(2025年)喷涂理论知识考核试题及答案

(2025年)喷涂理论知识考核试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.静电喷涂时，粉末粒子带电的主要机理是（）A.摩擦起电B.电晕放电C.感应起电D.接触起电答案：B2.空气喷涂中，涂料雾化颗粒的Sauter平均直径（D32）与空气压力P（MPa）的经验关系可近似表示为D32∝P^n，指数n的取值范围通常为（）A.0.2～0.3B.0.4～0.6C.0.7～0.9D.1.0～1.2答案：B3.在粉末喷涂回收系统中，旋风分离器对粒径为10μm的粉末捕集效率约为（）A.35%B.55%C.75%D.95%答案：C4.水性涂料喷涂时，若环境露点高于基材表面温度，最易产生的缺陷是（）A.桔皮B.缩孔C.流挂D.泛白答案：D5.高压无气喷涂的喷嘴磨损后，流量系数Cd增大，若保持泵压不变，则流量Q的变化规律为（）A.Q线性减小B.Q线性增大C.Q与Cd的平方根成正比增大D.Q与Cd的平方成正比增大答案：C6.粉末涂料胶化时间测试标准ISO81306规定的试验温度为（）A.160℃B.180℃C.200℃D.220℃答案：B7.空气喷涂的传递效率（TE）定义为（）A.附着在工件上的涂料质量/喷出的涂料总质量B.喷出的涂料总质量/附着在工件上的涂料质量C.附着在工件上的涂料体积/喷出的涂料总体积D.喷出的涂料总体积/附着在工件上的涂料体积答案：A8.静电喷粉时，法拉第笼效应最明显的部位是（）A.平板中心B.锐边C.深槽内部D.圆弧过渡区答案：C9.涂料施工固体分（VolumeSolid）由45%提高到60%，在相同干膜厚度下，理论涂布率增加的百分比为（）A.15%B.25%C.33%D.50%答案：C10.空气喷涂的雾化颗粒速度随空气压力升高而增大，当压力从0.3MPa升至0.5MPa时，颗粒速度约增加（）A.10%B.20%C.30%D.40%答案：B11.粉末喷涂中，影响粉末粒子荷质比q/m的最关键因素是（）A.粉末粒径B.粉末密度C.电晕电压D.喷枪移动速度答案：A12.水性涂料喷涂时，若剪切速率从100s^1升高到1000s^1，典型假塑性涂料的表观黏度下降幅度约为（）A.10%B.30%C.50%D.70%答案：D13.高压无气喷涂的喷嘴型号为021（单位为0.001in），其孔径为（）A.0.21mmB.0.33mmC.0.53mmD.0.84mm答案：C14.粉末涂料固化过程中，红外辐射固化与对流固化相比，其表面升温速率可提高约（）A.1倍B.2倍C.3倍D.5倍答案：B15.空气喷涂的喷幅宽度与喷枪距离工件的距离呈线性关系，若距离增加20%，喷幅宽度增加约（）A.10%B.20%C.30%D.40%答案：B16.静电喷粉时，粉末在工件表面的二次吸附主要受（）影响A.空间电荷效应B.镜像力C.气流曳力D.重力答案：B17.涂料的触变指数（TI）定义为低转速黏度与高转速黏度之比，典型触变性涂料的TI值范围为（）A.1.0～1.5B.1.5～2.0C.2.0～4.0D.4.0～6.0答案：C18.粉末喷涂回收系统中，袋式过滤器对0.5μm颗粒的过滤效率可达（）A.85%B.90%C.95%D.99%答案：D19.高压无气喷涂的泵压为20MPa，喷嘴孔径0.015in，涂料密度1.2g/cm³，理论流量约为（）A.1.0L/minB.1.5L/minC.2.0L/minD.2.5L/min答案：B20.空气喷涂时，若涂料流量加倍而空气压力不变，雾化颗粒平均直径将（）A.减小约10%B.基本不变C.增大约25%D.增大约50%答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列措施可有效降低空气喷涂的VOC排放（）A.提高涂料固体分B.采用HVLP喷枪C.增加喷枪移动速度D.使用水性涂料答案：A、B、D22.粉末涂料固化过程中，红外辐射固化的优点包括（）A.升温速度快B.能耗低C.适用于复杂形状工件D.设备投资低答案：A、B23.高压无气喷涂出现“喷幅分叉”缺陷的原因可能有（）A.