常見的塑料表面處理工藝（塑料薄膜表面處理主要問題）

2023-05-11 03:37:18

電氣百科：塑料薄膜表面處理的一些主要問題，塑料電鍍和加工前的清洗處理工藝及應用方法，塑料製品電鍍前的表面處理工藝介紹，塑料製品表面雷射雕刻電鍍的方法介紹，塑料真空鍍對金屬和塗料的選擇法，表面處理之塑料化學鍍鎳工藝的研究，塑料件噴塗加工的基礎知識，塑料製品表面噴塗故障的處理方法，加工過程中塑料製品表面怎樣進行前處理，碳化矽表面製備雙層碳膜獲成功

電氣百科：塑料薄膜表面處理的一些主要問題

目前以石油為原料的塑料、纖維、合成橡膠等合成有機高分子材料的用量越來越大，並且還在快速增長。但在實際使用中人們逐漸發現這類材料存在許多表面問題，如表面硬度低、阻隔性差、難印刷、難粘接、產生靜電、生物相溶性差等，這些表面問題不僅嚴重地影響了這些製品的使用性能，也極大地限制其應用市場的進一步擴大。

塑料薄膜是塑料最為主要的用途之一，約佔塑料用量的35％。由於塑料薄膜的相對表面積大，其表面問題顯得更為突出，主要表現為難印刷、難粘接、難複合、產生霧滴、產生靜電等。國內目前在工業上應用的塑料薄膜表面處理技術是電暈法，但該方法的局限性很大，對許多大宗用途不適用。等離子體表面改性技術已被列入國家「863」計劃，但至今未有技術性突破，主要原因是該技術要求的高真空度使其很難成為大宗工業產品的表面改性技術對解決現有薄膜製品及生產中存在的問題，開發高性能和功能化薄膜製品，擴大塑料薄膜的應用市場具有重要意義。

塑料薄膜表面處理的一些主要問題

北京化工大學材料學院有機材料表面工程研究室自1996年開始，經間歇小試、模試及中試實驗，開發出了以表面光接枝為主要技術特徵的製備親水/疏水不對稱塑料薄膜的連續生產新工藝。由該新表面處理技術得到的塑料薄膜產品，其一面仍具有薄膜原有的疏水性，而另一面可根據不同的需要對表面極性進行任意調節，直至達到完全親水。當然，也可以對薄膜的兩面同時進行處理，得到對稱改性產品。

該技術適用於幾乎所有的有機塑料薄膜，如PE、PP、PVC、PET、尼龍等。接枝聚合的特點使得改性層與原基膜以化學鍵聯接，性質非常穩定。其中開發的「長效無霧滴塑料大棚製備新技術」，結合應用基礎和應用試驗，在通過了教育部組織的中試鑑定之後，又完成了由中試向工業化過渡的工業性中試，建立了一條處理寬度為2米的半連續生產示範裝置及車間，完成了進行工業化生產的準備。該生產裝置既可以作為單獨處理生產線對成品膜進行下線處理，也可以將該處理單元附在原有吹膜或拉膜生產線上而直接得到高性能或功能薄膜製品，其投資成本更低。利用該成套技術，可以使生產的塑料薄膜一面或兩面的表面能自由任意調節，直至完全親水；也可按照需要向塑料薄膜的一面或兩面引入官能團或反應基團，如酸、鹼、羥基、氨基、酐基、環氧基等。這為開發各種新穎性能的特種塑料薄膜奠定了基礎。目前的PE、PP、PVC、PET等工業包裝膜在實際使用中均存在兩個問題，難印刷和難粘接。

一般在印刷之前要對薄膜表面進行電暈處理，有時還要塗以特種底漆，然後使用昂貴的特種印刷油墨，因而成本很高，且印刷質量也不好。該技術可以將強極性的親水基團引入薄膜的表面，並且由於接枝鏈與基體薄膜以化學鍵相聯，新的表面具有持久性，可從根本上改變現有的塑料薄膜印刷技術。不僅可以解決塑料薄膜印刷的有機溶劑汙染問題，還可使用傳統的水性油墨降低成本。而對於食品包裝而言，除了必須考慮和解決表面或裡層印刷、粘接、熱封等問題外，對氧、水分和香味的阻隔性是最為主要的指標。PE和PP對水的阻隔性優良，但對氧的阻隔性差；PET和尼龍對氧有較高的隔離性，但對水較差；PVDC對氧、水均具有良好的阻隔性，但成膜性及單獨成膜強度差，成本高；PVOH（聚乙烯醇）是最好的隔氧性薄膜，但因其溶解於水而難過蒸煮消毒這一關。現在利用由這種技術生產的單面親水PE、BOPP或BOPET改性膜，很容易得到PVDC塗層複合膜、將PVOH夾於兩PE膜中間的既隔氧又隔水的高檔食品包裝膜、利用處理PE或PP與處理PET組成的無粘合劑中檔食品包裝膜、高檔低成本鋁塑複合膜、防霧化且防結露保鮮袋等新型複合包裝膜。

此外，紙塑複合包裝目前已成為水泥、糧食、化肥以及一些工業產品、原料的包裝主體。但這種複合包裝袋很難分離和再利用，不僅造成新的環境汙染，也增加了成本。因此，迫切需要開發出「綠色紙塑複合包裝袋」。199年蘭州金安新技術有限責任公司在此技術上取得突破，製得了維綸水溶紗新型複合包裝袋。該技術使用水溶性聚乙烯醇作為粘合劑把紙、維綸紗粘在一起，其內層為再生紙袋，外層為國標紙袋紙，中間粘結網狀維綸水溶紗，用後放入水中把聚乙烯醇和維綸溶解，使紙得以再生。但該產品存在著耐水性差，且難以把維綸回收利用的缺點。而現在採用新技術則開闢了另一條路線，即將聚烯烴膜單面進行親水改性，然後用水溶性粘合劑將該膜和紙粘接複合，得到高強度、耐水溶、抗老化的紙塑複合包裝材料，使用後用水浸泡紙側，紙和聚烯烴薄膜將自然分離，可分別回收利用。

目前，國內外既沒有該工業化的處理技術，市場上也沒有這類系列產品，因此該技術具有完整的自主智慧財產權，其推廣應用不僅可為企業帶來巨大的經濟效益，而且在環保意識日益提高的今天，還將產生巨大的社會效益。

