一种硬毡的涂层及其制备方法与流程

文档序号:23093499发布日期:2020-11-27 12:49阅读:376来源:国知局

本发明涉及涂料制备领域,具体而言,涉及一种硬毡的涂层及其制备方法。



背景技术:

硬毡是可用于高温环境下的先进热结构材料之一,具有低密度、高稳定性、耐烧蚀、耐腐蚀以及优异的高温力学性能等特点,同时内部存在大量的微孔,使其具有突出的高温隔热性能,因此被广泛应用于航天、航空以及高温工业用炉的隔热材料。一些高温工业设备(如金属热处理炉、单晶生长炉)多采用惰性气体进行气体冷却,其中颗粒性物质夹杂在气体中形成高速粒子流,冲蚀炉衬隔热材料的表面,使得炉隔热衬材料因受到高速粒子流的侵蚀而产生大量磨损,导致其寿命严重缩短。为了提高硬毡的使用性能,最佳的选择是在硬毡的表面涂覆一层保护涂层,但现有技术中硬毡表面用的涂层材料与硬毡基体的结合力差,高温容易在硬毡基体表面开裂,特别是在反复升降温的环境中,硬毡表面的涂层更容易出现脱落的现象,且在硬毡表面涂层脱落的地方,再次涂覆原有的涂层材料,会导致涂层的再次脱落,影响硬毡的使用寿命。另外,现有技术中的硬毡表面用的涂层材料应用过程中可能形成的微孔、裂纹缝隙等缺陷,腐蚀介质渗入涂层孔隙和裂缝中导致涂层耐腐蚀性、耐高温性、耐磨性差下降。

综上,在硬毡表面涂层的制备领域,仍然存在上述亟待解决的问题。



技术实现要素:

基于此,为了解决硬毡表面的涂层材料应用过程中可能形成的微孔、裂纹缝隙等缺陷,腐蚀介质渗入涂层孔隙和裂缝中导致涂层耐腐蚀性、耐高温性、耐磨性差下降,甚至脱落的问题,本发明提供了一种硬毡的涂层及其制备方法,具体技术方案如下:

一种硬毡的涂层,所述涂层包括底层涂层和表层涂层,所述底层涂层由a组份材料制得的底层涂料组成,所述表层涂层由b组份材料制得的表层涂料组成;其中,

所述a组份材料由以下重量百分比的原材料组成:

上述a组份材料的各原材料的重量百分比之和为100%;

所述b组份材料由以下重量百分比的原材料组成:

上述b组份材料的各原材料的重量百分比之和为100%。

进一步地,所述碳粉的目数为280-320目。

进一步地,所述a组份材料的空心微珠的目数为80-150目;所述b组份材料空心微珠的目数为280-320目。

进一步地,所述碳化硅粉的目数为60-100目。

进一步地,所述添加剂包括固化剂、流平剂、抗氧化剂中的一种或多种。

进一步地,所述环氧树脂为水性环氧树脂。

进一步地,所述底层涂料的制备方法如下:

根据a组份材料的重量百分比进行原料配料;

将石墨乳添加至搅拌机a中,启动搅拌机a,第一次调节搅拌机a的转速,搅拌1-2min后加入碳粉,至充分搅拌分散后再加入空心微珠,搅拌1-2min后第二次调节搅拌机a的转速;

待空心微珠充分分散后,加入碳化硅粉,搅拌2-3min;

第三次调节搅拌机a的转速,加入环氧树脂,持续搅拌至完全充分混合均匀,得到底层涂料。

进一步地,所述表层涂料的制备方法如下:

根据b组份材料的重量百分比进行原料配料;

将纯水添加至搅拌机b中,启动搅拌机b,第一次调节搅拌机b的转速;

在上述搅拌的条件下,往搅拌机b中加入碳粉和石墨粉,待所述碳粉和所述石墨粉在纯水中充分分散后,加入空心微珠和碳化硅粉,搅拌2-3min,第二次调节搅拌机b的转速;

待所述空心微珠分散均匀后,加入呋喃树脂,搅拌均匀后,加入二乙二醇丁醚,并搅拌1-2分钟;

