一种抗高温腐蚀高发射率陶瓷涂料及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于特殊涂料技术领域，具体设及一种抗高溫腐蚀高发射率陶瓷涂料及制 备方法。
【背景技术】
[0002] 电站锅炉在运行过程中，水冷壁、过热器、再热器等受热面处于很高的工作溫度 中，烟气和飞灰中的有害成分会与金属壁发生化学反应，形成高溫腐蚀。高溫腐蚀会使管壁 变薄，强度降低，造成的爆管泄漏事故是发电机组非计划停运的重要原因。高溫腐蚀一般包 括硫化物腐蚀、氯化物腐蚀、还原性气氛腐蚀及硫酸盐腐蚀等，运些腐蚀问题严重影响电厂 的安全运行和经济效益，降低受热面的使用寿命，增加维修费用，给企业带来巨大损失。
[0003] 国内外针对高溫腐蚀的机理与防护做了大量研究及实践，一般采用加厚管壁、控 制主蒸汽溫度、使用耐腐蚀的高铭钢管、在金属表面渗侣等方法减缓高溫腐蚀；在燃烧方 面，合理配风并强化炉内气流混合过程，布置贴壁风，改善燃烧区含氧量，防止水冷壁附近 产生还原性气氛。但采用渗侣管将加大水冷壁管的成本，并且缩短使用寿命；采用贴壁风则 会降低锅炉的效率，且系统布置复杂；锅炉在实际运行过程中风量不易控制。可W看出，运 些措施还不能很好的解决高溫腐蚀问题。
[0004] 复合陶瓷涂料作为一种新型涂料，涂覆在受热面上作为保护层，不仅可W大大减 轻高溫气流对受热面的磨损，降低高溫腐蚀速率，而且还具备较高的发射率，能提高受热面 对炉膛火焰热量的吸收，改善换热条件，提高锅炉效率。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种抗高溫腐蚀高发射率陶瓷涂料及制 备方法。
[0006] 本发明通过W下技术方案实现上述目的：
[0007] 一种抗高溫腐蚀高发射率陶瓷涂料，包括按质量百分含量计的W下组分：填料 18~22%，粘结剂20~30%和余量的水；其中填料包括：二氧化铁3~4%，氧化铜4~ 5%，二氧化娃6~7%，石墨4~4. 5%，氧化姉1~1.5%。
[0008] 作为优选方案，所述的粘结剂为憐酸二氨侣和水玻璃。
[0009] 作为优选方案，在陶瓷涂料中，所述的憐酸二氨侣质量百分含量为15~20%，水 玻璃质量百分含量为5~10%。
[0010] 作为优选方案，还包括分散剂Ξ乙醇胺，消泡剂正辛醇和润湿剂JFCΞ种助剂。
[0011] 作为进一步的优选方案，在陶瓷涂料中，所述的分散剂Ξ乙醇胺质量百分含量为 0. 3~0. 5%，消泡剂正辛醇质量百分含量为0. 2~0. 5%，润湿剂JFC质量百分含量为 0. 1 ~0. 2%。
[0012] 本发明还提供一种所述的抗高溫腐蚀高发射率陶瓷涂料的制备方法，其具体步骤 为：将20~30质量份的粘结剂加水揽拌均匀制得粘结剂液体，并加入0. 15~0. 25质量 份的分散剂Ξ乙醇胺，0. 1~0. 25质量份的消泡剂正辛醇，0. 05~0. 1质量份的润湿剂JFC;然后加入18~22质量份的填料，研磨后加入0. 15~0. 25质量份的分散剂Ξ乙醇胺， 0. 1~0. 25质量份的消泡剂正辛醇，0. 05~0. 1质量份的润湿剂JFC，继续研磨至涂料粒度 在200~700nm后过滤封装。
[0013] 作为优选方案，所述的研磨采用行星式球磨机，研磨时间为1小时。
[0014]作为优选方案，所述的20~30质量份的粘结剂中含有15~20质量份的憐酸二 氨侣，5~10质量份的水玻璃。
[0015] 作为优选方案，所述的18~22质量份填料中含有：3~4质量份的二氧化铁、4~ 5质量份的氧化铜、6~7质量份的二氧化娃、4~4. 5质量份的石墨，1~1. 5质量份的氧 化姉。
[0016]与现有技术相比，本发明具有W下有益效果：
