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1．描述（Description）

根據(jù)GB/T 5206-2015《色漆和清漆 術(shù)語(yǔ)和定義》定義，針孔是指漆膜或單涂層中存在著類似于用針刺形成的小孔。針孔（如圖1所示）是涂料施工后在涂層表面出現(xiàn)的一種缺陷，其形狀如同針狀的小孔，直徑一般比較小，一般在0.05~1 mm左右，從微觀角度看，有些小孔可以貫穿整個(gè)涂層。在外觀上，針孔會(huì)使涂層表面呈現(xiàn)出密密麻麻的小點(diǎn)，類似于皮膚上的毛孔，嚴(yán)重影響涂層的美觀度。而且針孔的存在會(huì)降低涂層的防護(hù)性能，例如在防腐蝕涂層中，針孔可能會(huì)讓腐蝕性介質(zhì)（如水分、化學(xué)物質(zhì)等）滲透到涂層下方的基體材料，從而導(dǎo)致基體生銹或被腐蝕。

針孔缺陷產(chǎn)生最主要的原因是，在涂料干燥過程中，由于環(huán)境溫度過高、溶劑揮發(fā)過快、涂料過厚等因素，導(dǎo)致涂層表面迅速干燥形成硬膜。而此時(shí)涂料內(nèi)部的溶劑和氣體還未來(lái)得及逸出，就被已經(jīng)干燥的硬膜封鎖在涂層內(nèi)。一段時(shí)間的積累后，這些還未來(lái)得及揮發(fā)出去的溶劑和氣體就會(huì)在涂層內(nèi)形成氣泡。好比給一個(gè)氣球不斷充氣，當(dāng)氣球的承受能力（類似于涂層的表面張力）無(wú)法承受內(nèi)部氣體的壓力時(shí)，氣球就會(huì)破裂。因此，當(dāng)氣體的壓力超過硬膜的承受極限后，氣泡就會(huì)破裂，從而留下針孔。此外，其他可能導(dǎo)致涂料內(nèi)部產(chǎn)生氣泡的因素都可能是涂料產(chǎn)生針孔缺陷的原因。

圖1 涂料表面針孔缺陷圖

2．可能原因（Probable Causes）:

a. 溶劑揮發(fā)過快：涂料中的溶劑在干燥過程中起著重要的作用，在高溫、低濕度和強(qiáng)通風(fēng)的環(huán)境下施工溶劑型涂料，溶劑很容易快速揮發(fā)，從而產(chǎn)生針孔。正如前文所述，這主要是因?yàn)椋?dāng)溶劑揮發(fā)速度太快時(shí)，涂層表面的溶劑迅速揮發(fā)，導(dǎo)致涂層表面迅速干燥形成一層硬殼，而此時(shí)內(nèi)部的溶劑還來(lái)不及擴(kuò)散到表面就被封閉在涂層中。內(nèi)部溶劑揮發(fā)產(chǎn)生的氣體無(wú)法通過已經(jīng)干燥的表面硬殼排出，隨著氣體的不斷積聚，其壓力會(huì)不斷增大。當(dāng)氣體壓力超過涂層的表面張力時(shí)，就會(huì)沖破涂層表面，形成針孔；

b. 涂料質(zhì)量問題：如果涂料中的成分比例不當(dāng)，比如顏填料含量過高，會(huì)導(dǎo)致涂料的透氣性變差。在干燥過程中，溶劑或反應(yīng)產(chǎn)生的氣體無(wú)法順利排出，就會(huì)形成針孔。此外，涂料在生產(chǎn)過程中如果混入了雜質(zhì)，如灰塵、纖維等微小顆粒，這些雜質(zhì)由于成核理論①會(huì)成為氣泡的核心，在涂料干燥時(shí)，氣泡破裂后就會(huì)留下針孔；

c. 施工工藝問題：施工前，如果攪拌速度過快或者攪拌時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)使涂料中混入大量空氣，形成氣泡，這些氣泡在涂料施工后沒有完全逸出，就會(huì)在干燥后形成針孔；施工時(shí)，噴槍的噴嘴堵塞或者噴槍壓力不均勻，會(huì)導(dǎo)致涂料噴出時(shí)不均勻，部分涂料可能會(huì)以大液滴的形式噴出，這些大液滴在表面干燥后，內(nèi)部的溶劑揮發(fā)也會(huì)形成針孔；施工后，如果涂層過厚，溶劑揮發(fā)產(chǎn)生的氣體在涂層內(nèi)部積聚的壓力就會(huì)增大，當(dāng)氣體的壓力超過涂層的表面張力時(shí)，就會(huì)沖破涂層形成針孔。例如，在一次噴涂過厚的情況下，很容易出現(xiàn)這種問題。

