電泳(Electrophoresis)是一種利用帶電粒子在電場(chǎng)中定向移動(dòng)的特性,實(shí)現(xiàn)混合物中不同成分分離、分析或純化的核心技術(shù),廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、材料科學(xué)等領(lǐng)域。其本質(zhì)是 “電荷差異” 與 “電場(chǎng)力” 共同作用的結(jié)果 —— 不同物質(zhì)因帶電性質(zhì)、分子大小、形狀不同,在電場(chǎng)中的遷移速度存在差異,終實(shí)現(xiàn)分離。
電泳加工的核心原理
電泳涂裝基于 “電泳、電沉積、電滲、電解” 四大電化學(xué)過程,具體流程如下:
電泳:將工件(作為陰極或陽極)與對(duì)應(yīng)的電極板放入含有帶電涂料顆粒(如陽離子樹脂、顏料)的電泳槽中,通直流電后,涂料顆粒因電荷作用向工件表面定向移動(dòng)。
電沉積:涂料顆粒到達(dá)工件表面后,因電場(chǎng)作用發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)(如中和、交聯(lián)),逐漸沉積形成不溶于水的薄膜。
電滲:沉積過程中,涂層內(nèi)部的水分在電場(chǎng)作用下向槽液中遷移,使涂層逐漸致密、干燥。
電解:水在電極表面發(fā)生電解反應(yīng)(陰極產(chǎn)氫氣、陽極產(chǎn)氧氣),此過程需通過工藝控制避免氣泡影響涂層質(zhì)量。
電泳涂裝(核心:控制電場(chǎng)與槽液參數(shù))
工件掛裝:將烘干后的工件固定在掛具上,確保與電極接觸良好(掛具需定期清理,避免涂層堆積影響導(dǎo)電性)。
電泳槽浸涂:將工件放入電泳槽中,控制關(guān)鍵參數(shù):
電壓:陰極電泳通常 60-300V,陽極電泳 20-80V(電壓越高,涂層沉積越快,但過高易產(chǎn)生針孔);
溫度:槽液溫度 20-30℃(溫度過高會(huì)導(dǎo)致涂料變質(zhì),過低則沉積效率下降);
時(shí)間:1-5 分鐘(根據(jù)涂層厚度需求調(diào)整,通常干膜厚度 20-50μm);
槽液 pH 值:陰極電泳 pH 6.0-7.5,陽極電泳 pH 8.0-9.5(需定期監(jiān)測(cè)并調(diào)整,避免影響涂料穩(wěn)定性)。
超濾水洗:工件從電泳槽取出后,用 “超濾水”(通過超濾膜過濾的槽液)清洗表面殘留的未沉積涂料,回收涂料并減少廢水排放(環(huán)保關(guān)鍵步驟)。
核心優(yōu)勢(shì)
涂層性能優(yōu)異:附著力強(qiáng)(劃格測(cè)試 0 級(jí))、耐腐蝕性高(鹽霧測(cè)試可達(dá) 1000 小時(shí)以上)、均勻性好(復(fù)雜工件內(nèi)腔也能上漆)。
環(huán)保性高:涂料利用率>95%(超濾回收未沉積涂料),廢水排放量少(僅前處理和水洗環(huán)節(jié)有少量廢水,易處理),無有機(jī)溶劑揮發(fā)(VOCs 排放遠(yuǎn)低于噴漆工藝)。
生產(chǎn)效率高:自動(dòng)化程度高(可實(shí)現(xiàn)連續(xù)流水線生產(chǎn)),單批次處理時(shí)間短(30-60 分鐘 / 批次),適合大規(guī)模量產(chǎn)。