表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及大型燃煤电厂用于制造锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预 热器、再热器等的核心部件，也可广泛用于石油化工耐腐耐磨管等工件生产材料，特别是一 种超导热纳米石墨稀合金粉及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 目前燃煤电厂采用的冷却器都是光管或翅片管式省煤器，缺点是：1)光管或翅片 管式省煤器大多使用焊接缠绕翅片或胀管翅片，翅片与管之间容易脱离产生间隙，这将导 致翅片根部热阻较大，腐蚀速度加快，从而影响传热效果。管式回热器紧凑度低、换热能力 差，效率低，需要消耗大量的管材，占地面积大，生产成本高，而且在翅片管一侧，由于介质 与换热管是垂直接触，导致流阻增加，容易积灰（或结垢）用蒸汽冲洗容易腐蚀，影响回热 器的寿命。2)翅片管式换热器结构容易积灰。由于换热器采用的是管式结构，烟气与管是 垂直接触的，这势必造成烟气侧阻力降加大，并且翅片和管壁都容易积灰。3)换热器由于低 温露点酸腐蚀的影响，可能导致换热管快速腐蚀而影响电厂安全运行。目前现场使用的省 煤器寿命最短的为3个月，最长的不超过3年。
[0003] 为了解决省煤器耐酸腐蚀问题，大多数厂家采用ND钢或20号钢管上表面喷涂搪 瓷材料，但使用ND钢虽然可以延长冷却器寿命几个月或一两年，但还是解决不了根本问 题。在管表面喷涂陶瓷材料，可以解决冷却器的寿命问题，但陶瓷材料的换热系数极低，只 有IWAm · k)左右，影响了冷却器的传热性能。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是要解决以上问题，提供一种表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨 烯合金粉及其制造方法；冷喷方法涂层与高频加温熔覆表面结合，使工件基体寿命延长； 能耐30 %硫酸，导热加速，能耐腐耐磨。
[0005] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] 一种表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉，成份由纳米石墨稀粉、超细铁 粉、氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶胶、轻质氧化镁粉、镍50%铬合金粉组份组成，其中 各组份所占的重量百分比为：
[0007] (1) 纳米石墨稀粉10-30nm 5-20% (2) 超细铁粉 2-5um 50-70% (3) 氧化钇 5um 1-6% (4) 氧化铈粉 20-35um 1-5% (5) 中性二氧化锆溶胶5um 5-15% (6) 轻质氧化镁粉 5um 5-13% (7) 镍50%铬合金粉 15-25% (8) 酒精 5-15%
[0008] -种表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉的制造方法，其步骤为：
[0009] 1)、将上述组份的纳米石墨稀粉、超细铁粉、氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶 胶、轻质氧化镁粉、镍50%铬合金粉、酒精放陶瓷球混合，转速每分钟60-120转，正转6小 时，反转6小时，保持粉材料30度，混合共计48小时，再深冷-196度48小时，使超细铁粉 在-196度裂变形成半非晶，再加热为200度12小时去应力，冷热过程除去应力，使超细铁 粉形成部分半非晶体材料，粉材自深冷加热后添加树脂10 - 15%，再加酒精5-15%搅拌13 小时。
[0010] 2)、检验入库。
[0011] 本发明的有益效果：本发明耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉，冷喷方法涂层与 高频加温熔覆表面结合，使工件基体寿命延长；能耐30%硫酸，导热加速，耐腐耐磨是不锈 钢5倍以上。本发明比316不锈钢更耐腐耐磨寿命五倍以上，硬度更高，韧性更好，涂层的 结合强度高、硬度高，应力小，在高温熔覆中不变形、不脱掉，表面熔覆后更密，电厂使用本 发明材质更加节能环保。
【具体实施方式】
[0012] 一种表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉及其制造方法：
[0013] 1)将陶瓷罐、陶瓷球、罐内表面清洗干净，用作高频表面熔覆专用粉体，粉熔点 960-1280度。发明重要点是把铁粉不耐酸，改性为能耐30%硫酸，导热加速，耐腐耐磨是不 锈钢5倍以上。
[0014] 2)用纳米石墨稀合金层粉配制熔覆材料：超导热纳米石墨稀合金涂层成份为纳 米石墨稀粉、超细铁粉、氧化钇、中性二氧化锆溶胶、镍50%铬合金粉、轻质氧化镁、氧化铈 粉、树脂、酒精。调好材料后进行深冷-96度，48小时后形成另一种新材料；关键点在于深 冷-96度梯度温度变化，此材料在高温熔覆过程形成纳米石墨稀非晶合金网状结构，导热 速度快，硬度高、无裂纹，在气体的温度中热导速度更快，耐30%硫酸、耐冲刷。本发明耐腐 耐磨超导热纳米石墨烯合金粉，冷喷方法涂层与高频加温熔覆表面结合，使工件基体寿命 延长。
[0015] 3)喷熔后粉材质表面性能：
[0016] a)在钢管表面喷熔超导热石墨稀合金粉耐酸碱，其导热系数高达30WAm · k)左 右；
[0017] b)板式省煤器传热表面都由直接参与热量交换的一次表面构成，比板翅式或管壳 式结构更能有效地利用材料和空间，因此换热效率高，其传热系数达80WAm2 · k)，钢材用 量降低50% ;
[0018] c)省煤器不易积灰或结垢且换热效果好，能任意组成串联结构；
[0019] d)采用模块式芯体单元结构，便于生产、装配和调节，有很强的集成性和维修简便 的优点；
[0020] e)板式省煤器寿命10年以上；
[0021] f)喷熔结合强度230mpa，硬度为hvl200 ;
[0022] g)此发明材质在80-150度，耐30%硫酸、耐热气冲刷，比搪瓷管、板节约煤，例：2 组30万千瓦，理论计算每年节约煤35770-38000吨，减少二氧化硫排放，全国有几千30-200 万千瓦发电机组。
