一、水套式二氧化碳培养箱箱体结构概述

水套式CO₂培养箱的核心结构包括：

1. 外壳（外部箱体）：位于最外层，是整机外观与支撑结构的基础，多数设备呈立方体，带有平滑门板、控制面板与视窗；

2. 水套层（中间夹层）：内外壳之间充满水，用于缓冲内部温度变化，使箱体内温度更均匀、更稳定；

3. 内胆（内部腔体）：实际用于细胞培养的环境空间，具有严格的温度、湿度与CO₂浓度控制要求；

4. 保温层：外壳与水套之间或水套外部通常会加装聚氨酯、玻璃纤维等材料作为热绝缘层；

5. 门体结构：门板表面与外壳统一材质，但需保证密封性、防撞击、防水渗，同时安装玻璃观察窗与锁紧系统。

整个结构中，箱体外壳作为用户接触最多、环境暴露最广的部位，决定了防锈处理是否到位，是保证外观、耐久性与安全的关键。

二、箱体外壳常用材料与本体耐锈性能

1. 冷轧钢板（SPCC）

• 特性：是常用的工业成型钢板，机械强度高，成型性好，适合制造大尺寸箱体结构。

• 缺点：本身不具备抗氧化能力，暴露在潮湿环境中极易锈蚀，若不做任何处理，短期内即可出现红锈、起皮、结构削弱等现象。

• 实际应用：大多数中低端培养箱外壳采用冷轧钢板作为基材，依赖后续喷涂、电泳等防腐工艺来提升抗锈性能。

2. 热镀锌钢板

• 特性：在钢板表面覆盖一层锌层，利用锌的阳极保护特性防止钢基腐蚀，即便表面划伤，也能因锌的牺牲阳极效应延缓铁锈生成。

• 应用情况：常用于暴露于潮湿、腐蚀性环境的设备外壳，作为冷轧钢的升级版，在箱体背板、支架、底部承重结构中较常见。

3. 不锈钢（304或316）

• 特性：具有较强的抗腐蚀能力，广泛用于生物医药、食品等对卫生与洁净度要求高的领域。其表面形成稳定钝化膜，可有效抵御水汽和弱酸碱环境腐蚀。

• 应用限制：成本较高，加工成型性略逊，外观不易喷涂装饰色彩，因此多用于设备内部（内胆）或门边装饰条，外壳整体用不锈钢的培养箱多为高端型号。

三、防锈处理工艺与涂层类型详解

1. 表面预处理

在防锈涂装之前，所有金属外壳需经过表面预处理，以提高附着力和防腐性能：

• 酸洗除锈：通过硫酸或磷酸溶液清除表面氧化层与锈迹；

• 磷化处理：在金属表面形成一层磷酸盐保护膜，有助于底漆附着，并增加耐腐蚀性；

• 喷砂或抛丸：提高表面粗糙度，使涂料更牢固附着，广泛用于高耐久要求产品。

2. 静电喷涂（粉末喷涂）

• 原理：利用高压静电将树脂粉末吸附在金属表面，再通过高温加热固化，形成厚实涂层。

• 优点：附着力强、耐候性好、色彩丰富、无有害溶剂，厚度均匀，可达60~120微米。

• 涂料类型：常用聚酯粉末、环氧粉末或二者复合配方，具有优良的防腐和耐刮擦性能。

• 适用范围：目前95%以上的水套式CO₂培养箱外壳采用此工艺防锈处理，属于行业标准配置。

3. 电泳涂层（ED涂装）

• 原理：将预处理后的钢板浸入含树脂的导电液体中，通过电流使涂料在金属表面均匀沉积，随后烘干固化。

• 优势：涂层细腻、附着力极强，尤其适合箱体边角、缝隙等传统喷涂难以均匀覆盖的部位。

• 涂膜厚度：一般控制在15~25微米，比静电喷涂略薄，但均匀性和内腔覆盖能力优于前者。

• 典型用途：高端或对防锈要求极高的设备外壳多采用静电喷涂+电泳复合处理方式，以达到最佳综合防护效果。

4. 不锈钢发纹拉丝或钝化处理

• 拉丝处理：对不锈钢板表面进行机械拉丝，使其表面形成均匀纹理，提升美观与抗指纹性；

• 钝化处理：使用化学药剂增强不锈钢表面氧化膜厚度，提高耐腐蚀能力，常用于316材质表面优化。

四、防锈处理的实际表现与使用寿命

1. 实验室使用环境下的表现

• 温湿度影响：实验室常年保持24℃左右，湿度在50%70%之间，加之培养箱运行时本体发热，局部形成小范围微潮区；若不具备良好防锈处理，23年内表面涂层会起泡、脱落，进而发生点状锈蚀。

