概述

       因噴砂施工所面臨的生產(chǎn)率和環(huán)境的利害關(guān)系使得熟知噴砂磨料的特性已經(jīng)成為在如今的商業(yè)環(huán)境中生存及保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的明確要求。

       介紹

       表面噴砂處理是建立防護(hù)涂料系統(tǒng)重要的一步。多年以來(lái)的多次試驗(yàn)得出結(jié)論：在噴砂清潔提供穩(wěn)定性錨鏈狀外觀的表面進(jìn)行涂裝施工可以獲得高質(zhì)量的防腐性和耐用性。為獲得適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙缺仨氝x擇適合工程打磨要求的磨料。某些情況下，因?yàn)閲娚皻埩粑飼?huì)破壞表面清潔的度，必須考慮打磨性不強(qiáng)的噴砂粒子。現(xiàn)今的商業(yè)環(huán)境對(duì)品質(zhì)保證和環(huán)境要求很嚴(yán)，因此熟知噴砂磨料的特性非常關(guān)鍵。不幸的是，沒(méi)有一種噴砂磨料適合所有的施工工程，幸運(yùn)的是，有多種不同類型磨料和等級(jí)，能保證工程的完成。學(xué)習(xí)每種磨料的特點(diǎn)能幫助你選擇更具效率和利益的噴砂磨料。

       決定項(xiàng)目最適當(dāng)?shù)膰娚澳チ希缺仨毭鞔_磨料的定義：磨料是指一種用于研磨、拋光的物質(zhì)。可以是自然物質(zhì)、人工制造或者某一加工程序的副產(chǎn)品。經(jīng)常使用的材料包括：

       1、硅砂；2、鋯石；3、銅渣石榴石；4、玉米穗軸粒；5、陶瓷；6、氧化鋁；7、鎳渣；8、十字石；9、胡桃殼；10、橄欖石；11、金剛砂；12、鋼砂；13、塑膠粒子；14、鋼丸。

       一、磨料的特性

       當(dāng)選擇需要的磨料時(shí)，必須考慮到各自的特性。這些特性包括磨料的硬度、形狀、尺寸、顏色、重量、化學(xué)成分、可獲得性、成本和環(huán)境因素,最好根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目作出選擇。

       1、硬度

       磨料的硬度決定了噴砂粒子能否形成蝕刻或在特定的基材表面形成錨鏈狀外觀。決定磨料硬度的一種方法是Mohs硬度尺。該尺的范圍是從1到10，1表示最軟（云母）10表示最堅(jiān)硬（鉆石）。一般達(dá)到錨鏈狀外觀噴砂粒料的硬度是6.0或更高。但也有一些要求使用范圍在3.0到4.5軟性粒料，這些粒料不會(huì)對(duì)玻璃或鋼材表面形成蝕刻，但會(huì)除去外來(lái)污物,提供表面清潔度，主要用于不希望損傷基材表面或噴砂粒子或殘留物會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成損害的區(qū)域。軟噴砂粒料通常用于周圍有軸承或其他易損壞機(jī)器的范圍。鋼砂和鋼丸屬于硬磨料，用RockwellC法表示硬度。硬度范圍在42到65之間。鋼砂在鋼結(jié)構(gòu)表面形成蝕刻，而鋼丸在鋼結(jié)構(gòu)表面形成凹痕。

       2、形狀

       磨料的形狀各不相同，有角狀、塊狀、半圓狀或球狀。有銳邊的角狀磨料在清除基材上附著緊密的物質(zhì)或污物時(shí)清潔率最高。角狀磨料的銳邊可使鋼材表面形成錨鏈狀外觀，為涂料的提供良好的機(jī)械性附著。除非常難以清除的污物外，塊狀磨料都能保證很好的清潔率。半圓或球狀磨料能在表面形成凹痕，這些磨料主要用來(lái)增加表面硬度。