[0023] 4)检验入库。
[0024] 实施例1 :
[0025] -、表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉成份由纳米石墨稀粉、超细铁粉、 氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶胶、轻质氧化镁粉、镍50%铬合金粉组份组成，其中各组 份所占的重量百分比为：
[0026] (1) 纳米石墨稀粉10-30nm 5% (2) 超细铁粉 2-5um 60% (3) 氧化钇 5um 3% (4) 氧化铈粉 20-35um 2% (5) 中性二氧化锆溶胶5um 5%
[0027] (6) 轻质氧化镁粉 5um 5% (7) 镍50%铬合金粉 15% (8) 酒精 5%
[0028] 二、表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉的制造方法：其步骤为：
[0029] 1、将上述组份的纳米石墨稀粉、超细铁粉、氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶胶、 轻质氧化镁粉、镍50%铬合金粉、酒精放陶瓷球混合，转速每分钟60-120转，正转6小时，反 转6小时，混合共计48小时，保持粉材料30度，再深冷-196度48小时，使超细铁粉在-196 度裂变形成半非晶，再加热为200度12小时去应力，冷热过程除去应力，使超细铁粉形成部 分半非晶体材料，此粉熔覆过程不会产生裂纹，更好形成网状让纳米石墨稀充分发挥热导 性能，粉材自深冷加热后添加树脂10 - 15%，再加酒精5-15%搅拌13小时。
[0030] 2、检验入库。
[0031] 实施例2:
[0032] -、表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉成份由纳米石墨稀粉、超细铁粉、 氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶胶、轻质氧化镁粉、镍50%铬合金粉组份组成，其中各组 份所占的重量百分比为：
[0033] (1) 纳米石墨稀粉10-3 Onm 10% (2) 超细铁粉2-5um 50% (3) 7H化纪 5um 2 % (4) 氧化钸粉 20-35um 1% (5) 中性二氧化锆溶胶5um 7% (6) 轻质氧化镁粉 5um 5% (7) 镍50%铬合金粉 20% (8) 酒精 5%
[0034] 二、表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉的制造方法：其步骤为：
[0035] 同实施例1
[0036] 实施例3 :
[0037] -、表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉成份由纳米石墨稀粉、超细铁粉、 氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶胶、轻质氧化镁粉、镍50%铬合金粉组份组成，其中各组 份所占的重量百分比为：
[0038] (1) 纳米石墨稀粉10-3 Onm 15% (2) 超细铁粉2-5um 50% (3) VL 化钇 5um 1 % (4) 氧化铈粉 20-3 5um 1% (5) 中性二氧化锆溶胶5um 5% (6) 轻质氧化镁粉 5um 5% (7) 镍50%铬介金粉 18% (8) 酒精 5%
[0039] 二、表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉的制造方法：其步骤同实施例1。
【主权项】
1. 一种表面喷烙耐腐耐磨超导热纳米石墨締合金粉，其特征在于：成份由纳米石墨稀 粉、超细铁粉、氧化锭、氧化锦粉、中性二氧化错溶胶、轻质氧化儀粉、镶50%铭合金粉组份 组成，其中各组份所占的重量百分比为： (1) 纳米石墨稀粉10-30nm 5-20% (2) 超细铁粉 2-5um 50-70% (3) H化位 5um 1-6% (4) 氧化铺粉 20-35um 1-5% (5) 中性二氧化错溶胶5um 5-15% (6) 轻质氧化镜粉 5um 5-13% (7) 儀50%铸合金粉 15-25% (8) 酒精 5-15%。
2. -种表面喷烙耐腐耐磨超导热纳米石墨締合金粉的制造方法，其步骤为： 1) 、将上述组份的纳米石墨稀粉、超细铁粉、氧化锭、氧化锦粉、中性二氧化错溶胶、轻 质氧化儀粉、镶50%铭合金粉、酒精放陶瓷球混合，转速每分钟60-120转，正转6小时，反转 6小时，保持粉材料30度，混合共计48小时，再深冷-196度48小时，使超细铁粉在-196度 裂变形成半非晶，再加热为200度12小时去应力，冷热过程除去应力，使超细铁粉形成部分 半非晶体材料，粉材自深冷加热后添加树脂10 - 15%，再加酒精5-15%揽拌13小时； 2) 、检验入库。
【专利摘要】一种表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉及其制造方法；由纳米石墨稀粉、超细铁粉、氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶胶、轻质氧化镁粉、镍50%铬合金粉组份组成，先放陶瓷球混合共计48小时，再深冷-196度48小时，再加热为200度12小时去应力，使超细铁粉形成部分半非晶体材料，此粉熔覆过程不会产生裂纹，更好形成网状让纳米石墨稀充分发挥热导性能，粉材自深冷加热后添加树脂10－15%，再加酒精5-15%搅拌13小时。本发明比316不锈钢更耐腐耐磨寿命五倍以上，硬度更高，韧性更好，涂层的结合强度高、硬度高，应力小，在高温熔覆中不变形、不脱掉，表面熔覆后更密。
【IPC分类】C23C24-04, B22F1-00
【公开号】CN104785773
【申请号】CN201510148407
【发明人】吴俐俊, 戴亚洲
【申请人】戴亚洲, 吴俐俊
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月30日