缓慢匀速地加入添加剂,待添加剂完全加入后,第三次调节搅拌机b的转速,继续搅拌至充分分散均匀,得到表层涂料。

进一步地,所述第一次调节搅拌机a的转速为300-400r/min,所述第二次调节搅拌机a的转速为500-600r/min,所述第三次调节搅拌机a的转速为1000-1200r/min。

进一步地,所述第一次调节搅拌机b的转速为200-300r/min,所述第二次调节搅拌机b的转速为500-600r/min,所述第三次调节搅拌机b的转速为1000-1200r/min。

另外,本发明还提供一种具有涂层的硬毡的制备方法,包括以下步骤:

将硬毡的表面进行打磨抛光;

在打磨抛光的硬毡表面均匀涂覆底层涂料,固化,出炉,冷却至室温,获得具有底层涂层的硬毡;

将获得底层涂层的硬毡放置高温炉中进行第一次沉积;

继续在底层涂层上均匀涂覆表面涂料,固化,出炉,冷却至室温,得到具有底层涂层和表层涂层的硬毡;

将具有底层涂层和表层涂层的硬毡放置高温炉中进行第二次沉积,完成硬毡的制备。

上述方案中通过设置a组份材料以及b组份材料,使得硬毡的涂层具有由不同组份材料制备的底层涂层和表层涂层,不仅能降低硬毡内部结构骨架改变,还能有效提高硬毡的耐腐蚀性、耐高温性、耐磨性以及硬度,起到显著的隔热、电绝缘和密封效果,进而提高了硬毡的综合使用性能;且底层涂层在完成涂覆后,固化完全后再进行表层涂层的涂覆,有效增加底层涂层与硬毡之间的附着力,底层涂层与表层涂层之间的附着力,增加硬毡的使用寿命。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合其实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明,并不限定本发明的保护范围。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。另外,本发明实施例中所用的未进行具体说明试验材料均为本领域常规的试验材料,均可通过商业渠道购买得到。

本发明一实施例中的一种一种硬毡的涂层,所述涂层包括底层涂层和表层涂层,所述底层涂层由a组份材料制得的底层涂料组成,所述表层涂层由b组份材料制得的表层涂料组成;其中,

所述a组份材料由以下重量百分比的原材料组成:

上述a组份材料的各原材料的重量百分比之和为100%;

所述b组份材料由以下重量百分比的原材料组成:

上述b组份材料的各原材料的重量百分比之和为100%。

在其中一个实施例中,所述碳粉的目数为280-320目。

在其中一个实施例中,a组份材料所述的空心微珠的目数为80-150目;b组份材料所述空心微珠的目数为280-320目。

在其中一个实施例中,所述碳化硅粉的目数为60-100目。

在其中一个实施例中,所述添加剂包括固化剂、流平剂、抗氧化剂中的一种或多种。

在其中一个实施例中,所述环氧树脂为水性环氧树脂。

在其中一个实施例中,所述添加剂为固化剂、流平剂、成膜剂和抗氧化剂中的一种或多种。

在其中一个实施例中,所述石墨粉具有鳞片状结构。

在其中一个实施例中,所述底层涂料的制备方法如下:

根据a组份材料的重量百分比进行原料配料;

将石墨乳添加至搅拌机a中,启动搅拌机a,第一次调节搅拌机a的转速,搅拌1-2min后加入碳粉,至充分搅拌分散后再加入空心微珠,搅拌1-2min后第二次调节搅拌机a的转速;

待空心微珠充分分散后,加入碳化硅粉,搅拌2-3min;

第三次调节搅拌机a的转速,加入环氧树脂,持续搅拌至完全充分混合均匀,得到底层涂料。

在其中一个实施例中,所述表层涂料的制备方法如下:

根据b组份材料的重量百分比进行原料配料;

将纯水添加至搅拌机b中,启动搅拌机b,第一次调节搅拌机b的转速;

在上述搅拌的条件下,往搅拌机b中加入碳粉和石墨粉,待所述碳粉和所述石墨粉在纯水中充分分散后,加入空心微珠和碳化硅粉,搅拌2-3min,第二次调节搅拌机b的转速;

待所述空心微珠分散均匀后,加入呋喃树脂,搅拌均匀后,加入二乙二醇丁醚,并搅拌1-2分钟;