[0017] 本发明提供的抗高溫腐蚀高发射率陶瓷涂料，陶瓷骨料中含有的二氧化铁、二氧 化娃耐高溫，耐磨损，与石墨、氧化姉等形成稳定的、致密的、化学结合的复合陶瓷涂层，能 有效防止氧化物、腐蚀气流对基体钢材的破坏，提高受热面钢材的使用寿命。陶瓷骨料的粒 度达到纳米级，表面能高，活性增强，在低于烧结溫度下可W使涂层致密化，结合力增强；粘 结剂的加入使得金属基体与涂料W物理、机械及化学结合键的方式紧密结合，提高了结合 强度，能够有效减缓高溫烟气流的磨损和腐蚀，抗沾污结渣，延长受热面的使用寿命，减少 维修次数和费用，提升电厂经济效益；无机粘结剂憐酸二氨侣和水玻璃耐高溫、成本低、易 操作、效果好，适合连接基体和骨料，而且随着水玻璃模数的增加，涂层耐热性相应提升。
[0018] 另外，陶瓷相中的金属氧化物、石墨等成分比金属基体的发射率高，并且形成多组 元的复合材料，福射能力比单一的金属基体高得多；陶瓷相粒子的粒度达到纳米级，破坏了 物质内部固有的化学键，减弱了粒子之间的相互作用，增大微观粒子的平均距离，使得单位 体积内的粒子数目显著减小，提高热福射的透射深度W减低吸收指数，进一步提高福射率。
[0019]除此之外，此陶瓷涂料制备成本较低而且制备过程简单，相比价格昂贵W及制备 过程复杂的涂层材料，具有经济性。在施工应用方面，此陶瓷涂料的工艺相对简单，喷涂工 艺成本低，可利用锅炉自身热量将陶瓷涂层烧结，大大减少外来能源损耗，降低喷涂工艺成 本。此陶瓷涂料还具有涂料环保性能好的特点。
【具体实施方式】
[0020] 下面具体结合实施例对本发明做进一步说明，便于理解本发明的内容。下述实施 例中的质量百分含量均为该组分在最终制备得到的陶瓷涂料中所占的质量百分比。 阳OW实施例1
[0022] 将质量百分含量为20%的粘结剂加水混合得粘结剂液体，其中憐酸二氨侣粘 结剂质量百分含量为15%，水玻璃粘结剂质量百分含量为5%，随后加入质量百分含量 为0. 15%的分散剂Ξ乙醇胺，质量百分含量为0. 1%的消泡剂正辛醇，质量百分含量为 0. 05%的润湿剂JFC，其次加入质量百分含量为18%的填料，其中填料包括：二氧化铁3%， 氧化铜4%，二氧化娃6%，石墨4%，氧化姉1 %，通过行星式球磨机研磨1小时后，加入质 量百分含量为0. 15%的分散剂Ξ乙醇胺，质量百分含量为0. 1 %的消泡剂正辛醇，质量百 分含量为0. 05 %的润湿剂JFC，继续研磨至涂料粒度在200~700nm后过滤封装。 阳〇2引实施例2
[0024] 将质量百分含量为23%的粘结剂加水混合得粘结剂液体，其中憐酸二氨侣粘 结剂质量百分含量为17%，水玻璃粘结剂质量百分含量为6%，随后加入质量百分含量 为0. 15 %的分散剂Ξ乙醇胺，质量百分含量为0. 1 %的消泡剂正辛醇，质量百分含量为 0. 05%的润湿剂JFC，其次加入质量百分含量为19%的填料，其中填料包括：二氧化铁3%， 氧化铜4%，二氧化娃7%，石墨4%，氧化姉1 %，通过行星式球磨机研磨1小时后，加入质 量百分含量为0. 15%的分散剂Ξ乙醇胺，质量百分含量为0. 1%的消泡剂正辛醇，质量百 分含量为0. 05 %的润湿剂JFC，继续研磨至涂料粒度在200~700nm后过滤封装。 阳〇2引实施例3 阳0%] 将质量百分含量为27%的粘结剂加水混合得粘结剂液体，其中憐酸二氨侣粘 结剂质量百分含量为19%，水玻璃粘结剂质量百分含量为8%，随后加入质量百分含量 为0. 25 %的分散剂Ξ乙醇胺，质量百分含量为0. 25 %的消泡剂正辛醇，质量百分含量为 0. 1 %的润湿剂JFC，其次加入质量百分含量为21 %的填料，其中填料包括：二氧化铁4 %， 氧化铜5 %，二氧化娃6 %，石墨4. 5 %，氧化姉1. 5 %，通过行星式球磨机研磨1小时后，加 入质量百分含量为0. 25%的分散剂Ξ乙醇胺，质量百分含量为0. 25%的消泡剂正辛醇，质 量百分含量为0. 1 %的润湿剂JFC，继续研磨至涂料粒度在200~700nm后过滤封装。
[0027] 实施例4
[0028] 将质量百分含量为30%的粘结剂加水混合得粘结剂液体，其中憐酸二氨侣粘 结剂质量百分含量为20%，水玻璃粘结剂质量百分含量为10%，随后加入质量百分含量 为0. 25 %的分散剂Ξ乙醇胺，质量百分含量为0. 25 %的消泡剂正辛醇，质量百分含量为 0. 1 %的润湿剂JFC，其次加入质量百分含量为22 %的填料，其中填料