電氣百科：塑料電鍍和加工前的清洗處理工藝及應用方法

塑料電鍍工藝在本世紀60-年代已實現工業化，目前工程塑料的電鍍技術已日趨完善，而耐熱性、耐藥品性好，機械強度優異的超工程塑料的電鍍工藝正在研製之中。用品質優良、價格較低的塑料製品代替金屬材料不僅可以降低生產成本，而且也大大降低產品重量。塑料製品電鍍不僅可提高其裝飾效果而且也能更好發揮塑料本來的特性，因此在要求電性能好的電子電器領域，塑料電鍍製品越來越受歡迎。

最初塑料電鍍製品主要用於汽車工業，如做車輪護罩，汽車門把手等，目前已大量用在辦公設備及通信設備上，如做個人電腦機殼的電磁屏蔽罩等。隨著研究的深入，塑料電鍍製品的應用將會日益廣泛。

電氣百科：塑料製品電鍍前的表面處理工藝介紹

塑料製品的表面處理主要包括塗層被覆處理和鍍層被覆處理。一般塑料的結晶度較大，極性較小或無極性，表面能低，這會影響塗層被覆的附著力。由於塑料是一種不導電的絕緣體，因此不能按一股電鍍工藝規範直接在塑料表面進行鍍層被覆，所以在表面處理之前，應進行必要的前處理，以提高塗層被覆的結合力和為鍍層被覆提供具有良好結合力的導電底層。

1．塗層被覆的前處理 前處理包括塑料表面的除油處理，即清洗表面的油汙和脫模劑，以及塑料表面的活化處理，目的是提高塗層被覆的附著力。

(1)塑料製品的除油。與金屬製品表面除油類似，塑料製品除油可用有機溶劑清洗或用含表面活性劑的鹼性水溶液除油。有機溶劑除油適用於從塑料表面清洗石蠟、蜂蠟、脂肪和其他有機性汙垢，所用的有機溶劑應對塑料不溶解、不溶脹、不龜裂，其本身沸點低，易揮發，無毒且不燃。

鹼性水溶液適用於耐鹼塑料的除油。該溶液中含有苛性鈉、鹼性鹽以及各種表面活性物質。最常用的表面活性物質為OP系列，即烷基苯酚聚氧乙烯醚，它不會形成泡沫，也不殘留在塑料表面上。

(2)塑料製品表面的活化。這種活化是為了提高塑料的表面能，也即在塑料表面生成一些極性基或加以粗化，以使塗料更易潤溼和吸附於製件表面。表面活化處理的方法很多，如化學品氧化法、火焰氧化法、溶劑蒸氣浸蝕法和電暈放電氧化法等。其中最廣泛使用的是化學晶氧化處理法，此法常用的是鉻酸處理液，其典型配方為重鉻酸鉀4.5%，水8.0％，濃硫酸(96％以上)87.5%。

有的塑料製品，如聚苯乙烯及ABS塑料等，未進行化學品氧化處理時也可直接進行塗層被覆。為了獲得高質量的塗層被覆，也有用化學品氧化處理的，如ABS塑料在脫脂後，可採用較稀的鉻酸處理液浸蝕，其典型的處理配方為鉻酸420g／L，硫酸（比重1.83）200ml/L。典型的處理工藝為65℃70℃/5min10min，水洗淨，乾燥。

用鉻酸處理液浸蝕的優點是無論塑料製品的形狀多複雜，都能處理均勻，其缺點是操作有危險，並有汙染問題。

2．鍍層被覆的前處理

鍍層被覆前處理的目的是提高鍍層與塑料表面的附著力和使塑料表面形成導電的金屬底層。前處理的工序主要包括有：機械粗化、化學除油、化學粗化、敏化處理、活化處理、還原處理和化學鍍。其中前三項是為了提高鍍層的附著力，後四項是為了形成導電的金屬底層。

(1)機械粗化和化學粗化。機械粗化和化學粗化處理是分別用機械的方法和化學的方法使塑料表面變粗，以增加鍍層與基體的接觸面積。一般認為，機械粗化所能達到的結合力僅為化學粗化的10％左右。

(2)化學除油。塑料表面鍍層被覆前處理除油的方法與塗層被覆前處理除油方法相同。

(3)敏化。敏化是使具有一定吸附能力的塑料表面上吸附一些易氧化的物質，如二氯化錫、三氯化鈦等。這些被吸附的易氧化物質，在活化處理時被氧化，而活化劑被還原成催化晶核，留在制品表面上。敏化的作用是為後續的化學鍍覆金屬層打基礎。

(4)活化。活化是藉助於用催化活性金屬化合物的溶液，對經過敏化的表面進行處理。其實質是將吸附有還原劑的製品浸入含有貴金屬鹽的氧化劑的水溶液中，於是貴金屬離子作為氧化劑就被S2 n還原，還原了的貴金屬呈膠體狀微粒沉積在制品表面上，它具有較強的催化活性。當將此種表面浸入化學鍍溶液中時，這些微粒就成為催化中心，使化學鍍覆的反應速度加快。

(5)還原處理。經活化處理和用清水洗淨後的製品在進行化學鍍之前，用一定濃度的化學鍍時用的還原劑溶液將製品浸漬，以便將未洗淨的活化劑還原除淨，這稱為還原處理。化學鍍銅時，用甲醛溶液還原處理，化學鍍鎳時用次磷酸鈉溶液還原處理。

(6)化學鍍。化學鍍的目的是在塑料製品表面生成一層導電的金屬膜，給塑料製品電鍍金屬層創造條件，因此化學鍍 是塑料電鍍的關鍵性步驟。

電氣百科：塑料製品表面雷射雕刻電鍍的方法介紹

一種塑料表面雷射雕刻電鍍的方法，包括以下步驟：選擇一透光性的塑料材料；將該塑料材料的整個背面塗覆以透光性防鍍油墨印；將塑料材料的正面施以金屬膜塗覆的前處理；對該經金屬膜塗覆前處理的塑料材料上施以雷射雕刻以定出所需的圖樣；以及對該塑料材料實施電鍍處理。本發明利用耐酸鹼的油墨，在電鍍前處理過程中先於塑料對象背面進行防鍍處理，再於塑料對象正面依序完成化學鎳處理及雷射雕刻處理，使圖樣在電鍍完成後可獲得高耐磨及不脫落及圖案多樣化的特性。

