Содержание:
Введение...............................................................5
1. Состояние вопроса....................................................8
1.1. Покрытия в дизайне..............................................8
1.1.1. Декоративные свойства покрытий.............................10
1.1.2. Защитные свойства покрытий.................................16
1.2. Цвет - основная характеристика объектов дизайна................22
1.2.1. Природа цвета..............................................22
1.2.2. Количественная оценка цвета................................40
1.2.3. Современные компьютерные технологии........................51
1.3. Декоративно-защитные покрытия - современные технологии в дизайне..........................................................59
1.3.1. Способы формирования покрытий. Основные принципы...........59
1.3.2. Особенности формирования декоративно-защитных покрытий....61
1.3.3. Технология плазменного газотермического напыления..........68
1.3.4. Технология «холодного» газодинамического напыления.........71
1.3.5. Контроль качества покрытий.................................73
1.4. Задачи работы..................................................75
2. Методика изготовления образцов......................................76
2.1. Исследование материалов основы.................................76
2.1.1. Влияние химического состава и технологии изготовления основы
на цветовые характеристики покрытия...............................76
„ 2.1.2. Подготовка поверхности основы..............................77
2.1.3. Влияние температуры основы на цветовые характеристики
покрытия..........................................................81
2.2. Подготовка и исследование напыляемых материалов................84
2.2.1. Металлографический анализ порошковых материалов............84
2.2.2. Рентгенофазовый анализ порошковых материалов...............87
2.3. Исследования влияния технологических параметров оборудования на цветовые характеристики образцов.................................96
2.3.1. Влияние плазмообразующего газа на цветовые характеристики образцов......................................................96
2.3.2. Влияние вида плазмотрона на цветовые характеристики образцов.....................................................105
2.3.3. Влияние режимов напыления на цветовые характеристики образцов.....................................................108
2.3.4. Влияние дистанции напыления на цветовые характеристики образцов.....................................................112
2.3.5. Влияние технологических параметров напыления на цветовые характеристики образцов при формировании покрытия по методу ХГН..........................................................113
3. Решение задач цветового проектирования декоративно-защитных металлических покрытий...............................................115
3.1. Основные проблемы цветового проектирования....................115
3.2. Методика измерения цвета спектрофотометрическим методом 117
3.2.1. Основы спектрофотометрии..................................117
3.2.2. Использование средств математической статистики...........126 ’
3.3. Компьютерный анализ цветовой палитры образцов.................129
3.3.1. Методика компьютерного анализа............................129
3.3.2. Выделение основной составляющей...........................130
3.4. Измерение цвета спектрофотометрическим методом................131
3.5. Компьютерный анализ цветовых характеристик образцов...........140
3.6. Влияние технологии напыления на цветовые характеристики покрытий.........................................................147
4. Влияние технологических параметров напыления на оптические свойства покрытий.............................................................147
4.1. Методика измерения и оценки оптических свойств покрытия 148
4.1.1. Взаимодействие света с покрытиями.........................148
4.1.2. Оптические свойства плазменных покрытий...................150
4.1.3. Методика измерения блеска спектрофотомстрическим методом 154
3
эффективна и проявляется при нанесении покрытий на сильно развитую (шероховатовую) поверхность.
Недостаточное сцепление покрытия с основой при наличии в нем сетки сквозных пор создает условия для интенсивного протекания процесса электрохимической коррозии, особенно в тех случаях, когда основной металл более активен, чем покрытие. С ростом толщины покрытия количество пор, доходящих до основного металла, уменьшается и при определенных толщинах покровные пленки становятся практически беспористыми. Таким образом, улучшение защитных свойств покрытия, казалось бы,
находится в прямой связи с увеличением его толщины. Однако для большинства покровных пленок рост толщины связан с возникновением в них внутренних напряжений, отрицательно сказывающихся на прочности сцепления. Такая зависимость становится особенно ощутимой в тех случаях, когда детали в процессе сборки или эксплуатации испытывают механические и тепловые нагрузки. В этой связи толщина покрытий не всегда может являться критерием их эксплуатационной надежности.
Если покрытие не испытывает в процессе эксплуатации значительных истирающих усилий, а сама покровная пленка достаточно устойчива в эксплуатационной среде, толщина покровной пленки должна быть не более той, которая обеспечивает беспористость. Если же условия эксплуатации связаны с физическим или химическим износом самой покровной пленки, толщина покрытия должна быть соответственно увеличена. При этом следует учитывать связь между макрорельефом поверхности основы, который зависит от принятой технологии изготовления деталей, сцеплением и пористостью. Известно, что сцепление покрытия с основой при прочих равных условиях всегда больше на шероховатой, а пористость - при одинаковых толщинах — меньше на гладкой поверхности.
Многие защитные пленки по основным физико-химическим показателям могли бы служить надежной защитой от коррозии. Однако плохое сцепление с поверхностью конструкционных материалов
21
ограничивает их самостоятельное применение. Наоборот, ряд покрытий, имея хорошее сцепление с основой, даже в относительно толстых слоях обладает повышенной пористостью. Иные, обладая высокими адгезионными свойствами и беспористостыо, плохо сопротивляются истиранию и атмосферным влияниям. Последнее особенно существенно, когда покрытия наряду с защитными должны обладать определенными декоративными свойствами.
Таким образом, сложный и подчас противоречивый комплекс требований, предъявляемых к защитным и особенно к защитнодекоративным покрытиям, редко удается обеспечить нанесением однородных пленок. Выходом из таких ситуаций является применение подложек и многослойных покрытий [4].
1.2. Цвет - основная характеристика объектов дизайна
1.2.1. Природа цвета
С первых дней своей жизни человек привыкает различать окружающие его предметы по их размерам, весу и объему, по издаваемым ими звукам и запахам, по вкусу и цвету. Можно сказать, что человечество научилось разбираться в окружающей обстановке с помощью осязания и обоняния, слуха, вкуса и зрения.
Необходимость сравнения размеров, масс и промежутков времени, возникла в человеческом обществе с незапамятных времен. Самые ранние из известных нам световых измерений записаны в звездных каталогах древних астрономов. По количеству света, падающего на землю от видимых глазом звезд, Гиппарх (II в. до н.э.) разделил звезды на 6 классов (величин). Это деление, основанное на логарифмической шкале и выполненное с помощью глаза, сохраняется и до настоящего времени.
В настоящее время связь между светом и цветом видят не только в физической природе излучения, но и в цвето- и световосприятии.
22
- Київ+380960830922