缓慢匀速地加入添加剂,待添加剂完全加入后,第三次调节搅拌机b的转速,继续搅拌至充分分散均匀,得到表层涂料。

在其中一个实施例中,所述第一次调节搅拌机a的转速为300-400r/min,并搅拌1-2min。

在其中一个实施例中,所述第二次调节搅拌机a的转速为500-600r/min。

在其中一个实施例中,所述第三次调节搅拌机a的转速为1000-1200r/min。

在其中一个实施例中,所述第一次调节搅拌机b的转速为200-300r/min。

在其中一个实施例中,所述第二次调节搅拌机b的转速为500-600r/min。

在其中一个实施例中,所述第三次调节搅拌机b的转速为1000-1200r/min;在其中一个实施例中,所述第三次调节搅拌机b的转速后的搅拌时间为1.5-2.5h。

另外,本发明还提供一种具有涂层的硬毡的制备方法,包括以下步骤:

将硬毡的表面进行打磨抛光;

在打磨抛光的硬毡表面均匀涂覆底层涂料,固化,出炉,冷却至室温,获得具有底层涂层的硬毡;

将获得底层涂层的硬毡放置高温炉中进行第一次沉积;

继续在底层涂层上均匀涂覆表面涂料,固化,出炉,冷却至室温,得到具有底层涂层和表层涂层的硬毡;

将具有底层涂层和表层涂层的硬毡放入高温炉中进行第二次沉积,完成硬毡的制备。

在其中一个实施例中,所述固化条件为:温度为200-260℃,保温时间为4-6h。

在其中一个实施例中,所述出炉的温度为100℃以下。

在其中一个实施例中,所述底层涂层的涂覆厚度、所述表层涂层的涂覆厚度为0.2-0.7mm。

在其中一个实施例中,所述第一次沉积的条件为:在4h内由室温升温至350℃,在5h内升温至750℃,在12h内升温至1700℃并保温2h,后在5h内降温至990℃,并在990℃下保温10-15h,且在温度达到990±10℃的条件下充入丙烷,并增加高温炉压为450-600pa。

在其中一个实施例中,所述第二次沉积的条件为:在3h内由室温升温至200℃,在3h内升温至450℃,在6h内升温至750℃,在8h内升温至1400℃并保温2h,后在3h内降温至990℃,并在990℃保温5-10h,且在温度达到990℃的条件下充入丙烷,并增加高温炉压为250-350pa。

下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述。

实施例1

1)制备底层涂料

在本实施例中,a组份材料由以下重量百分比的原材料组成:石墨乳65%、碳粉12%、空心微珠5%、碳化硅粉9%、环氧树脂9%;

在本实施例中,所述底层涂料的制备方法如下:

a1.根据a组份材料的重量百分比进行原料配料;

a2.将石墨乳添加至搅拌机a中,启动搅拌机a,第一次调节搅拌机a转速至300r/min,搅拌1min后加入碳粉,至充分搅拌分散后再加入空心微珠,搅拌1min后第二次调节搅拌机a的转速至500r/min;

a3.待空心微珠充分分散后,加入碳化硅粉,搅拌2min;

a4.第三次调节搅拌机a的转速至1000r/min,加入环氧树脂,持续搅拌至完全充分混合均匀,得到底层涂料。

在本实施例中,碳粉的目数为280目;空心微珠的目数为80目;碳化硅粉的目数为60目;环氧树脂为水性环氧树脂。

2)制备表层涂料

在本实施例中,b组份材料由以下重量百分比的原材料组成:二乙二醇丁醚1.8%、碳粉10%、石墨粉5%、呋喃树脂23%、空心微珠0.6%、碳化硅粉0.6%、六亚甲基四胺1%、纯水58%。