電氣百科：塑料真空鍍對金屬和塗料的選擇法

雖然塑料可以在許多場合代替金屬，但顯而易見缺乏金屬的質感，為此，需要採用一定的方法，在塑料表面鍍上一層金屬（鋁、鋅、銅、銀、金、鉻等），一種方法是採用類似化學鍍和電鍍的方法，另一種是直接在塑料表面進行真空噴鍍金屬—即在真空狀態下，將金屬融化後，以分子或原子形態沉積在塑料表面形成5—10μm的金屬膜。

真空噴鍍金屬需要與塑料表面底漆之間的良好配合，底漆的厚度通常為10—20μm，主要作用是防止塑料中水、有機溶劑、增塑劑等排出影響金屬附著。要求塗層硬度高、底漆具有可以修飾塑料缺陷，能提供一個光滑、平整的平面以利於真空鍍的性能，並與塑料底材和所鍍金屬附著牢固。通常選用雙組分常溫固化的聚氨酯和環氧塗料，低溫烘烤的氨基塗料以及熱塑性丙烯酸酯塗料。

金屬鍍膜在空氣中容易氧化變暗，同時還存在細微的真空等缺陷，所以要再塗上一層5—10μm的保護面漆。對面漆的要求是：透明、優良的耐水性、耐磨性、耐候性，不操作鍍金屬膜，對金屬鍍膜附著牢固。通常可採用丙烯酸酯清漆、聚酯清漆、聚氨酯清漆等，當底漆採用的是熱塑性丙烯酸酯塗料時，為防止面漆溶劑通過鍍膜缺陷溶蝕底漆，可以選用弱溶劑、快乾性的面漆，如丙烯酸改性醇酸清漆、聚乙烯醇縮丁醛清漆、氨酯油等。

真空鍍金屬的工藝流程為：塑料表面處理（淨化、活化）→塗底漆→乾燥→真空鍍金屬→塗面漆→乾燥。

電氣百科：表面處理之塑料化學鍍鎳工藝的研究

塑料的廣泛應用,為人們的生活帶來了極大的便利.但由於塑料本身耐磨性能差,不導電、易變形,其應用受到了一定的限制.為了滿足特殊情況下對塑料性能的要求,採用化學鍍的方法,在塑料表面鍍上一層金屬,改善塑料的性能以及加工特性,使塑料的應用範圍更加廣泛,同時也拓寬了化學鍍的研究領域,具有一定的實用價值.

化學鍍是利用強還原劑在非金屬表面進行氧化還原反應,使金屬離子沉積在非金屬鍍件上的過程.塑料經過預處理及敏化、活化處理後,使塑料表面具有催化活性中心.這樣鎳離子經過催化活性中心的活化才能被還原劑還原而沉積在塑料表面,形成鍍層.要使化學鍍鎳能夠持續進行,所用還原劑的氧化還原電位必須比金屬的氧化還原電位更低.還原劑的氧化還原電位值越負表明它的還原能力越強.因為φ0H3PO3 H3PO2=-0.50V,φ0Ni2 Ni=-0.25V,所以可以選用次亞磷酸鈉作還原劑來進行塑料化學鍍鎳.

塑料化學鍍鎳在催化劑條件下所發生的氧化還原反應為:

Ni2 2e→Ni,

H3PO2 H2O→H3PO3 2H 2e,

總反應:Ni2 H3PO2 H2O=Ni H3PO3 2H .

以上氧化還原反應在塑料表面上進行,還原劑次亞磷酸鈉被氧化,鎳離子被還原.金屬鎳在塑料表面上不斷析出,形成金屬鎳鍍層.

鍍件的預處理

鍍件的預處理包括化學除油和化學粗化.塑料進行化學鍍以前,由於其表面存在油汙及其它雜質,影響到鍍層的質量,所以必須對鍍件進行化學除油,即分別用鹼液和酸液除去塑料表面的油汙.然後進行粗化處理,粗化處理的實質是一種腐蝕作用.鍍件表面經過腐蝕,變得微觀粗糙,使非金屬表面親水化,這樣就增大了鍍件與鍍層的接觸面積,更便於鍍件表面活性中心的沉積.化學除油時所用的溶液為1mol／L的氫氧化鈉溶液及1:1的鹽酸溶液,將塑料分別放入鹼液和酸液中煮沸並水洗乾淨.粗化處理液是將15gCrO3溶解於430mL濃硫酸,配成500mL溶液混合均勻.將塑料放入60～70℃的粗化液中,粗化處理50min即可,最後用蒸餾水衝洗乾淨,烘乾並稱重.

鍍件的敏化及活化處理

塑料在進行化學鍍時,其表面必須具有催化活性中心,這樣在化學鍍鎳過程中,才能起到催化作用,以加速鎳離子在塑料表面的沉積.要使塑料表面具有催化活性中心,必須對其進行敏化和活化處理.所謂敏化,就是使非金屬表面吸附一些易氧化的物質,在此後的活化處理時,該物質被氧化,塑料表面就形成活化層,即結晶核心.

敏化溶液:取5gSnCl2溶解於20mL濃鹽酸中,然後加入蒸餾水稀釋至500mL.為防止Sn2 被氧化成Sn4 ,溶液中需放入一塊錫條.

活化溶液:稱取PdCl20.125g溶解於1.25mL 濃鹽酸,加蒸餾水稀釋至500mL.

敏化處理是將預處理過的塑料放入敏化液中,並在25℃的恆溫槽中恆溫,攪拌20min,然後水洗乾淨.再進行活化處理,將鍍件放入活化劑中,室溫下浸泡5min,水洗乾淨即可.

塑料化學鍍鎳

化學鍍鎳液的配製

鍍鎳液(A):分別稱取NiCl215g,NaAc25g.用去離子水配製成250mL溶液.

鍍鎳液(B):稱取NaH2PO2·H2O5g溶解於250mL去離子水中即可.

將經過活化處理的塑料置於一定溫度的鍍鎳容器中,先倒入鍍鎳液　(A)30mL,再倒入鍍鎳液(B)30mL,鍍鎳反應即開始.鍍鎳過程中每隔　10min　攪拌一次,反應1h結束.取出鍍件,經水洗後烘乾稱重.

pH值的影響

實驗結果表明,鍍鎳溶液的PH值對鎳的沉積速度影響較大.隨著鍍液pH的增加,H2PO-2的還原 能力增強,因此鎳在塑料表面的沉積速度加大,這可由表1中看出.隨著pH值的升高,鍍液容易分解,出現混濁,從而降低了次亞磷酸鈉的還原能力,使鍍層質量先增加後降低.實驗發現,溶液的pH值過高時,鍍層變得灰暗、粗糙,鍍層結構鬆散,鍍層與塑料之間結合力較弱,且鍍層夾帶著鍍液的沉澱物共沉積,從而影響了鍍層的質量.實驗結果表明,塑料化學鍍鎳的最佳pH值應控制在5.1為宜.(pH用PHSJ-4APH計測定).