       3、尺寸

       磨料的尺寸影響清潔率和所形成的錨鏈狀外觀。通過(guò)美國(guó)篩分法或粒子直徑?jīng)Q定尺寸法區(qū)分粒料等級(jí)和包裝，美國(guó)篩分法即是粒度分級(jí)法。磨料通常分成4篩到325篩，篩的尺寸越小，磨料粒子越大。8-16級(jí)粒料非常粗糙，主要用于難清潔或需要較深錨鏈狀外觀的表面；20-40級(jí)適用于一般性用途；80-120級(jí)用于拋光金屬表面。圓形或球形噴砂粒子通過(guò)粒料直徑來(lái)區(qū)分等級(jí)，尺寸范圍在0.070-0.660英尺之間。采用統(tǒng)一等級(jí)尺寸的磨料才能確保通過(guò)噴砂機(jī)測(cè)量閥的精確流量，采用統(tǒng)一等級(jí)的硬磨料才能保障基材表面穩(wěn)定的粗糙度。

       4、顏色

       如果考慮的是選擇磨料類型時(shí)，顏色就不是很重要，但某些情況下也是關(guān)鍵因素。噴砂后的表面殘余物會(huì)影響外觀。黑色磨料因?yàn)椴灰追瓷涮?yáng)光，比淺色積塵少，在需要照明的內(nèi)部區(qū)域噴砂時(shí)這點(diǎn)特別重要。如果在密閉區(qū)域或進(jìn)行維修的區(qū)域施工，磨料不易完全清除，從美觀的角度將選擇磨料顏色很重要。

       5、重量或比重

       磨料的重量會(huì)影響表面清潔度和表面粗糙度。重量由用磅/立方英尺表示，比重指的是粒子的密度，比重大意味著重量重。壓力相同的情況，重的粒料取得的錨鏈狀外觀更深。比重大的磨料產(chǎn)生的塵土少,比重輕的粒料對(duì)基材的沖擊力小，主要用于輕噴砂或拋光、除去毛刺等。

       6、化學(xué)成分

       為保證與基材的兼容性，必須考慮磨料的化學(xué)成分。當(dāng)噴砂時(shí)，噴砂粒子會(huì)嵌入基材或留下殘余物，都會(huì)對(duì)防護(hù)性涂裝系統(tǒng)有損害。如果對(duì)不銹鋼基材采用鐵噴砂，嵌入的粒子會(huì)在基材上形成腐蝕電極。

       7、可獲得性

       必須確保所選擇的噴砂粒子有充足的供應(yīng)量，易于獲取，能保證工程的順利完成。為保證最佳的工程效果，不建議中途更換磨料。很多磨料是天然礦石或其他工業(yè)的副產(chǎn)品，不太容易保障大批量的及時(shí)供貨。

       8、成本

       磨料成本是工程的關(guān)鍵因素。通常來(lái)說(shuō)，由從供應(yīng)商到施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)費(fèi)決定磨料的選擇。磨料的破損率也很重要。可通過(guò)噴砂櫥或有回收系統(tǒng)的噴砂間的充分再使用，降低高循環(huán)使用率的磨料成本。再循環(huán)率由噴砂壓力、硬度、延展性和磨料的尺寸決定。

       9、環(huán)境影響

       環(huán)境是決定磨料選擇的最后因素。包括：對(duì)噴砂工人呼吸的影響。工人在噴砂過(guò)程中必須使用呼吸設(shè)備，并監(jiān)控整個(gè)噴砂過(guò)程。當(dāng)噴砂區(qū)域空氣流通不佳時(shí)，必須采用正確的塵土回收設(shè)備，減少工人面臨的塵土。還應(yīng)該考慮到分散到泥土里的磨料，封閉區(qū)域?qū)τ卸就苛蠎?yīng)考慮額外的安全及工程控制措施。

       二、磨料的類別及特點(diǎn)

       以下所列的磨料目錄只是通常使用磨料，并不是全部，目的是為了為讀者提供更多的信息，并引起讀者尋找周圍可適用磨料的好奇心。熟知每種磨料的性能特點(diǎn)為保證項(xiàng)目的成功提供良好的開(kāi)端。