在本实施例中,碳粉的目数为280目;空心微珠的目数为280目;碳化硅粉的目数为60目。

在本实施例中,所述表层涂料的制备方法如下:

b1.根据b组份材料的重量百分比进行原料配料;

b2.将纯水添加至搅拌机b中,启动搅拌机b,第一次调节搅拌机b的转速至200r/min;

b3.在上述搅拌的条件下,往搅拌机b中加入碳粉和石墨粉,待所述碳粉和所述石墨粉在纯水中充分分散后,加入空心微珠和碳化硅粉,搅拌2min,第二次调节搅拌机b的转速至500r/min;

b4.待所述空心微珠分散均匀后,加入呋喃树脂,搅拌均匀后,加入二乙二醇丁醚,并搅拌1分钟;

b5.缓慢匀速地加入六亚甲基四胺,待添加剂完全加入后,第三次调节搅拌机b的转速至1000r/min,继续搅拌至充分分散均匀,得到表层涂料。

3)涂覆硬毡

c1.将硬毡的表面进行打磨抛光;

c2.在打磨抛光的硬毡表面均匀涂覆厚0.2mm的底层涂料,在温度为200℃,保温时间为4h的条件下固化,随炉子冷却至100℃以下出炉,冷却至室温,获得具有底层涂层的硬毡;

放置高温炉中进行第一次沉积,所述第一次沉积的条件为:在4h内由室温升温至350℃,在5h内升温至750℃,在12h内升温至1700℃并保温2h,后在5h内降温至990℃,并在990℃下保温10h,且在温度达到980℃的条件下充入丙烷,并增加高温炉压为450pa;

c3.继续在底层涂层上均匀涂覆厚0.3mm的表层涂料,在温度为200℃,保温时间为4h的条件下固化,随炉子冷却至100℃以下出炉,冷却至室温,得到具有底层涂层和表层涂层的硬毡;

将具有底层涂层和表层涂层的硬毡放入高温炉中进行第二次沉积,所述第二次沉积的条件为:在3h内由室温升温至200℃,在3h内升温至450℃,在6h内升温至750℃,在8h内升温至1400℃并保温2h,后在3h内降温至990℃,并在990℃保温5h,且在温度达到990℃的条件下充入丙烷,并增加高温炉压为250pa。

实施例2:

1)制备底层涂料

在本实施例中,a组份材料由以下重量百分比的原材料组成:石墨乳75%、碳粉8%、空心微珠7%、碳化硅粉5%、环氧树脂5%;

在本实施例中,所述底层涂料的制备方法如下:

a1.根据a组份材料的重量百分比进行原料配料;

a2.将石墨乳添加至搅拌机a中,启动搅拌机a,第一次调节搅拌机a转速至400r/min,搅拌2min后加入碳粉,至充分搅拌分散后再加入空心微珠,搅拌1-2min后第二次调节搅拌机a的转速至600r/min;

a3.待空心微珠充分分散后,加入碳化硅粉,搅拌3min;

a4.第三次调节搅拌机a的转速至1200r/min,加入环氧树脂,持续搅拌至完全充分混合均匀,得到底层涂料。

在本实施例中,碳粉的目数为320目;空心微珠的目数为150目;碳化硅粉的目数为100目;环氧树脂为水性环氧树脂。

2)制备表层涂料

在本实施例中,b组份材料由以下重量百分比的原材料组成:二乙二醇丁醚4.2%、碳粉13%、石墨粉5%、呋喃树脂23%、空心微珠1.2%、碳化硅粉0.6%、硫酸乙酯3%、纯水50%。

在本实施例中,碳粉的目数为320目;空心微珠的目数为320目;碳化硅粉的目数为100目。

在本实施例中,所述表层涂料的制备方法如下:

b1.根据b组份材料的重量百分比进行原料配料;

b2.将纯水添加至搅拌机b中,启动搅拌机b,第一次调节搅拌机b的转速至300r/min;

b3.在上述搅拌的条件下,往搅拌机b中加入碳粉和石墨粉,待所述碳粉和所述石墨粉在纯水中充分分散后,加入空心微珠和碳化硅粉,搅拌3min,第二次调节搅拌机b的转速至600r/min;

b4.待所述空心微珠分散均匀后,加入呋喃树脂,搅拌均匀后,加入二乙二醇丁醚,并搅拌2分钟;

b5.缓慢匀速地加入硫酸乙酯,待添加剂完全加入后,第三次调节搅拌机b的转速至1200r/min,继续搅拌至充分分散均匀,得到表层涂料。

3)涂覆硬毡

c1.将硬毡的表面进行打磨抛光;

c2.在打磨抛光的硬毡表面均匀涂覆厚0.7mm的底层涂料,在温度为260℃,保温时间为6h的条件下固化,随炉子冷却至100℃以下出炉,冷却至室温,获得具有底层涂层的硬毡;