表1　35℃時不同pH值時鍍件的實驗結果

pH值 3.519 4.071 5.087 5.915 7.014 7.378 7.608

鍍件質量w／g　1.5020 1.5325 1.7443 1.6187 1.7139　1.5926 1.7144

鍍件增重△w／g0.0008 0.0014 0.0059 0.0047 0.0031　0.0018 0.0010

增重百分比(%)　0.053 0.091 0.34 0.29 0.18 0.11 0.058

鍍層 不均勻 較好 好 較好 灰白 灰色 暗灰

溫度的影響

塑料化學鍍鎳過程中,溫度是非常重要的影響因素.在敏化、活化、化學鍍鎳過程中,溫度都必須嚴格控制.經多次實驗可知敏化、活化過程溫度應控制在25℃為宜.溫度低時,敏化、活化效果不好,鍍層質量差且不均勻.提高溫度,有利於反應的進行,鎳的沉積速度加快.由表2可知,若溫度過高,鍍層質量反而下降.這是由於化學鍍鎳過程中,溫度過高,鍍液的揮發性增加,鍍液不穩定,容易分解而出現渾濁.這時鍍層變得粗糙,出現針孔和皺褶,鎳與塑料間結合力變小.根據實驗結果,確定塑料化學鍍鎳的溫度控制在35℃為宜.

表2　pH=5.13時不同溫度下塑料鍍件的實驗結果

溫度(℃) 30 35 40 45 50 60 70 80

鍍件質量(g)　1.6319　1.3237　1.7561　1.5130　1.8249　1.3564　1.5565　1.7406

鍍件增重(g)　0.0031　0.0111　0.0094　0.0045　0.0064　0.0065　0.0078　0.0142

增重百分比 0.19%　0.84% 0.54%　0.30% 0.35%　0.48% 0.50%　0.82%

鍍層 不均勻 好 較好 較好 較好 灰色 灰暗 皺褶

其它因素的影響

實驗中發現,若鍍液中還原劑次亞磷酸鈉的濃度提高,則鍍液的還原能力增強,鎳在塑料表面的沉積速度加大.但會使塑料鍍層的結構鬆散,鍍層與塑料之間的結合力變弱.另外由於受到空氣中氧氣的作用,鍍液不穩定,容易分解,出現混濁,不利於化學鍍鎳的進行,實驗中應注意鍍液的保護,防止氧化.

另外,鍍鎳的時間也是影響鍍層質量的因素之一.實驗發現,若鍍鎳時間過長,則塑料鍍件表面不光滑,且鍍層變灰.實驗證明鍍鎳時間控制在1h為宜.

塑料鍍鎳這一領域,有許多問題值得深入的研究,雖經多次的實驗,確定了其鍍鎳的最佳控制條件和工藝方法,但有些方面還需要進一步的探索.隨著研究的深入和加強,塑料化學鍍必將更加完善,其應用前景將更加廣闊,經濟效益也會得到充分發揮.

電氣百科：塑料件噴塗加工的基礎知識

一、噴塗特點

空氣噴塗是目前油漆塗裝施工中採用得比較廣泛的一種塗飾工藝。空氣噴塗是利用壓縮空氣的氣流，流過噴槍噴嘴孔形成負壓，負壓使漆料從吸管吸入，經噴嘴噴出，形成漆霧，漆霧噴身到被塗飾零部件表面上形成均勻的漆膜。空氣噴塗可以產生均勻的漆，塗層細膩光滑；對於零部件的較隱蔽部件（如縫隙、凹凸），也可均勻地噴塗。此種方法的塗料利用率較低大約在50％～60％左右。

塑料件噴塗後，可獲得如下效果：

1.可遮蓋成型後製件的表面缺陷；

2.因塑料件本身著色比較困難，可利用噴塗獲得多種色彩；

3.使塑料件的靜電性能得到改善，減少灰塵吸附；

4.增強了塑料件的硬度和耐擦傷性；

5.提高了塑料件的耐候性；

6.使塑件件表面的光澤任意調整；

7.砂紋漆、絨毛漆等一些特殊漆，可獲得較好的外觀及手感。

另外，塑料成型後表面狀態對外觀質量有很大的影響。要求成型後的表面平整光滑，均勻一致，不應有劃傷、飛邊、毛刺、凹坑、斑點、氣泡和明顯的熔接線。

二、塑料噴塗工藝流程：退火除油消除靜電、除塵噴塗烘乾

1.退火：塑料成型時易形成內應力，塗裝後應力集中處易開裂。可採用退火處理或整面處理，消除應力。退火處理是把ABS塑料成型件加熱到熱變形溫度以下，即60℃，保溫2h。由於採用此種工藝需要大量的設備投資，因此，可採用整面處理的技術，即配置能夠消除塑件內應力的溶液在室溫下對塑件表面進行15～20min的處理即可。

2.除油：塑料件表面常沾有油汙、手汗和脫模劑，它會使塗料附著力變差，塗層產生龜裂、起泡和脫落。塗裝前應進行除油處理。對塑料件通常用汽油或酒精清洗，然後進行化學除油化學除油後應徹底清洗工件表面殘留鹼液，並用純水最後清洗乾淨，晾乾或烘乾。

3.除電及除塵：塑料製品是絕緣體，表面電阻一般在1013Ω左右，易產生靜電。帶電後容易吸附空氣中的細小灰塵而附著於表面。因靜電吸附的灰塵用一般吹氣法除去十分困難，採用高壓離子化空氣流同時除電除塵的效果較好。

4.噴塗：塑料塗層厚度為15~20μm，通常要噴塗2~3道才能完成。一道噴塗後晾乾15min，再進行第二次噴塗。需要光亮的表面還必須噴塗透明塗料。塗後的製件對於阻燃性能基本沒有影響。