       1、硅砂

       硅砂是一種廉價(jià)的磨料，在很多國(guó)家的很多地方都可以獲得。礦砂比較尖銳，河砂較圓。Mohs硬度是6-7，能在基材表面形成蝕刻或錨鏈狀外觀,有各種尺寸，呈棕色或棕褐色,可以通過(guò)回收再使用，含有95%-99%的二氧化硅（SiO2）。因硅肺病的危險(xiǎn)，必須在噴砂過(guò)程中采取專門(mén)控制。美國(guó)職業(yè)安全與健康國(guó)家商業(yè)協(xié)會(huì)（NIOSH）建議標(biāo)準(zhǔn)PB-246-697第6部分a點(diǎn)2條描述：“無(wú)控制的硅噴砂將導(dǎo)致硅肺病的危險(xiǎn)，必須特別注意。硅砂或其他材料含有大于1%的游離硅，必須禁止作為噴砂磨料在噴砂過(guò)程中使用。”并進(jìn)一步指出：“最有效最直接排除硅肺病危險(xiǎn)的方法是用毒性低的材料代替游離硅，噴砂過(guò)程中應(yīng)考慮游離硅含量低于1%的替代品。”

       2、煤渣

       煤渣是公用事業(yè)產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)品，塊狀，游離硅含量低于1%。Mohs硬度為6，能在基材表面形成蝕刻或錨鏈狀外觀，呈黑色帶有綠色光澤，有各種大小，主要由氧化硅、氧化鋁和氧化鐵組成，可以回收使用幾次，但一般都一次性使用，屬低廉的磨料。

       3、銅渣

       銅渣是銅礦工業(yè)副產(chǎn)品，塊狀，游離硅含量低于1%，Mohs硬度為6，能在基材表面形成蝕刻或錨鏈狀外觀，因比重大會(huì)嵌入基材，呈黑色帶灰色光澤，有各種尺寸，屬廉價(jià)磨料。

       4、鎳渣

       鎳渣屬于副產(chǎn)品，塊狀，游離硅含量低于1%，Mohs硬度為6，能在基材表面形成蝕刻或錨鏈狀外觀，有各種尺寸，可以多次回收使用，但一般都一次性使用，屬低廉磨料。

       5、十字石

       十字石屬天然礦石，尖角狀，游離硅含量低于1%，由氧化鋁和氧化鐵組成，Mohs硬度為7，能在基材表面形成蝕刻或錨鏈狀外觀，可以多次回收使用，但用于戶外及噴砂櫥和有回收系統(tǒng)的噴砂間中只能一次性使用，有中等和小尺寸。

       6、陶瓷

       陶瓷是專門(mén)生產(chǎn)的磨料，尖角狀，游離硅含量低于1%，呈黑棕色/灰色，Mohs硬度為7，有各種尺寸，能在基材表面形成蝕刻或錨鏈狀外觀，可以多次回收使用。

       7、橄欖石

       橄欖石屬天然礦石，尖角狀，游離硅含量低于1%，Mohs硬度為6.5，能在基材表面形成蝕刻或錨鏈狀外觀，呈淡綠色，有各種尺寸，主要成分是氧化硅、氧化鎂、氧化鐵，可多次回收使用，但用于戶外噴砂及噴砂櫥和有回收系統(tǒng)的噴砂間使用只能是一次性。

       8、鋯石

       鋯石屬天然礦石，尖角狀，游離硅含量低于1%，在Moh硬度為6.5，能在基材表面形成蝕刻或錨鏈狀外觀，由鋯硅組成，呈棕色，因其快速切割性，主要在噴砂櫥和有回收系統(tǒng)的噴砂間中使用。