喷嘴磨损B.涂料黏度过高C.泵压不足D.涂料中混入空气答案：A、B、D24.静电喷粉时，导致“反电离”现象的因素有（）A.电晕电压过高B.粉末层过厚C.环境湿度过低D.接地电阻过大答案：A、B、D25.水性涂料喷涂时，防止“闪锈”的措施包括（）A.添加闪锈抑制剂B.提高环境湿度C.加速干燥D.使用钝化底材答案：A、C、D26.粉末喷涂回收系统“溢粉”故障的原因有（）A.回收风机风量不足B.过滤袋破损C.粉末粒径过细D.喷枪出粉量过大答案：A、B、D27.空气喷涂喷枪的气帽结构参数包括（）A.角孔角度B.角孔数量C.中心孔直径D.涂料喷嘴伸出长度答案：A、B、C28.下列属于粉末涂料固化度检测方法的有（）A.差示扫描量热法（DSC）B.红外光谱法（FTIR）C.丙酮擦拭法D.铅笔硬度法答案：A、B、C29.高压无气喷涂的喷嘴材料应具备的性能有（）A.高硬度B.耐腐蚀C.高导热D.耐磨耗答案：A、B、D30.静电喷涂时，影响粉末在工件表面沉积均匀性的因素有（）A.喷枪行走轨迹B.工件接地电阻C.喷枪出粉量D.环境风速答案：A、B、C、D三、填空题（每空1分，共30分）31.空气喷涂的雾化颗粒平均直径D32与涂料表面张力σ、黏度μ、空气密度ρg、空气速度vg的关系，可按Ohnesorge数Oh=μ/(ρlσD0)^0.5和Weber数We=ρgvg²D0/σ综合估算，其中D0为特征长度，通常取喷嘴直径。当We>________且Oh<0.1时，雾化进入完全雾化区。答案：4032.粉末涂料的胶化时间是指在规定温度下，粉末从熔融开始到不能________的时间。答案：拉丝33.高压无气喷涂的泵压比为45:1，若空气入口压力为0.6MPa，则最大涂料压力为________MPa。答案：2734.水性涂料的最低成膜温度（MFFT）通常应低于施工环境温度________℃以上，以确保连续成膜。答案：535.静电喷粉时，粉末粒子的荷质比q/m与粒径d的关系可近似表示为q/m∝d^n，指数n约为________。答案：236.空气喷涂的传递效率（TE）与涂料流量Q、喷枪移动速度v、喷幅宽度W的关系可近似表示为TE∝v^0.5/W^0.3Q^0.2，当Q降低10%、v提高10%、W降低10%时，TE约提高________%。答案：1537.粉末喷涂回收系统中，旋风分离器的切割粒径d50与入口速度vi、旋风筒直径D的关系为d50∝vi^0.5D^0.5，若vi提高20%，D减小10%，则d50约减小________%。答案：2538.涂料的流平指数L=σt/μ，其中σ为表面张力，t为流动时间，μ为黏度。L值越大，流平性越________。答案：好39.红外辐射固化中，波长为________μm的中红外辐射对粉末涂料的吸收效率最高。答案：3～540.高压无气喷涂的喷嘴磨损后，若孔径增加10%，在相同泵压下流量约增加________%。答案：2141.空气喷涂的雾化颗粒速度随空气压力升高而增大，当压力从0.3MPa升至0.5MPa时，颗粒速度约增加________%。答案：2042.粉末涂料固化过程中，固化度α与固化时间t的关系可用Arrhenius方程描述，α=1exp(kt)，其中k=k0exp(Ea/RT)，Ea为活化能，R为气体常数，T为绝对温度。当T升高10℃，k约增加________倍。答案：243.水性涂料喷涂时，若环境相对湿度从50%升高到80%，溶剂挥发速率约降低________%。答案：4044.静电喷粉时，粉末在工件表面的最大沉积厚度受________电压限制。答案：击穿45.空气喷涂的喷幅宽度与喷枪距离呈线性关系，比例系数约为________mm/mm。答案：0.246.粉末涂料的体积电阻率应大于________Ω·cm，以保证静电吸附效果。答案：10^1447.高压无气喷涂的泵压波动应小于±________%，以保证涂膜厚度均匀。答案：548.水性涂料的冻融稳定性试验中，循环次数通常为________次。答案：549.粉末喷涂回收系统的过滤风速一般控制在________m/min以内，以延长滤袋寿命。答案：1.050.