5.烘乾：塗完後可在室溫下自幹，也可在60℃條件下烘烤30min

電氣百科：塑料製品表面噴塗故障的處理方法

製品表面噴塗故障的排除

故障名稱

成 因 及 對 策

塗料表面結皮

氧化聚合類油漆、醇酸樹脂以及顏料成分較多的硝基漆或氨本醇酸樹脂類的底漆，在貯存

過程中表面很容易結皮。一般可通過添加碳酸類和肟類化合物作為有效的防結皮劑，每種只

要添加1％以下的用量即可

塗料凝膠

塗料在貯存過程中粘度會越來越大，這種現象稱為增粘或滯後增稠。若進一步發展，塗料

會喪失流動性並形成凝膠態。對於油性塗料，應適當減少乾燥劑的用量及添加氧化聚合防止

劑。但需注意，這會影響到塗料的乾燥性能，減量必須是有限度的。對於氨基醇酸樹脂的塗

料，應添加有氫氧根的酒精類極性溶劑，這對於結皮具有顯著的效果

塗料硬化粘結

塗料表面結皮後形成膠狀體，若進一步發展往往出現硬化而產生粘結現象。通常，應選擇

低酸值的載色劑，也可添加肪酸酯或胺類來防止硬化粘結。值得注意的是，醇酸樹脂對於高

酸值載色劑不發生硬化粘結，對於低酸值載色劑反而會產生硬化粘結

顏料沉積分離

通常，顏料粒於在塗料的高分子溶液中呈懸浮分散狀態，由於溶液和顏料粒子的比重不同，

顏料常常沉澱，處於亞穩定狀態，導致鍍膜過程中由於攪拌不充分而形成塗膜色澤不均或表

面光澤差異，以及塗料在管路輸送時阻塞。為了防止沉澱和分離，應選用適宜的表面活性劑，

使分散劑保持一定的粘度，併合理確定溶劑的組成。如果塗料已產生沉積分離，應採用良好

的分散器械和分散方法，充分攪拌

塗膜下垂或流掛

垂直面上的塗膜流掛後，會產生柱狀或波狀條紋，長柱狀的條紋稱滴流，簾狀條紋稱流掛。

產生滴流和流掛是以塗料的流動性為起因的，它與塗料中顏料的種類和用量以及有無添加劑

直接相關，而且對其影響較大。一般流動性好、固化速度和溶劑揮發速度慢的塗料容易產生

滴流。另外，由於含有顏料的塗料容易表現出觸變性，所以採用機械攪拌的塗料容易產生流

掛。塗料的粘度對滴流具有一定的影響，通常塗料粘度越高，越不容易滴流。不過，同一粘度

的塗料滴流性亦有所不同，這主要是受塗料觸變性及溶劑揮發性的影響。為了防止塗料滴流

及流掛，可考慮使用揮發性較好的溶劑，塗層應儘量噴塗得薄一些，適當調整稀釋劑的稀釋比

例，適當降低塗料的粘度，合理控制噴槍的距離及運行速度

塗層白化

塗膜在乾燥過程中或乾燥後，表面產生白色的霧化現象稱為白化。產生白化的主要原因在

於，當塗料中的溶劑急劇蒸發時，儘管周圍的環境溫度較高，塗液溫度卻降到露點以下，空氣

中的水蒸氣就會凝結成水進入料液中，使得塗料中的聚合物或是沉澱，或是因凝結水的揮發，

塗膜中充滿氣體，乾燥後，膜面就會出現微小的白濁印跡。

在高溫多溼的條件下，若使用含有大量揮發快的溶劑的亮漆系塗料進行塗裝時，溶劑的揮

發會驟然帶走大量的熱量，導致塗液表面溫度下降，使空氣中的水分凝結並混入其中，造成塗

料中的聚合物沉澱，產生白化。此外，如果採用溶解力弱的稀釋劑稀釋塗料，則溶解力強的溶

劑成分很快揮發，使塗料中的非溶劑成分比例增多，導致溶解了的聚合物沉澱，產生白化。由

此可見，白化主要取決於相對溼度、塗料和周圍環境的溫度差、溶劑及聚合物種類等因素。如

在相對溼度為80％以上的條件下塗裝亮漆系塗料時，極易產生白化。此時，應在亮漆稀釋劑

中添加20％—30％高沸點溶劑，即緩幹稀釋劑，並將被塗製品先預熱一定時間再進行噴塗。

值得注意的是，如果過量使用緩幹稀釋劑，容易產生乾燥不良，而且使用了溶解力較弱的稀釋

劑後，在乾燥過程中，會有聚合物成分析出。此外，應儘量減少壓縮空氣中的含水量和減少低

沸點溶劑用量

塗層粉化

塗膜在室外環境中表面產生分解，變成粉狀而失去光澤的現象稱為粉化。對此，在噴塗白

色塗料時，可添加適量的氧化鋅或銻類及硫酸鋇。還可添加適量的紫外線吸收劑作為助劑

表面滲色及起霜

底層塗料或底色從面層塗膜滲出，使面層塗膜變色的現象稱為表面滲色。此外，使用了容

易引起表面滲色的顏料後，顏料往往從塗層析出，這種現象稱為起霜。

表面滲色和起霜的產生原因主要是由於底層塗料或底色含有的著色物質被表層塗料的溶

劑所溶解，通常無機顏料不會產生表面滲色，紅色或褐紅色的色澱顏料等有機顏料容易引起

表面滲色。因此，應提高有機系顏料的耐溶性。為了防止表面滲色和起霜，一是在底層塗料

中儘量不使用引起滲色的顏料；二是待底層塗料完全固化後再塗裝面層；三是對於易產生表

面滲色的底層塗料或底色，先在其表面塗裝含有醇溶性聚乙烯醇縮丁醛或鋁粉的塗料，覆蓋

滲色面後，再進行面層塗裝

表面浮色及發花

在進行表面塗裝時，為了配得各種各樣的顏色，塗料多由兩種以上的顏料混合組成。由於

各種顏料的潤滑程度、粒子大小、比重及凝聚性不同，塗覆時會產生沉降速度的差異，導致塗

膜形成時，面層與底層的色澤不同，這種現象稱之為浮色或表面顏色分離。例如，使用含有紺

青和黃鉛的塗料進行塗裝，應當形成綠色的塗膜，但由於黃鉛不斷沉澱，失去黃色調，塗膜只

表現出很強的青色調。另外，若塗膜表層和底層的顏色沒有差別，但在塗膜局部出現色差或

產生所謂的顏色不均勻，稱之為發花或顏色浮出。

表面浮色及發花

表面浮色及發花多發生於灰色、藍色和綠色系，這與顏料的分散穩定性及溶劑揮發過程中

的渦流、對流現象有密切關係。伴隨著塗液溶劑揮發的對流現象，顆粒細小的顏料容易流動，