3．預(yù)防措施（Prevention）:

a. 控制施工環(huán)境：盡量避免在高溫、低濕度的環(huán)境下施工溶劑型涂料。如果無(wú)法避免，可以通過增加環(huán)境濕度（如使用加濕器）或者選擇合適的慢干溶劑來(lái)調(diào)整涂料的干燥速度；此外要保證施工場(chǎng)所的通風(fēng)良好，但避免強(qiáng)風(fēng)直吹涂裝表面。良好的通風(fēng)可以使溶劑揮發(fā)產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出，但強(qiáng)風(fēng)會(huì)加速溶劑揮發(fā)，導(dǎo)致針孔；

b. 優(yōu)化涂料配方和質(zhì)量控制：涂料生產(chǎn)廠家應(yīng)該嚴(yán)格控制涂料的配方，確保各成分比例合理。在生產(chǎn)過程中，要加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)，防止雜質(zhì)混入涂料。例如，通過過濾等手段去除涂料中的固體雜質(zhì)；

c. 施工工藝優(yōu)化：在攪拌涂料時(shí)，應(yīng)該使用合適的攪拌工具和速度。一般建議采用低速攪拌，并且攪拌時(shí)間要適中，以減少空氣混入涂料。在攪拌后，還可以讓涂料靜置一段時(shí)間，使混入的空氣自然逸出；定期檢查和維護(hù)施工設(shè)備，如噴槍。確保噴槍的噴嘴暢通，壓力均勻。在施工前，可以先在試板上進(jìn)行噴涂測(cè)試，檢查噴涂效果是否良好；按照涂料產(chǎn)品說(shuō)明書的要求，合理控制每層涂層的厚度。一般可以采用多次薄涂的方法來(lái)代替一次厚涂。例如，對(duì)于一些需要厚涂的涂層，每次噴涂厚度控制在規(guī)定范圍內(nèi)，等前一層涂層充分干燥后再進(jìn)行下一層的噴涂。

4．修復(fù)方法（Repair）:

與大部分涂料表面缺陷類似，輕度涂料針孔缺陷可通過打磨處理，需特別注意打磨范圍要稍大于針孔區(qū)域，以確保后續(xù)修補(bǔ)的涂層能夠良好附著，同時(shí)要打磨到針孔完全消失。不可接受的重度針孔涂料缺陷需要噴砂后重新施工。

5．專業(yè)名詞解析（Interpretation of professional terms）:

① 成核理論——異相成核

在絕大多數(shù)實(shí)際情況中，氣泡都是通過異相成核產(chǎn)生的。異相成核是指在液體中存在固體雜質(zhì)、微小顆?；蛘呷萜鞅诒砻娴牟黄秸幍茸鳛楹诵模瑲怏w分子聚集在這些核心周圍形成氣泡。在涂料中，如果有灰塵顆粒、未溶解的顏料顆粒等雜質(zhì)，氣體（如溶劑揮發(fā)產(chǎn)生的氣體或者攪拌過程中混入的空氣）就會(huì)以這些雜質(zhì)為核心開始聚集。這是因?yàn)殡s質(zhì)的存在降低了氣泡形成所需的能量壁壘。從能量角度看，純凈的液體要形成氣泡，需要克服較大的表面能，就像在一片平坦的、沒有任何支撐的區(qū)域搭建一個(gè)帳篷，而有了雜質(zhì)作為核心，就給氣體分子提供了一個(gè)初始的氣—液界面，相當(dāng)于在這片平坦的區(qū)域給了一個(gè)支架，帳篷自然也就更容易搭建。

當(dāng)然，均相成核也是存在的，不過這種情況通常需要比較極端的條件，例如，在高度過飽和的溶液中，當(dāng)溶質(zhì)的溶解度過高，超過了溶液所能容納的極限時(shí)，溶質(zhì)會(huì)以氣體的形式逸出，在沒有雜質(zhì)等核心的情況下，氣體分子通過自身的聚集來(lái)形成氣泡。在涂料中幾乎不存在均相成核，因?yàn)橥苛虾茈y達(dá)到高度過飽和狀態(tài)，并且涂料體系中通常會(huì)存在各種雜質(zhì)作為氣泡形成的核心。