空气喷涂的雾化颗粒粒径分布可用RosinRammler函数描述，分布指数n越大，粒径分布越________。答案：窄四、简答题（共30分）51.（封闭型，6分）简述高压无气喷涂与空气喷涂在雾化机理上的主要区别。答案：高压无气喷涂依靠高压（通常10～30MPa）使涂料通过小孔喷嘴，利用高压势能转化为动能，使涂料在离开喷嘴时因剪切和失稳而雾化；雾化颗粒大小主要由喷嘴孔径、涂料黏度和压力决定，空气不参与雾化。空气喷涂则依靠高速压缩空气与涂料在喷枪内部或外部混合，利用高速气流的动能将涂料撕裂成细小液滴；雾化颗粒大小受空气压力、流量、涂料黏度和表面张力共同影响，空气是雾化动力源。52.（开放型，8分）结合粉末喷涂过程，分析“法拉第笼效应”产生的原因及工程上常用的缓解措施。答案：原因：静电喷粉时，电力线倾向于垂直于工件表面，深槽内部电场强度显著减弱，带电粉末粒子难以克服空气阻力进入深槽，导致槽内粉末沉积不足。缓解措施：①降低电晕电压，减少空间电荷屏蔽；②采用低出粉量、低喷枪速度，延长粉末在槽口停留时间；③使用tribo喷枪，使粉末带单一极性电荷，减少空间电荷排斥；④优化喷枪角度，使粉末以斜向入射；⑤增加辅助气流，引导粉末进入深槽；⑥采用预热线，使粉末在槽口熔融后借助表面张力流入。53.（封闭型，6分）写出空气喷涂理论涂布率的计算公式，并说明各符号含义。答案：理论涂布率TAR=10×Vs/(DFT×NV)，单位m²/L。Vs：涂料体积固体分（%）；DFT：规定干膜厚度（μm）；NV：涂料体积固体分（小数）。54.（开放型，10分）某生产线采用水性底漆+水性色漆+水性清漆“三涂一烘”工艺，节拍为60s，闪干区长度30m，链速0.5m/s。现发现清漆流挂缺陷，请从涂料、设备、环境三方面提出系统改进方案。答案：涂料：①提高清漆触变指数至3.5以上，添加0.3%聚氨酯缔合型增稠剂；②降低清漆施工固体分2%，延长开放时间；③添加1%慢干助溶剂DPnB，降低挥发梯度。设备：①降低清漆喷枪流量10%，提高移动速度至0.8m/s，减薄湿膜；②增加闪干区风量至0.4m/s，温度升至80℃，加快表层溶剂挥发；③在闪干区末端增加两排IR短波辐射器，波长2μm，功率30kW/m²，快速表干。环境：①降低喷漆室湿度至65%RH，减少水分凝结；②提高排风量20%，减少溶剂蒸汽滞留；③在工位入口增加风刀，去除工件表面冷凝水。五、综合应用题（共50分）55.（计算类，15分）某高压无气喷涂系统，喷嘴孔径0.017in，流量系数Cd=0.7，涂料密度1.3g/cm³，泵压25MPa。计算：（1）理论体积流量Q（L/min）；（2）若要求干膜厚度40μm、涂料体积固体分50%，理论涂布率（m²/L）；（3）若链速2m/min、工件宽度1.2m，求每小时可喷涂工件面积（m²/h）及所需涂料量（L/h）。答案：（1）孔面积A=π(0.017×0.0254)²/4=5.67×10^7m²，Q=CdA(2ΔP/ρ)^0.5×60000=0.7×5.67×10^7×(2×25×10^6/1300)^0.5×60000=2.08L/min。（2）TAR=10×50/(40×0.5)=25m²/L。（3）面积=2×1.2×60=144m²/h，涂料量=144/25=5.76L/h。56.（分析类，15分）某静电喷粉线出现“上粉率低、回收粉结块”双重故障，现场测得：电晕电压80kV，出粉量120g/min，回收风量2000m³/h，环境湿度85%RH，粉末粒径D50=25μm，回收粉水分含量1.8%。请分析故障原因并给出解决措施。答案：原因：①湿度高导致粉末吸湿，水分含量>1%，粒子表面导电，电荷泄漏，上粉率下降；②回收风量不足，过滤风速达1.2m/min，滤袋压差高，粉末滞留时间长，吸湿加剧；③回收粉长期循环，细粉累积，D10<5μm，易结块。措施：①增设除湿机，将环境湿度降至65%RH；②回收风量提高至3000m³/h，过滤风速降至0.8m/min；③在回收系统加60℃热风循环，降低粉末水分至0.5%；④每班补充10%新粉，排出等量回收粉，降低细粉累积；⑤在粉末中添加0.3%疏水型气相二氧化硅，提高流动性。57.（综合类，20