放置高温炉中进行第一次沉积,所述第一次沉积的条件为:在4h内由室温升温至350℃,在5h内升温至750℃,在12h内升温至1700℃并保温2h,后在5h内降温至990℃,并在990℃下保温15h,且在温度达到1000℃的条件下充入丙烷,并增加高温炉压为600pa;

c3.继续在底层涂层上均匀涂覆厚0.7mm的表层涂料,在温度为260℃,保温时间为6h的条件下固化,随炉子冷却至100℃以下出炉,冷却至室温,得到具有底层涂层和表层涂层的硬毡;

将具有底层涂层和表层涂层的硬毡放入高温炉中进行第二次沉积,所述第二次沉积的条件为:在3h内由室温升温至200℃,在3h内升温至450℃,在6h内升温至750℃,在8h内升温至1400℃并保温2h,后在3h内降温至990℃,并在990℃保温10h,且在温度达到990℃的条件下充入丙烷,并增加高温炉压为350pa。

实施例3:

1)制备底层涂料

在本实施例中,a组份材料由以下重量百分比的原材料组成:石墨乳70%、碳粉9%、空心微珠6%、碳化硅粉6%、环氧树脂9%;

在本实施例中,所述底层涂料的制备方法如下:

a1.根据a组份材料的重量百分比进行原料配料;

a2.将石墨乳添加至搅拌机a中,启动搅拌机a,第一次调节搅拌机a转速至380r/min,搅拌2min后加入碳粉,至充分搅拌分散后再加入空心微珠,搅拌2min后第二次调节搅拌机a的转速至550r/min;

a3.待空心微珠充分分散后,加入碳化硅粉,搅拌3min;

a4.第三次调节搅拌机a的转速至1100r/min,加入环氧树脂,持续搅拌至完全充分混合均匀,得到底层涂料。

在本实施例中,碳粉的目数为290目;空心微珠的目数为120目;碳化硅粉的目数为70目;环氧树脂为水性环氧树脂。

2)制备表层涂料

在本实施例中,b组份材料由以下重量百分比的原材料组成:二乙二醇丁醚4%、碳粉12%、石墨粉6%、呋喃树脂18%、空心微珠0.8%、碳化硅粉0.7%、丙烯酸酯1.5%、纯水57%。

在本实施例中,碳粉的目数为310目;空心微珠的目数为310目;碳化硅粉的目数为90目。

在本实施例中,所述表层涂料的制备方法如下:

b1.根据b组份材料的重量百分比进行原料配料;

b2.将纯水添加至搅拌机b中,启动搅拌机b,第一次调节搅拌机b的转速至280/min;

b3.在上述搅拌的条件下,往搅拌机b中加入碳粉和石墨粉,待所述碳粉和所述石墨粉在纯水中充分分散后,加入空心微珠和碳化硅粉,搅拌3min,第二次调节搅拌机b的转速至540r/min;

b4.待所述空心微珠分散均匀后,加入呋喃树脂,搅拌均匀后,加入二乙二醇丁醚,并搅拌2分钟;

b5.缓慢匀速地加入丙烯酸酯,待添加剂完全加入后,第三次调节搅拌机b的转速至1100r/min,继续搅拌至充分分散均匀,得到表层涂料。

3)涂覆硬毡

c1.将硬毡的表面进行打磨抛光;

c2.在打磨抛光的硬毡表面均匀涂覆厚0.3mm的底层涂料,在温度为250℃,保温时间为5h的条件下固化,随炉子冷却至100℃以下出炉,冷却至室温,获得具有底层涂层的硬毡;

放置高温炉中进行第一次沉积,所述第一次沉积的条件为:在4h内由室温升温至350℃,在5h内升温至750℃,在12h内升温至1700℃并保温2h,后在5h内降温至990℃,并在990℃下保温12h,且在温度达到980℃的条件下充入丙烷,并增加高温炉压为550pa;

c3.继续在底层涂层上均匀涂覆厚0.4mm的表层涂料,在温度为250℃,保温时间为5h的条件下固化,随炉子冷却至100℃以下出炉,冷却至室温,得到具有底层涂层和表层涂层的硬毡;

