热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液及其使用方法技术

本发明专利技术属于热喷涂防腐蚀技术领域，具体涉及热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液。本发明专利技术所要解决的技术问题是提供一种热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液，包括以下质量百分比的组分：无机成膜剂35～45％、无机功能溶胶40～50％、稀土溶胶5～10％、稳定剂1～5％；pH为2.5～5。本发明专利技术热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液具有良好的渗透性，使用后的基材具有良好的致密性、硬度和抗腐蚀性等优点。硬度和抗腐蚀性等优点。

【技术实现步骤摘要】
热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液及其使用方法


[0001]本专利技术属于热喷涂防腐蚀
，具体涉及热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液及其使用方法。

技术介绍

[0002]热喷涂涂层是将热喷涂材料加热到塑态或熔融态，再经受压缩空气的加速，使受约束的颗粒束流冲击到基体表面上，粘附在基体表面，随之冷却堆积形成一种层状的涂层。热喷涂工艺特点决定了涂层内或多或少地存在孔隙，腐蚀介质通过孔隙到达被保护的基体表面，使涂层与基体发生化学或电化学侵蚀，导致涂层龟裂、脱落、以致最终涂层失效。
[0003]目前常用的降低涂层孔隙率方法是采用封孔剂进行封孔处理，封孔剂一般包含有机和无机两大类，有机封孔剂一般用有机硅树脂、聚氨酯、环氧树脂等做粘结剂，如CN105001781B公开了一种涂层封闭材料、其制备方法及其应用，以有机硅树脂做封孔剂。无机封孔剂有非晶SiO2、磷酸盐类等，如CN107880606B公开了一种沉没辊表面涂层的封孔剂，包括结晶铬酐溶液，六方氮化硼做填料与磷酸二氢铝的混合溶液；CN109423596A公开了一种用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法，包括非晶SiO2粘结剂、纳米氧化物颗粒填料，氮化硼悬浮液基料。
[0004]现阶段封孔剂仍存在：1)只能覆盖在涂层表面，不能达到有效的封孔深度；2)耐高温性不佳，有机封孔剂耐温性＜300℃、无机封孔剂耐温性＜500℃；3)封孔剂在固化过程中会收缩，导致封孔致密度降低；4)固化后的封孔介质极易脆化，与热喷涂涂层结合力不佳等缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液，解决了现有封孔剂渗透性较差、不耐高温、固化收缩以及结合力不佳等技术问题。
[0006]本专利技术热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液，包括以下质量百分比的组分：无机成膜剂35～45％、无机功能溶胶40～50％、稀土溶胶5～10％、稳定剂1～5％；pH为2.5～5。
[0007]其中，上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液中，所述无机成膜剂由磷酸、Al(OH)3、B2O3、固化剂和水组成；固化剂为氧化镁、氧化锌或氧化铜中的至少一种。所述水为去离子水。
[0008]进一步的，上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液中，所述无机成膜剂中，磷酸根与Al离子摩尔比为3～4﹕1，磷酸和Al(OH)3总质量为无机成膜剂的30～50％，B2O3质量为无机成膜剂的1～4％，固化剂质量为无机成膜剂的5～20％，其余为水。
[0009]进一步的，上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液中，所述磷酸质量浓度为80～90％。优选85％。
[0010]其中，上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液中，所述无机功能溶胶为Al溶胶、Zr溶胶、TiO2溶胶或Si溶胶中的至少一种；pH值为2～6。为酸性溶胶。
[0011]其中，上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液中，所述无机功能溶胶粒径为10～100nm。
[0012]其中，上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液中，所述稀土溶胶为镧、钇、铈或镨至少一种的磷酸盐溶胶。
[0013]其中，上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液中，所述稳定剂为铬酐、高锰酸钾或钼酸钠的至少一种。
[0014]其中，上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液中，采用磷酸或氢氧化钠调节封孔溶液的pH为2.5～5。当溶液pH小于2.5时，用氢氧化钠调高pH值；当溶液pH大于5时，用磷酸调低pH值。
[0015]本专利技术还提供了上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液的制备方法。该制备方法包括以下步骤：将各原料混合均匀即可。进一步的，包括以下步骤：将磷酸、Al(OH)3、固化剂、B2O3、水混合得到无机成膜剂，然后再加入稳定剂混合均匀，加入无机功能溶胶混合均匀，加入稀土溶胶混合均匀即可。