顆粒較大的顏料流動困難。為此，在對流過程中，細小和相對密度小的顏料移向表層，粗大和

相對密度大的顏料移向底層，從而呈現出顏色分離的現象。通常塗液粘度高，不易發生流動，

對流較小；塗液粘度低，對流現象比較嚴重，容易產生顏色分離。此外，在對流過程中，流動中

的顏料粒子互相衝突，界面不穩定的粒子產生凝集，變成大的粒子，分布在塗膜底層。

由於表面浮色及發花的產生原因相當複雜，所以在防止這種現象方面尚無有效的措施。目

前主要是合理選擇顏料、展色劑及溶劑，特別是調配適度的添加劑。經研究表明，添加大豆的

乳化劑或環烷酸鉛等，可以防止發花。添加蓖麻油脂酸等潤滑劑可減少鈦白粉的凝集性，增

加紺青的凝集性，保持沉降的均衡，從而防止顏色浮出。添加適量的矽油也可防止表面發花，

這是由於矽油附著在塗液表面產生的表面粘彈性，機械地抑制了塗液內渦流的對流作用。此

外，塗料在使用前應充分攪拌，仔細過濾，加入稀釋劑後更要攪勻，製品表面的油汙必須洗除

乾淨；對於金屬質感的塗料不能塗得太厚

表面變色及褪色

塗裝後塗膜變色主要有三方面的原因：一是塗膜的顏色遷移為其他顏色，如含有黃鉛的黃

色塗膜接觸到硫化氫後變成黑色；二是塗膜彩色顏料變淺失去原色，如含有機系紅顏料的塗

膜經日光暴曬後失去紅色變白等；三是白色或淺彩色以及透明塗料的塗膜，由於日光、人工光

線或熱的作用變成黃色或褐色。因此，變色及褪色主要是塗料因素和環境因素或兩種因素混

合作用造成的。通常溫度高時，變色現象就比較明顯。灰塵或煙塵的附著、黴菌或基材的影

響也會引起塗膜變色。有機顏料的耐光性較差，其塗膜受到光照後容易褪色。無機系有色顏

料耐酸鹼性較差，其塗膜受到酸、鹼侵蝕或接觸到酸性或鹼性氣體後容易變色。以不飽和度

較高的酚醛或氧茚樹脂為聯接料，鉛白、鋅鋇白、鈦白粉為顏料的塗膜容易變黃。乾燥劑添加

過量時，也容易引起變色或變黃。為了防止塗膜變色，應合理選用和組合顏料。製品塗裝後

表面塗膜應保持清潔

塗膜失光

有光澤的塗膜在塗覆後的短期內失去光澤的現象稱為失光。失光有的是由環境造成的，如

塗膜受到排放的氨、硫化氫、二氧化碳等化學氣體的侵蝕，或噴塗環境溼度較大，塗膜中凝結

了水分產生失光。塗液中稀釋劑的用量對塗膜的表面光澤影響較大，使用的比例必須適量。

噴塗時必須合理調整塗液的溫度和環境溼度

塗膜遷移

在軟質聚氯乙烯或纖維素系製品表面進行噴塗時，存在因塗膜軟化或粘著，延緩乾燥或亮

漆塗膜失去柔軟性而變脆的問題，這種現象稱為遷移。

產生遷移的主要原因是由於製品中的增塑劑轉移到塗膜中或亮漆系塗膜中的增塑劑被吸

收到製品中。為了防止遷移，一是適當減少製品成型時增塑劑的用量；二是採用不含增塑劑

的塑料品種替代含有大量增塑劑的塑料品種，即更換製作製品的原料品種；三是儘量使用非

遷移性增塑劑；四是在選擇製品的原料品種、增塑劑的種類和設計塗料的配方時，兼顧到三者

親和性的平衡

表面桔皮

在噴塗時，塗膜產生桔皮狀的凹凸現象稱為表面桔皮。桔皮不僅影響塗膜的外觀質量，而

且容易引起塗膜裂紋。經研究表明，在塗液中添加微量矽油可以有效地防止塗膜產生桔皮，

因為添加在塗液中的矽油集中在塗層表面，形成一種屏蔽層，使溶劑在均勻揮發的同時，降低

表面張力，防止發生渦流態流動。

此外，在塗膜過程中，一要適當調整塗料的稠度，稠度不能太高；二要調整好噴槍與製品噴

塗面的距離及噴槍的氣壓；三是在稀釋劑中應加入一定量的強溶劑，稀釋劑的溶解力不能太

弱；四是適當控制預乾燥時間及烘烤溫度，預乾燥時間不能太短，烘烤溫度不能太高；五是適

當控制低沸點溶劑的用量，不能太多；六是噴塗環境的溼度不能太高，不能過度通風

塗膜皺紋

塗膜在乾燥和固化時，膜面產生絲棉狀的皺紋稱之為塗膜皺紋。通常，皺紋有三種類型：一

是第一次塗膜時產生皺紋；二是重複塗膜時產生珠皺紋；三是由於烘爐內酸性氣體的作用產

生的皺紋。

第一種皺紋容易發生在使用醇酸樹脂塗料或含有共軛雙鍵幹油性聯接料或大量使用乾燥

劑時。當塗膜表面和內部氧化聚合速度不一致時，塗膜表面和內部的應變不同，形成皺紋。

第二種皺紋容易發生在重複塗裝醇酸樹脂塗料或苯乙烯化醇酸樹脂塗料時。這是由於交

聯型塗料尚未充分達到交聯密度時就重複塗裝，使塗層中的溶劑容易膨脹，產生皺紋。

第三種皺紋容易發生在使用環氧樹脂系塗料時。由於烘爐中酸性氣體的催化作用，促使塗

膜表層的固化，引起內部應變，產生收縮皺紋，亦稱之為氣裂或晶紋。

塗膜皺紋

為了防止產生第一種皺紋，應避免噴塗膜太厚，還應注意合理確定固化劑的組分，使塗膜表

面 和內部的乾燥均勻。

為了防止產生第二種皺紋，應避免在面層塗料中使用溶解力強的溶劑，儘量使用揮發快的

弱溶劑。在重複塗裝時，應保持一定的塗裝間隙，待底層充分固化後才能噴塗面層。

為了防止產生第三種皺紋，可在塗液中添加適量醯胺或酸性物質，使用高沸點溶劑或添加

表 面活性劑，在操作烘爐時應充分換氣。

此外，如果被塗製品的表面有明顯的銀絲，製品本身吸附溶劑或耐溶劑性能較差，也會引起

塗膜皺紋。對此，應調整製品的成型工藝條件，更換原料或塗料品種，選用適宜的塗料及稀

釋劑

塗膜龜裂

在塗裝聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、Am樹脂及聚碳酸酯等熱塑性製品時，製品表面會產