• 消毒剂腐蚀性：日常使用的酒精、过氧化氢、次氯酸钠等对金属有腐蚀作用，尤其是次氯酸钠残留会对喷涂层产生应力开裂，加速锈斑生成。

• 搬运与磕碰影响：若搬运过程中涂层受损、表面划伤且未及时修补，受潮后更易形成电化学腐蚀中心，导致锈蚀扩散。

2. 不同处理工艺对使用寿命的贡献

从以上对比可见，具备双重防腐工艺或使用不锈钢材料的培养箱外壳，其抗锈能力显著优于低端普通涂漆产品，尤其适用于高湿、高消毒频率、长年运行的科研环境。

五、不同厂商对防锈的处理方式差异

1. 国际知名品牌（如Thermo、Binder、ESCO）

• 多采用冷轧钢板喷涂+电泳复合处理，部分门框和面板为304拉丝不锈钢；

• 涂层厚度一致性好，边角处理细致；

• 部分高端型号整机外壳采用不锈钢，表面拉丝+钝化双处理；

• 明确标注防腐等级，提供抗化学腐蚀测试数据。

2. 国内主流品牌（如赛默飞中国、上海一恒、青岛海尔）

• 多采用冷轧钢板+静电粉末喷涂，部分主力型号对门框、操作面板等高频接触部位增加不锈钢装饰；

• 高端产品增加电泳前处理与中性盐雾测试工序；

• 针对医疗、生物制药等高要求行业，提供不锈钢可选配。

3. 中小型设备制造商

• 部分采用普通喷漆甚至直接裸钢结构，外观美观但防腐能力弱；

• 对外壳材料、涂层厚度缺乏详细说明；

• 涂料选择不稳定，部分使用成本较低但附着力较差的合成漆或低端粉末，长期使用易出现起皮、生锈。

六、用户维护与防锈保养建议

1. 日常清洁注意事项

• 使用中性清洁剂（如表面活性剂类），避免酸碱性强的清洁剂或含氯溶液；

• 禁用钢丝球、金属刷清洁外壳；

• 清洁后务必擦干水渍，避免长期残留；

2. 损伤修复与补漆

• 发现涂层划痕或剥落应及时用防锈漆修补；

• 小面积锈蚀可用砂纸打磨后涂上底漆+面漆；

• 大面积剥落建议联系厂家进行整体翻新或更换部件。

3. 存放与使用环境管理

• 避免放置于临近水源、靠窗湿冷或阳光直射的区域；

• 定期检查地面、墙面反潮情况，保持实验室湿度适宜；

• 如需长期停用，建议关闭电源、断开水源，彻底干燥后用防尘罩覆盖。

七、用户常见误区与警惕事项

• 误以为金属箱体天然抗锈：冷轧钢板未经处理极易生锈，外观涂装不是为了美观，而是关键的防护层；

• 忽视边角缝隙：箱体边角、螺丝孔、排水孔等部位最易积水或遭腐蚀，定期清洁必须全面；

• 频繁使用含氯消毒液：浓度过高或未及时擦干，极易穿透涂层造成锈蚀；

• 以手指触摸划痕：手汗含盐分，在划痕处反复接触易形成“电解腐蚀点”，促使局部锈蚀。

八、防锈工艺的未来趋势与创新方向

1. 纳米陶瓷涂层

利用纳米陶瓷粉体与聚合树脂复合，形成致密、抗紫外线、耐高温的保护涂层，兼具轻质、美观、长效防锈等优点，目前已在高端医疗设备中试用。

2. 抗菌防腐一体化涂料

融合银离子、锌离子、石墨烯氧化物等抗菌因子，使涂层同时具备防腐与抑菌功能，适用于无菌实验室和医用环境，减少二次污染风险。

3. 智能可视涂层

开发带颜色变化、荧光反应等智能功能的防锈涂料，一旦受损、受潮或接触腐蚀性液体可变色提醒，辅助用户及时发现隐患。

九、结论

综上所述，水套式二氧化碳培养箱的箱体外部普遍具有防锈处理，且已经成为设备制造的标准工序。不同厂商根据目标用户群与产品定位，采取冷轧钢板+静电喷涂、电泳涂装、拉丝不锈钢、纳米涂层等多种防腐手段，力求在美观性、耐腐蚀性、使用寿命之间取得最佳平衡。