将具有底层涂层和表层涂层的硬毡放入高温炉中进行第二次沉积,所述第二次沉积的条件为:在3h内由室温升温至200℃,在3h内升温至450℃,在6h内升温至750℃,在8h内升温至1400℃并保温2h,后在3h内降温至990℃,并在990℃保温8h,且在温度达到990℃的条件下充入丙烷,并增加高温炉压为350pa。

实施例4:

1)制备底层涂料

在本实施例中,a组份材料由以下重量百分比的原材料组成:石墨乳70%、碳粉10%、空心微珠5%、碳化硅粉7.5%、环氧树脂7.5%;

在本实施例中,所述底层涂料的制备方法如下:

a1.根据a组份材料的重量百分比进行原料配料;

a2.将石墨乳添加至搅拌机a中,启动搅拌机a,第一次调节搅拌机a转速至350r/min,搅拌2min后加入碳粉,至充分搅拌分散后再加入空心微珠,搅拌2min后第二次调节搅拌机a的转速至550r/min;

a3.待空心微珠充分分散后,加入碳化硅粉,搅拌3min;

a4.第三次调节搅拌机a的转速至1100r/min,加入环氧树脂,持续搅拌至完全充分混合均匀,得到底层涂料。

在本实施例中,碳粉的目数为300目;空心微珠的目数为100目;碳化硅粉的目数为80目;环氧树脂为水性环氧树脂。

2)制备表层涂料

在本实施例中,b组份材料由以下重量百分比的原材料组成:二乙二醇丁醚3%、碳粉11%、石墨粉7%、呋喃树脂20%、空心微珠1%、碳化硅粉1%、亚磷酸酯2%、纯水55%。

在本实施例中,碳粉的目数为300目;空心微珠的目数为300目;碳化硅粉的目数为80目。

在本实施例中,所述表层涂料的制备方法如下:

b1.根据b组份材料的重量百分比进行原料配料;

b2.将纯水添加至搅拌机b中,启动搅拌机b,第一次调节搅拌机b的转速至250r/min;

b3.在上述搅拌的条件下,往搅拌机b中加入碳粉和石墨粉,待所述碳粉和所述石墨粉在纯水中充分分散后,加入空心微珠和碳化硅粉,搅拌3min,第二次调节搅拌机b的转速至550r/min;

b4.待所述空心微珠分散均匀后,加入呋喃树脂,搅拌均匀后,加入二乙二醇丁醚,并搅拌2分钟;

b5.缓慢匀速地加入亚磷酸酯,待添加剂完全加入后,第三次调节搅拌机b的转速至1100r/min,继续搅拌至充分分散均匀,得到表层涂料。

3)涂覆硬毡

c1.将硬毡的表面进行打磨抛光;

c2.在打磨抛光的硬毡表面均匀涂覆厚0.5mm的底层涂料,在温度为240℃,保温时间为5h的条件下固化,随炉子冷却至100℃以下出炉,冷却至室温,获得具有底层涂层的硬毡;

放置高温炉中进行第一次沉积,所述第一次沉积的条件为:在4h内由室温升温至350℃,在5h内升温至750℃,在12h内升温至1700℃并保温2h,后在5h内降温至990℃,并在990℃下保温12h,且在温度达到980℃的条件下充入丙烷,并增加高温炉压为550pa;

c3.继续在底层涂层上均匀涂覆厚0.5mm的表层涂料,在温度为250℃,保温时间为5h的条件下固化,随炉子冷却至100℃以下出炉,冷却至室温,得到具有底层涂层和表层涂层的硬毡;

将具有底层涂层和表层涂层的硬毡放入高温炉中进行第二次沉积,所述第二次沉积的条件为:在3h内由室温升温至200℃,在3h内升温至450℃,在6h内升温至750℃,在8h内升温至1400℃并保温2h,后在3h内降温至990℃,并在990℃保温8h,且在温度达到990℃的条件下充入丙烷,并增加高温炉压为320pa。

对比例1:

与实施例4的区别在于a组份材料不同,在本对比例中a组份材料由以下重量百分比的原材料组成:碳粉35%、空心微珠15%、碳化硅粉19%、环氧树脂31%。本对比例中底层涂料的制备为:往搅拌机中加入碳粉、空心微珠、碳化硅粉、环氧树脂,并在搅拌速速为500r/min的条件下搅拌至分散均匀。

