笔者以３种不同等效孔径的扇形喷嘴为研究对象，对不同工作压力下的涂料雾化特性进行了实验研究，旨在探讨高压无气喷涂中雾化压力、喷嘴等效孔径等工作参数对涂料雾化效果的影响规律，为高压无气喷涂实际应用中的参数优化和更深入的理论研究奠定坚实的基础。

    采用氧化镁压痕法，以铁红防锈漆为工质，研究了高压无气喷涂中喷嘴等效孔径、雾化压力等工作参数对涂料雾化效果的影响规律。对不同等效孔径的喷嘴在不同喷涂压力下的涂料雾化特性进行了实验研究，结果表明：涂料雾化颗粒的索特平均直径（ＳＭＤ）和特征直径随雾化压力增大而减小，随喷嘴孔径增大而增大；雾化压力对雾化颗粒的相对尺寸范围影响较大，压力增大，雾化颗粒相对尺寸范围减小，雾化颗粒分布更均匀

    涂料雾化颗粒的粒度大小及尺寸分布是评价涂料雾化特性的重要指标，对其进行精确测量的方法如高速摄影法、电极法等往往需要专用的测量设备，价格昂贵。本实验提出了一种利用氧化镁压痕法，对涂料颗粒的粒度和分布情况进行测量和分析，该方法操作简单，可直接测量涂料雾化颗粒的直径。实验时，在６ｃｍ×６ｃｍ的有机玻璃采样板上均匀涂抹一层氧化镁粉末，并置于喷嘴的正前方，当雾化颗粒喷射到采样板表面时，就会在氧化镁涂层上留下撞击的压痕。采样结束后，将采样板移至连续变倍体式显微镜下，观察并用摄像头保存雾化颗粒的采样图片，如图２所示。利用计算机对整幅采样图片进行处理，可得到涂料雾化颗粒的尺寸大小，对其进行进一步的数据统计和分析处理后，即可得到涂料雾化颗粒的尺寸分布。为了得到精确而全面的实验数据，每一次实验中采用２块玻璃板进行采样，每次采集时间为１ｓ，每块采样板在显微镜下随机拍摄６幅图像。

    图３给出了等效孔径为０．４８ｍｍ的扇形喷嘴在６种雾化压力下，雾化颗粒尺寸的累积体积分布实验结果。可以看出，同一喷嘴在不同压力下的累积体积分布曲线，具有相同的变化趋势。横向比较各条曲线可以看出，随着雾化压力增大，达到某一累积体积分布的雾化颗粒尺寸逐渐减小，且大雾化颗粒的尺寸变化较大。纵向比较各条曲线可以看出，随着雾化压力增大，小于某一尺寸的雾化颗粒累积体积分布增大，这说明：随着雾化压力增大，小尺寸的雾化颗粒逐渐增多，大尺寸的雾化颗粒逐渐减少，累积体积分布曲线往雾化颗粒尺寸减小的方向移动，即雾化颗粒尺寸整体呈减小趋势。

    图４给出了对应于３种不同等效发泡机孔径的喷嘴涂料雾化颗粒的ｄＳ，随雾化压力变化的实验曲线。可以看出，不同喷嘴条件下，ｄＳ随雾化压力的变化呈相似的变化趋势。对于同一喷嘴，雾化颗粒的ｄＳ随雾化压力增大而减小。分析其原因是：增大雾化压力，增加了喷嘴处的涂料质量流率，提高了涂料射流流速，加剧了涂料颗粒的相互作用，促进了涂料液滴的破碎，使得雾化颗粒的ｄＳ减小。从图４中还可以看出，在相同的雾化压力下，随着喷嘴等效孔径的减小，雾化颗粒的ｄＳ也相应减小，这是因为当压力一定时，减小喷嘴等效孔径，相当于增加了喷嘴处的涂料质量流率，提高了涂料射流流速，从而增加了雾化能量，加剧了涂料颗粒的相互

    图５给出了对应于３种不同等效孔径的喷嘴涂料雾化颗粒的Ｄ（Ｖ，０．１），Ｄ（Ｖ，０．５）和Ｄ（Ｖ，０．９）３种特征直径随雾化压力变化的实验曲线。可以看出，不同喷嘴条件下，每一种特征直径随压力的变化都呈现出相似的变化趋势。对同一喷嘴来说，雾化颗粒的每一种特征直径都随压力的增大而减小。同时，在相同的雾化压力下，雾化颗粒的每一种特征直径都是随着喷嘴等效孔径的减小相应减小。比较图５ａ－ｃ还可以看出，在实验的６～１６ＭＰａ的雾化压力范围内，特征直径Ｄ（Ｖ，０．９）的变化范围最大，Ｄ（Ｖ，０．５）次之，Ｄ（Ｖ，０．１）最小的。

   图６给出了对应于３种不同等效孔径的喷嘴，涂料雾化颗粒的相对尺寸范围随雾化压力变化的实验曲线。可以看出，不同喷嘴等效孔径下，雾化颗粒的相对尺寸范围随着压力的变化呈相似的变化趋势。压力增大，涂料雾化颗粒的相对尺寸范围减小，雾化颗粒的分布更为均匀。分析其原因是：随着雾化压力增大，雾化颗粒中大颗粒的尺寸减小较多，而小颗粒的尺寸减小较少，从而使相对尺寸范围减小。从图６中还可以看出，在同一雾化压力下，对应３种不同的喷嘴等效孔径，其相对尺寸范围有所差别，但差别不大。这说明，喷嘴等效孔径对涂料雾化颗粒分布的均匀性影响较小。

    高压无气喷涂发泡机以生产效率高、涂层质量好、涂料利用率高等优点得到广泛应用［１］。采用高压无气喷涂时，涂料经增压设备增压至７．５～３０ＭＰａ后由喷嘴喷出，涂料在离开喷嘴的瞬间，以极高的速度与空气发生激烈碰撞，破碎雾化成极其微小的颗粒，撞击并粘附到工件表面，形成喷涂漆膜。涂料的雾化效果对涂层质量有着直接的影响，雾化颗粒过大将影响涂层表面的均匀性，引起结皮或挂流；雾化颗粒过小，则颗粒易飞扬，影响涂层的附着力和涂料的利用率。因此，研究高压无气喷涂中的涂料雾化特性具有十分重要的意义。