       9、氧化鋁

       陶瓷是專門(mén)生產(chǎn)的磨料，尖角狀，游離硅含量低于1%，呈黑色，Mohs硬度為8，有各種尺寸，能在基材表面形成蝕刻或錨鏈狀外觀，可以多次回收，因其快速切割性、低塵土、高成本，主要在噴砂櫥和有回收系統(tǒng)的噴砂間中使用。

       10、玻璃珠

       陶瓷是專門(mén)生產(chǎn)的磨料，球狀，游離硅含量低于1%，呈白色，Mohs硬度為6，有各種尺寸，可在表面形成凹痕，可以多次回收，因其快速清潔性和高成本主要在噴砂櫥和有回收系統(tǒng)的噴砂間中使用，用于增加表面硬度和去除毛刺。

       11、石榴石

       石榴石屬天然礦石，尖角狀，游離硅含量低于1%，呈紅色，Mohs硬度為7.5，有各種尺寸，能在基材表面形成蝕刻或錨鏈狀外觀，可以多次回收，因其快速切割性、低塵土、高成本，主要在噴砂櫥和有回收系統(tǒng)的噴砂間中使用。

       12、碳化硅

       碳化硅專門(mén)生產(chǎn)的磨料，尖角狀，游離硅含量低于1%，呈黑色，在Mohs硬度為8.5，有各種尺寸，能在基材表面形成蝕刻或錨鏈狀外觀，可以多次回收，因其快速切割性、低塵土、高成本，主要在噴砂櫥和有回收系統(tǒng)的噴砂間中使用。

       13、胡桃殼

       胡桃殼是農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品，塊狀，游離硅含量低于1%，Mohs硬度為3，不會(huì)在基材表面形成蝕刻，呈黑色，有各種尺寸，用于去除毛刺，清潔電器元件、精密螺紋或軸承周圍區(qū)域。

       14、玉米穗軸粒

       玉米穗軸粒是農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品，塊狀，游離硅含量低于1%，Mohs硬度為4.5，不會(huì)在基材表面形成蝕刻，呈黑色，有各種尺寸，用于清潔電器元件、鋁模、精密螺紋或軸承周圍區(qū)域。

       15、塑膠粒子

       塑膠粒子專門(mén)生產(chǎn)的磨料，塊狀，游離硅含量低于1%，Mohs硬度為3-4，塑膠粒子屬軟性，不會(huì)在基材表面形成蝕刻，因其高成本，主要在噴砂櫥和有回收系統(tǒng)的噴砂間中使用，用于清潔模具、螺紋及精密設(shè)備區(qū)域。

       16、鋼丸

       鋼丸專門(mén)生產(chǎn)的磨料，球狀，游離硅含量低于1%，成分是氧化鐵，RockwellC硬度為42-50，能在表面形成凹痕，回收使用次數(shù)達(dá)100次以上，使用成本低，主要用于旋轉(zhuǎn)輪噴砂機(jī)，也為其他金屬提供表面硬度。

       17、鋼砂

       鋼砂是專門(mén)生產(chǎn)的磨料，尖角狀，游離硅含量低于1%，成分是氧化鐵，RockwellC硬度為42-62，回收使用次數(shù)達(dá)100次以上，使用成本低，主要在噴砂櫥和有回收系統(tǒng)的噴砂間中使用，也可與鋼丸混合，通過(guò)旋轉(zhuǎn)輪噴砂機(jī)達(dá)到特殊的錨鏈狀外觀。

       總結(jié)

       本文對(duì)噴砂磨料總觀點(diǎn)描述目的是鼓舞讀者能有意識(shí)地發(fā)覺(jué)周圍更適合工程完成的磨料。本文介紹的各種磨料都有其優(yōu)缺點(diǎn)，目前市場(chǎng)上銷售的有更多性能良好的磨料。為在競(jìng)爭(zhēng)中獲勝，經(jīng)濟(jì)有效地完成項(xiàng)目，必須熟悉每種磨料。選擇適當(dāng)磨料，成本和生產(chǎn)率很重要，但對(duì)于環(huán)境因素的考慮也必不可少。