。我国先后数百家工厂运用了浸渗技术，取了可观经济效益及社会效益。