環(huán)氧樹脂涂料具有附著力強(qiáng)、耐化學(xué)腐蝕性好的特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)鋼構(gòu)件的防腐涂料中。噴砂是鋼構(gòu)件涂裝前的重要表面預(yù)處理方法。它不僅能根除工件表面的污染物，還能使工件表面粗糙化，提高涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度。本文系統(tǒng)地探討了噴砂表面粗糙度構(gòu)成的動(dòng)力學(xué)理論，以及表面粗糙度對涂層與基體之間界面應(yīng)力和結(jié)合強(qiáng)度的影響。采用Het接觸理論，分析了噴砂時(shí)磨料撞擊基體表面時(shí)的動(dòng)力學(xué)特性，得到了基體表面變形區(qū)半徑和蝕坑深度的理論公式。通過噴砂試驗(yàn)，探討了噴射角、磨料粒徑、空氣壓力等參數(shù)對基體表面粗糙度的影響規(guī)則。結(jié)果表明，在其他試驗(yàn)參數(shù)的一定條件下，表面粗糙度隨著噴砂入射角、砂粒徑和工作氣壓的增加而分析了涂層/基體間界面應(yīng)力的分布特性，得到了界面應(yīng)力隨表面描述而變化的規(guī)則。
噴砂機(jī)制造商的結(jié)果表明：（1）基體表面的幾何描述對涂層界面應(yīng)力有很大影響。在直線、正弦、微坑三種界面模型中，正弦模型的界面應(yīng)力極值最?。?.3577MPa），直線模型的界面應(yīng)力極值最大（0.3975MPa），而界面應(yīng)力的極值點(diǎn)通常出現(xiàn)在表面的峰值或谷物中。(2)粗糙度谷深RM和峰谷距離S對界面應(yīng)力影響較大，其參數(shù)的合理規(guī)劃有利于降低涂層基系統(tǒng)的界面應(yīng)力。當(dāng)峰谷距S為40μm時(shí)，使界面應(yīng)力極值最小的最佳谷深Rm值為8um。采用筆直拉伸法對鋼構(gòu)件表面環(huán)氧樹脂涂層的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行了測試和測量。噴砂機(jī)制造商討論了基體表面粗糙度和噴砂工藝參數(shù)對環(huán)氧樹脂涂層結(jié)合強(qiáng)度的影響規(guī)則。結(jié)果表明：（1）基體表面的預(yù)處理對涂層的結(jié)合強(qiáng)度有很大影響。與未噴砂處理的試件相比，噴砂處理的試件表面的涂層抗損傷能力可提高3倍以上：（2）涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度不隨粗糙度的增加而增加，粗糙度具有最佳值；在本文的試驗(yàn)條件下，基體表面粗糙度Rm為9.6μm時(shí)，涂層與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度最大為1.75MPa；(3)當(dāng)砂粒粒徑、噴射角度和工作氣壓三個(gè)噴砂工藝參數(shù)大小合理時(shí)，基體表面產(chǎn)生基體之間的結(jié)合。本文測試的大涂層結(jié)合強(qiáng)度為193MPa，此時(shí)測試參數(shù)為：砂粒粒徑0.35~0.38mm，入射角40°,工作氣壓0.75MPa。