专利名称：一种新型热喷涂涂层专用无机封孔剂及其制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热喷涂涂层无机封孔剂及封孔技术，针对在腐蚀性环境下使用的热喷涂涂层，设计出一种高温稳定性和耐腐性能优异的无机封孔剂及封孔工艺，消除涂层中的孔隙对耐蚀性能的影响。
背景技术：
热喷涂是将熔融或半熔融状态微粒以高速冲击到基体表面，变形、沉积，获得具有特定性能涂层的表面处理方法。热喷涂涂层在结构上是由相互叠加的变形微粒构成的层片状结构，叠加的变形微粒之间必然存在孔隙，这是由热喷涂涂层形成的原理决定的，是无 法避免的。涂层中空隙的存在，必然会降低涂层的耐腐蚀性能。当涂层暴露于大气、蒸汽、工业气氛、化学活性物质、腐蚀气体及高温环境中，孔隙会引入腐蚀元素，腐蚀介质有可能通过穿透气孔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，腐蚀产物在界面积累，会使热喷涂层龟裂、脱落，导致涂层失效，且涂层孔隙的存在影响了涂层的结合强度。因此，降低涂层的孔隙率是提高涂层耐磨耐腐蚀性能的重要方法之一。采用合理的封孔剂，消除热喷涂涂层表面或内在的孔隙，成为提高热喷涂涂层防腐蚀性能的一个重要研究方向。目前，在一些高温高压耐腐蚀的场合下，涂层材料喷涂后的封孔问题目前还不是很好解决，常用的封孔剂如环氧树脂、聚四氟乙烯等高分子材料以及硅酸盐等无机封孔材料虽然封孔工艺简单，但不耐高温，在应用上存在局限性。采用溶胶-凝胶法制备Si02、Al2O3等封孔剂则工艺相对复杂，封孔成本较高。
发明内容
针对现有封孔剂封孔不耐高温、封孔工艺相对复杂和封孔成本较高的技术缺陷，本发明提供一种新型热喷涂涂层专用无机封孔剂及制备方法和封孔工艺，涂层封孔处理后具有优异耐高温和耐腐蚀性，涂层吸水率大大降低，阻水性能明显提高，这将大大提高陶瓷涂层的绝缘性及耐腐蚀性，扩大了陶瓷涂层的应用范围，尤其是在一些要求耐高温高压、耐腐蚀、绝缘性能要求比较高的场合。为达到上述目的，本发明的无机封孔剂是由以下重量百分比的氧化物原料组成的(见表I)表I无机封孔材料化学组成(Wt%)
权利要求
1.一种新型热喷涂涂层专用无机封孔剂，其特征在于，它是由以下重量百分比的原料组成的SiO2 30-38%, Al2O3 3-8%, B2O3 15-19%，Na2CO3 16-20%，CaF2 2-5%, Zn05_8%，Ni2O32-3%, Na5P3O10 4-7%, TiO2 3-5%, CoO 1% ； 制备时，将上述原料混合，加热到50(Γ600 V保温2(T30min，然后继续加热到800^9000C，保温f 2h，水淬，球磨后得到-325目的粉末，加入40fft%的无水酒精后密封静置即可。
2.一种如权利要求1所述的新型热喷涂涂层专用无机封孔剂的制备方法，其特征在于， 第一步无机封孔剂的预烧结 按照配比要求准确称取各原料，混合研磨均匀后，在50(T60(TC温度下去除生料中的水分，同时分解释放出Na2CO3中的CO2气体；然后继续加热到80(T90(TC烧结，获得均匀的熔融瓷釉料；将熔融的瓷釉料倒入冷水中淬碎，再放入100°C干燥箱中干燥，得到玻璃料； 第二步球磨制粉 将干燥后的玻璃料放入球磨罐中充分研磨，将研磨后的粉料用325目的筛子筛分，选出粒度为-325目的粉末； 第三步制浆 向过筛的粒度为-325目的粉料中添加无水酒精，使玻璃料的含量为60wt. % ;密闭静置，使料浆老化，消除气泡，即可用作涂层封孔剂。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于， 第一步按照配比要求准确称取各原料，混合研磨均匀后，放入刚玉坩埚中，然后将坩埚放入普通电炉中加热到50(T60(TC保温2(T30min，以去除生料中的水分，同时Na2CO3分解释放出CO2气体；然后继续加热到80(T90(TC，保温l 2h，获得均匀的熔融瓷釉料；将熔融的瓷釉料倒入冷水中淬碎；最后把瓷釉料从水中取出，放入100°C干燥箱中干燥f2h ； 第二步球磨制粉 将干燥后的玻璃料放入球磨罐中，按照球料重量比为25:1的比例向球磨罐中填加刚玉磨球，研磨10_12h，将研磨后的粉料倒出，用325目的筛子筛分，选出粒度为-325目的粉末； 第三步制浆 向过筛的粒度为-325目的粉料中添加适量无水酒精，使玻璃料的含量为60wt. % ;密闭静置，使料浆老化，消除气泡，即可用作涂层封孔剂。
4.一种利用权利要求1所述的无机封孔剂对热喷涂涂层工件进行封孔的方法，其特征在于，步骤如下 第一步热喷涂涂层预处理 将带有热喷涂涂层的工件清洗，去除工件表面油污，然后在普通电炉中加热2000C -300°C，保温30min，烘干，保持涂层表面的干燥和清洁； 第二步刷涂封孔剂 用刷子将料浆均匀的刷涂在涂层表面，刷涂厚度可控制在O. 4-0. 8mm。然后将工件放入干燥箱中，加热100°C干燥Ih;第三步烧制 将干燥后的工件放入马弗炉中，加热到850°C _900°C，烧制3-4min，然后取出自然冷却至室温即完成涂层封孔。
全文摘要
本发明公开了一种新型热喷涂涂层专用无机封孔剂及其制备方法和用途，它是由以下重量百分比的原料组成的SiO2 30-38%，Al2O3 3-8%，B2O3 15-19%，Na2CO3 16-20%，CaF2 2-5%，ZnO 5-8%，Ni2O3 2-3%，Na5P3O10 4-7%，TiO2 3-5%，CoO 1%；制备时，将上述原料混合，加热到500~600℃保温20~30min，然后继续加热到800~900℃，保温1~2h，水淬，球磨后得到-325目的粉末，加入40Wt%的无水酒精后密封静置即可。利用本发明封孔剂处理后的封孔涂层具有非晶态结构，耐腐蚀性能优异，并且具有良好的热稳定性。
文档编号C09D5/08GK103013190SQ201210516219
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者孙宏飞, 王灿明, 崔洪芝 申请人:山东科技大学