[0016]本专利技术还提供了上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液的使用方法。该使用方法包括以下步骤：将待封孔的热喷涂涂层工件在50～60℃下预热30～60min，将搅拌均匀的上述封孔溶液均匀的涂敷在工件表面，静置30～60min，然后在80～100℃烘干60～120min，再在300～350℃固化60～120min，冷却至室温即可。
[0017]进一步的，上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液的使用方法中，重复操作n次，n≥2。优选2～4次。
[0018]本专利技术热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液具有以下优点：
[0019]1)本专利技术封孔溶液组分采用的无机功能溶胶，以纳米溶胶的形式存在，其粒度低于100nm，粘度低，具有更优的渗透性。固化后，溶胶转变为纳米固体颗粒，具有更好的致密性、硬度和抗腐蚀性。
[0020]2)本专利技术封孔溶液组分采用稀土溶胶，具有良好的涂层附着力(结合力达到50MPa以上)、优异的涂层韧性，避免了涂层的脆性失效。
[0021]3)本专利技术封孔溶液具有良好的抗紫外线性能，具有优异的抗氧化性能，封孔后使用温度可达600℃。
具体实施方式
[0022]传统的无机磷酸盐涂层成膜主要依靠磷酸盐300～400℃高温脱水交联固化，无机磷酸盐的交联固化强度直接影响到成膜后涂层的最终结合力、致密性以及耐磨性能。本专利技术封孔溶液，借鉴传统无机磷酸盐成膜，同时添加稀土镧、钇、铈或镨的磷酸盐溶液，当无机磷酸盐成膜磷酸高温脱水交联时，通过局部稀土镧、钇、铈原子取代P原子，从而使封孔涂层具有更高的结合强度；同时添加无机功能溶胶，进一步提高了溶液的流动性、渗透性以及封孔涂层固化后的致密性、均匀性。
[0023]本专利技术热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液，包括以下质量百分比的组分：无机成膜剂35～45％、无机功能溶胶40～50％、稀土溶胶5～10％、稳定剂1～5％；pH为2.5～5。
[0024]其中，上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液中，所述无机成膜剂由磷酸、Al(OH)3、B2O3、固化剂和水组成；固化剂为氧化镁、氧化锌或氧化铜中的至少一种；其中，磷酸
根与Al离子摩尔比为3～4﹕1，磷酸和Al(OH)3总质量为无机成膜剂的30～50％，B2O3质量为无机成膜剂的1～4％，固化剂质量为无机成膜剂的5～20％，其余为水。所述水为去离子水。
[0025]其中，上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液中，所述无机功能溶胶为Al溶胶、Zr溶胶、TiO2溶胶或Si溶胶中的至少一种；pH值为2～6。
[0026]其中，上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液中，所述稀土溶胶为镧、钇、铈或镨至少一种的磷酸盐溶胶。
[0027]其中，上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液中，所述稳定剂为铬酐、高锰酸钾或钼酸钠的至少一种。
[0028]本专利技术还提供了上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液的制备方法。该制备方法包括以下步骤：将磷酸、Al(OH)3、固化剂、B2O3、水混合得到无机成膜剂，然后再加入稳定剂混合均匀，加入无机功能溶胶混合均匀，加入稀土溶胶混合均匀即可。
[0029]本专利技术还提供了上述热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：无机成膜剂35～45％、无机功能溶胶40～50％、稀土溶胶5～10％、稳定剂1～5％；pH为2.5～5。2.根据权利要求1所述的热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液，其特征在于：所述无机成膜剂由磷酸、Al(OH)3、B2O3、固化剂和水组成；固化剂为氧化镁、氧化锌或氧化铜中的至少一种；进一步的，磷酸根与Al离子摩尔比为3～4﹕1，磷酸和Al(OH)3总质量为无机成膜剂的30～50％，B2O3质量为无机成膜剂的1～4％，固化剂质量为无机成膜剂的5～20％，其余为水。3.根据权利要求2所述的热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液，其特征在于：所述磷酸质量浓度为80～90％；优选85％。4.根据权利要求1～3任一项所述的热喷涂涂层用耐高温无机封孔溶液，其特征在于：所述无机功能溶胶为Al溶胶、Zr溶胶、TiO2溶胶或Si溶胶中的至少一种；pH值为2～6。5.根据权利要求1～4任一项所述的热喷涂涂层用耐高温...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾俊，
申请(专利权)人：成都布雷德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：