生無數細小的裂紋，這種現象稱之為龜裂。產生龜裂的主要原因是製品中存在著殘餘應力。

一般應力值越大，越容易發生龜裂。龜裂還與溶劑的揮發及擴散速度有關，揮發和擴散速度

越快，越容易產生龜裂。因此，適當組合低沸點和高沸點溶劑，調節溶劑的揮發速度也是防止

產生龜裂的對策之一。此外，在塗裝前，應對製品進行退火處理，消除內應力

塗膜裂紋

塗膜表面出現裂縫的現象稱之為塗膜裂紋，這是塗膜致命的缺陷，它最終會使塗層脫落，噴

塗在剛性製品上的塗膜裂紋主要有溫度變化引起的裂縫、暴露中引起的裂縫和再塗裝時引起

的裂縫。雖然裂縫的產生依存於塗膜的性質，但實際上影響裂紋產生的因素很多，較難有效

地防止裂紋的產生。通常可從以下幾方面著手：一是將聯接件內部或外部增塑化，做成強粘

接塗膜；二是配用交聯或高強度聚合物組分，加大塗膜的凝集力；三是使用耐候性能較好的聚

合物作為聯接料；四是選用適當的基材或底層塗料，防止增塑劑遷移；五是避免使用溶解力強

的極性溶劑；六是避免在低溫或高溫環境下塗裝

塗膜表面粗糙

塗膜表面有顆粒或毛頭稱為塗膜表面粗糙。產生表面粗糙的主要原因：一是塗料細度不

夠；二是操作環境不清潔，粉灰較多；三是製品消除靜電不徹底，容易吸附灰塵；四是塗料中顏

料沉澱結塊。因此，在塗裝前，應使用紗網過濾塗料，並攪拌均勻，要搞好環境衛生，去除粉

灰，並認真做好塗裝件表面的除靜電和除塵工作

塗膜表面泡孔

塗膜在含有氣泡的狀態下進行於燥就會產生表面泡孔。對於發生在塗膜表面上的泡孔，根

據其大小，依次稱之為針孔、凹面和凹陷。泡和孔的產生機理是相同的，區別在於氣泡是氣體

包裹在塗膜內，而孔是氣泡膨脹後已衝破塗膜。

泡孔的產生機理不是單一的，而是多種類型的，大致可分為潤滑不良和消泡不良。另外，還

與塗液粘度、表面張力和溶劑的揮發性有關。在高溫高溼和粉塵多的環境下進行噴塗容易產

生泡孔，厚塗後凝固時間太短也會產生泡孔。採用速乾性合成樹脂塗料容易產生針孔，使用

乾燥慢的油性系塗料或醇酸樹脂塗料就不容易產生針孔。

通常，塗裝過程中，塗液內會產生無數的氣泡，特別是噴塗時，很容易將空氣帶人塗膜中，但

大部分都能在膜面消失，沒有消失的氣泡就會變成表面泡孔。一般，塗裝前應將塗液稀釋成

適宜的粘度，並儘量除去塗液內的氣泡。

為了防止產生針孔，可在塗液中添加少量的高沸點溶劑，或將烘烤型塗料的凝固時間適當

延長。另外，在容易發生針孔的醇溶性酚醛樹脂液中，可添加少量的聚乙烯醇縮丁醛，這是由

於混合高分子量聚合物後，塗液粘度上升，從而抑制運動活性所造成的氣泡上升。但值得注

意的是，粘度太高的塗料，噴塗時產生的氣泡很難消除。

此外，烘烤型塗料產生的針孔，大多數是在制品的表面溫度達到90—110t時產生的，因此，

調節烘乾溫度也是防止針孔的對策之一，因為降低塗液的表面張力，噴塗粒子變小，對塗裝面

的衝擊相應變小，這樣就很難產生氣泡。即使產生氣泡，其穩定性也很差，會很快消失，從而

不會成為缺陷表現在乾燥的塗膜上。

塗膜表面隨機地產生從泡粒到小豆粒大小的凹點，數量較多時就會變成麻點狀，這種現象

稱為凹面，嚴重時稱為凹陷。

防止產生表面麻點的基本對策是降低塗液的表面張力，如果在塗液中添加少量矽酮效果較

為顯著，但添加量不能太多。此外，應保持塗裝環境清潔，儘量除去噴塗空氣中的水分和油

分；在同一塗裝線上，儘量使用表面化學性質類似的互溶性好的塗料

塗膜表面泡疤

塗膜表面的泡疤，小的肉眼看起來就像顏料分散不良造成的閃光，大的直徑可達數十毫米。

泡疤大致可分為膨脹泡和腐蝕泡，發生在制品表面塗裝的泡疤主要是膨脹泡。

產生泡疤的主要原因有塗料的種類、表面處理的質量、塗膜的厚度、環境溼度及顏料種類

等。一般附著性好的塗料或塗膜越厚，泡疤就越少。因此，製品表面的電解質殘液及其他油

漬必須清洗乾淨，應儘量避免在高溫潮溼的環境中進行噴塗

塗膜粘著不良

塗膜製品表面粘著不良的主要原因有三個方面：一是塑件表面的潤滑劑、脫模劑等油汙未

清洗乾淨；二是塗料中溶劑的溶解力太弱或塗料攪拌不充分；三是塗料與製品的原料品種或

塗料與稀釋劑不匹配。因此，應採取針對性措施，用酒精或清洗劑認真清洗製品表面，精心選

用適宜的塗料和稀釋劑，在噴塗前必須將塗液攪拌均勻

塗膜返粘

已硬化的塗膜，過了一段時間又重新軟化，並產生粘著的現象稱之為塗膜返粘，這種現象多發

生在使用油性塗料時。

當使用油性塗料產生返粘時，應考慮使用適量催幹劑，採用高分子增塑劑來減少擴散速度。

在噴塗件沒有徹底乾燥前，不能進行包裝，要保持噴塗件周圍空氣的流通

電氣百科：加工過程中塑料製品表面怎樣進行前處理

塑料製品的表面處理主要包括塗層被覆處理和鍍層被覆處理。一般塑料的結晶度較大，極性較小或無極性，表面能低，這會影響塗層被覆的附著力。由於塑料是一種不導電的絕緣體，因此不能按一股電鍍工藝規範直接在塑料表面進行鍍層被覆，所以在表面處理之前，應進行必要的前處理，以提高塗層被覆的結合力和為鍍層被覆提供具有良好結合力的導電底層。