对比例2:

与实施例4的区别在于b组份材料不同,b组份材料由以下重量百分比的原材料组成:二乙二醇丁醚3%、碳粉18%、环氧树脂20%、空心微珠1%、碳化硅粉1%、六亚甲基四胺2%、纯水55%。本对比例中表层涂料的制备为:往搅拌机中加入纯水,在转速为600r/min的条件下加入二乙二醇丁醚、碳粉、环氧树脂、空心微珠、碳化硅粉、六亚甲基四胺,搅拌至分散均匀。

对比例3:

本对比例与实施例4的区别在于,将底层涂料涂覆至硬毡表面上,无经过固化,直接涂覆表层涂料。

对比例4:

本对比例与实施例4的区别在于,在硬毡表面涂覆底层涂料后的固化条件为:温度为150℃,保温1h,表层涂料涂覆后的固化条件为:温度为500℃,保温20min。

试验例1:硬毡相关指标

试验对象:实施例1-4得到的表面具有底层涂层和表层涂层的硬毡,对比例1-4得到的表面具有涂层的硬毡;以市面上购买的石墨毡作为对照组。

试验方法:耐腐蚀性按照gb/t1763-79标准测试;耐高温性为真空度10pa以下真空炉内使用;附着力按照gb/t1720-1979标准测试,且测试条件为以5℃/min速度由室温升温到1200℃,保温30分钟后,再以5℃/min降温后降温至室温,检测得到;耐磨性按照gb/t1768-79(89)标准测试。

测试结果:测试结果如下表1所示。

表1:

虽要说明的是:表1中耐腐蚀性优异是指硬毡在酸碱性环境下放置10天后,硬毡的表面涂层无明显变化,耐腐蚀性良好是指硬毡在酸碱性环境下放置10天后,硬毡的表面涂层出现气泡,耐腐蚀性差是指硬毡在酸碱性环境下放置10天后,硬毡的底层涂层以及表面涂层出现严重脱落;耐高温性优异是指硬毡在使用温度为1200℃以上,硬毡表面无明显变化,耐高温性良好是指硬毡在使用温度为1200℃时,硬毡表面涂层出现轻微的脱落;耐高温性差是指硬毡在使用温度为1200℃时,硬毡表面涂层出现开裂、脱落;附着力优异是指在测试条件50次循环下,涂层不脱落,附着力一般是指在测试条件50次循环下,硬毡表层涂层出现白点,但不脱落,附着力差是指在测试条件50次循环下,硬毡的底层涂层以及表面涂层出现严重的脱落;耐磨性优异是指硬毡在磨损仪机械作用力下,硬毡的表面涂层不出现明显变化,耐磨性一般是指硬毡在磨损仪机械作用力下,硬毡的表面涂层粗糙度增加,耐磨性差是指硬毡在磨损仪机械作用力下,硬毡的底层涂层以及表面涂层脱落。结合表1分析可知,本发明硬毡的涂层具有优异的耐腐蚀性、耐高温性、附着力以及耐磨性。由对比例1、对比例2和实施例4对比可知,本发明中a组份材料的原料组成、b组份材料的原料组成对涂层的性能有影响。由对比例3、对比例4与实施例4对比可知,固化的条件也会对涂层的性能有影响,综合说明了本发明中优化的成分以及优化的工艺,得到上述优异的耐腐蚀性、耐高温性、附着力以及耐磨性。

试验例2:硬毡的物理性能

试验对象:实施例1-4得到的表面具有底层涂层和表层涂层的硬毡,对比例1-4得到的表面具有涂层的硬毡;以市面上购买的石墨毡作为对照组。

试验对象:密度采用密度测试仪测定;导热系数在1000℃,真空的条件下测定;热膨胀系数在室温-1000℃的温度条件下测定;硬度采用hvs-50z型数显维氏硬度计测定。

试验结果:试验结果如下表2所示。

表2:

由表2中物理性能分析可知,本发明具有底层涂层以及表层涂层的硬毡的导热系数以及热膨胀系数皆比对比例以及对照组中的小,即本发明具有底层涂层以及表层涂层的硬毡的导率小,具有优异的保温性能,且其密度较小,具有优异的使用性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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