1　塗層被覆的前處理

前處理包括塑料表面的除油處理，即清洗表面的油汙和脫模劑，以及塑料表面的活化處理，目的是提高塗層被覆的附著力。

(1)塑料製品的除油。與金屬製品表面除油類似，塑料製品除油可用有機溶劑清洗或用含表面活性劑的鹼性水溶液除油。有機溶劑除油適用於從塑料表面清洗石蠟、蜂蠟、脂肪和其他有機性汙垢，所用的有機溶劑應對塑料不溶解、不溶脹、不龜裂，其本身沸點低，易揮發，無毒且不燃。

鹼性水溶液適用於耐鹼塑料的除油。該溶液中含有苛性鈉、鹼性鹽以及各種表面活性物質。最常用的表面活性物質為OP系列，即烷基苯酚聚氧乙烯醚，它不會形成泡沫，也不殘留在塑料表面上。

(2)塑料製品表面的活化。這種活化是為了提高塑料的表面能，也即在塑料表面生成一些極性基或加以粗化，以使塗料更易潤溼和吸附於製件表面。表面活化處理的方法很多，如化學品氧化法、火焰氧化法、溶劑蒸氣浸蝕法和電暈放電氧化法等。其中最廣泛使用的是化學晶氧化處理法，此法常用的是鉻酸處理液，其典型配方為重鉻酸鉀4.5%，水8.0%，濃硫酸(96%以上)87.5%。

有的塑料製品，如聚苯乙烯及ABS塑料等，也可直接進行塗層被覆。

為了獲得高質量的塗層被覆，也有用化學品氧化處理的，如ABS塑料在脫脂後，可採用較稀的鉻酸處理液浸蝕，其典型的處理配方為鉻酸420g/L，硫酸（比重1.83）200ml/L。典型的處理工藝為65℃70℃/5min10min，水洗淨，乾燥。

用鉻酸處理液浸蝕的優點是無論塑料製品的形狀多複雜，都能處理均勻，其缺點是操作有危險，並有汙染問題。

2　鍍層被覆的前處理

鍍層被覆前處理的目的是提高鍍層與塑料表面的附著力和使塑料表面形成導電的金屬底層。前處理的工序主要包括有：機械粗化、化學除油、化學粗化、敏化處理、活化處理、還原處理和化學鍍。其中前三項是為了提高鍍層的附著力，後四項是為了形成導電的金屬底層。

(1)機械粗化和化學粗化。機械粗化和化學粗化處理是分別用機械的方法和化學的方法使塑料表面變粗，以增加鍍層與基體的接觸面積。一般認為，機械粗化所能達到的結合力僅為化學粗化的10%左右。

(2)化學除油。塑料表面鍍層被覆前處理除油的方法與塗層被覆前處理除油方法相同。

(3)敏化。敏化是使具有一定吸附能力的塑料表面上吸附一些易氧化的物質，如二氯化錫、三氯化鈦等。這些被吸附的易氧化物質，在活化處理時被氧化，而活化劑被還原成催化晶核，留在制品表面上。敏化的作用是為後續的化學鍍覆金屬層打基礎。

(4)活化。活化是藉助於用催化活性金屬化合物的溶液，對經過敏化的表面進行處理。其實質是將吸附有還原劑的製品浸入含有貴金屬鹽的氧化劑的水溶液中，於是貴金屬離子作為氧化劑就被S2 n還原，還原了的貴金屬呈膠體狀微粒沉積在制品表面上，它具有較強的催化活性。當將此種表面浸入化學鍍溶液中時，這些微粒就成為催化中心，使化學鍍覆的反應速度加快。

(5)還原處理。經活化處理和用清水洗淨後的製品在進行化學鍍之前，用一定濃度的化學鍍時用的還原劑溶液將製品浸漬，以便將未洗淨的活化劑還原除淨，這稱為還原處理。化學鍍銅時，用甲醛溶液還原處理，化學鍍鎳時用次磷酸鈉溶液還原處理。

(6)化學鍍。化學鍍的目的是在塑料製品表面生成一層導電的金屬膜，給塑料製品電鍍金屬層創造條件，因此化學鍍是塑料電鍍的關鍵性步驟。

電氣百科：碳化矽表面製備雙層碳膜獲成功

近日，中國科學院蘭州化學物理研究所先進潤滑與防護材料研究發展中心在四氯化碳氣氛下碳化矽表面雙層碳膜製備方面取得了新進展。

研究人員以四氯化碳為氯氣源和碳源，通過碳化物衍生碳（CDC）過程和化學氣相沉積（CVD）法，成功地在碳化矽表面製備出了雙層碳膜。該雙層碳膜分別由通過對碳化矽氯化形成的CDC亞表層和對四氯化碳熱解形成的CVD表層構成。溫度對該雙層碳膜形成有重要作用。由於CDC過程的氯化率遠高於CVD過程的沉積速率，因此CDC層比CVD層更厚。研究人員認為，可以通過引入氫氣以及低溫蒸發四氯化碳的方法降低CDC層的厚度。該雙層碳膜的形成機制為碳化矽的氯化和CVD層的形成，這兩個過程同時發生而又相互競爭。

該雙層碳膜可作為比CDC更好的界面塗層應用於金屬基複合材料中，也可作為機械密封件的潤滑塗層。

近年來，由於CDC材料具有較高的比表面積和可控孔徑分布等性能，引起研究人員的廣泛關注，使其在儲氫、催化劑、電池和超級電容器電極材料等領域得到應用。之前報導的CDC材料一般是通過對碳化物的高溫氯化處理來製備，然而在CDC過程中，去除金屬原子會導致非晶碳收縮，使其孔隙量達到80%。1997年初，滷代烴，如四氯化碳和三氯甲烷被認為可以用於在碳化物上製備游離碳。然而，目前為止有關此方面的報導還很少。該研究探討了使用四氯化碳作為反應物在碳化矽上製備碳膜的可行性。

該研究結果發表在《碳》（CARBON ）(2011, 732-736）上。

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