热喷涂涂层的封孔处理方法与流程

本发明涉及一种热喷涂涂层的封孔处理方法。
背景技术：
：热喷涂是利用热源将喷涂材料加热至熔融或半熔融状态，并以一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层的方法，热喷涂涂层由微小颗粒相互交错堆叠而成的层状组织结构，从而使热喷涂涂层形成有孔结构，需要对该涂层进行封孔处理。例如对于镀锌生产线，沉没辊的封孔处理好坏对镀锌板的质量有相当关键的影响，因此涉及到封孔剂的选择和使用问题。目前，在镀锌生产线中对沉没辊常用的封孔剂的封孔耐蚀性能尚可，但耐磨性较差，造成沉没辊的工作寿命一般都较短。沉没辊的频繁更换或维修降低了作业率，增大了劳动强度，给生产和操作带来诸多不便，同时也大大增加了镀锌生产线中锌的消耗。技术实现要素：本发明为克服现有技术中的不足，提供一种热喷涂涂层的封孔处理方法。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：一种热喷涂涂层的封孔处理方法，其特征在于，包括如下步骤：使用封孔剂涂覆在热喷涂涂层表面形成封孔层；室温下干燥8～24h使所述封孔层硬化成膜；对所述封孔层进行7～11h加热固化处理。优选地是，所述封孔剂按照质量百分比包括以下组分：石墨烯0.1％～1％和含有氮化硼和偏磷酸铝的混合溶液99％～99.9％。优选地是，氮化硼分散液和偏磷酸铝溶液混合而成所述混合溶液，其中，所述氮化硼分散液和所述偏磷酸铝溶液的体积比为(5～8):1，所述混合处理为搅拌和/或超声30～60min。优选地是，涂覆所述封孔剂的方法包括浸涂、刷涂或喷涂。优选地是，所述加热固化处理的操作为100℃保温3～5h，150℃保温1h，200℃保温1h，250℃保温0.5h，300～500℃保温1～3h。本发明的另一目的是，提供一种热喷涂涂层封孔剂。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：热喷涂涂层封孔剂，其特征在于，按照质量百分比包括以下组分：石墨烯0.1％～1％和含有氮化硼和偏磷酸铝的混合溶液99％～99.9％。优选地是，氮化硼分散液和偏磷酸铝溶液混合而成所述混合溶液，其中，所述氮化硼分散液和所述偏磷酸铝溶液的体积比为(5～8):1。本发明的另一目的是，提供一种热喷涂涂层封孔剂的制备方法。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：热喷涂涂层封孔剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将氮化硼分散液和偏磷酸铝溶液按照(5～8):1的体积比混合而成含有氮化硼和偏磷酸铝的混合溶液；将质量百分比为0.1％～1％石墨烯分散于质量百分比为99％～99.9％的所述混合溶液中进行均匀混合处理。优选地是，所述混合处理为搅拌和/或超声30～60min。本发明提供的热喷涂涂层的封孔处理方法中使用的封孔剂包括，六方氮化硼的摩擦系数很低，而且摩擦系数不随温度的升高而增大，比二硫化钼、石墨的适用温度更广；偏磷酸铝具有很好的高温粘接性能，在高温下也能具有良好的性能；并且，石墨烯材料具有很高的强度、硬度、良好的韧性并且化学稳定性非常好，可以作为增强相应用到防护涂层当中，同时石墨烯能够均匀分散于氮化硼分散液和偏磷酸铝溶液混合而成的溶液中。在本发明中，热喷涂涂层封孔剂的制备方法和使用方法的操作简单，可以使石墨烯均匀分散于溶液中，最终得到耐高温和耐磨损的封孔处理效果。相比于传统的封孔剂，使用该封孔剂处理的热喷涂涂层能够具有更高的硬度、更好的耐腐蚀性、耐磨性，从而延长了热喷涂涂层的使用寿命，降低了维护成本，具有良好的应用前景。附图说明图1为实施例1的石墨烯在含有氮化硼和偏磷酸铝的混合溶液中分散情况的照片。图2为实施例9的封孔处理方法得到的试样的照片，其中，(a)为测试磨损重量的试样，(b)为测试硬度的试样，(c)为测试结合强度的试样。具体实施方式下面结合实施例对本发明进行详细的描述：实施例1-7中的热喷涂涂层封孔剂的各组分配比及混合处理参数如表一所示。表一实施例石墨烯含有氮化硼和偏磷酸铝的混合溶液bn分散液和偏磷酸铝溶液的体积比10.1％99.9％5:120.3％99.7％6:130.5％99.5％6.5:140.7％99.3％6:150.9％99.1％7:161％99％8:170％100％6:1实施例1-6中，石墨烯的碳质量分数≥98％，粒径d50＜10μm。实施例1-7中，氮化硼分散液的纯度＞99％、粒径≤80μm，偏磷酸铝溶液的纯度＞99％、粒径≤80μm；实施例7为未加入石墨烯的对照实验。实施例1-7中制备热喷涂涂层封孔剂时的混合处理参数如表二所示。表二实施例混合方式混合处理时间(min)超声功率(w)超声频率(khz)1搅拌和超声30300402搅拌和超声45300403超声45350454搅拌和超声50350455搅拌和超声55350456搅拌和超声60300407搅拌和超声6030040图1是按照实施例1制备的热喷涂涂层封孔剂中石墨烯在混合溶液中的分散情况，从图1中可看出溶液颜色均匀，没有发生团聚。实施例8使用实施例1的热喷涂涂层封孔剂：将热喷涂涂层封孔剂刷涂在试样上，刷涂一遍，室温干燥12h；将室温干燥后的试样放入箱式电阻炉中加热固化，加热条件为100℃保温3h，150℃保温1h，200℃保温1h，250℃保温0.5h，300℃保温3h；加热固化完成后，关闭电源停止加热，待试样随炉冷却至室温后取出。实施例9使用实施例2的热喷涂涂层封孔剂：将热喷涂涂层封孔剂刷涂在试样上，刷涂一遍，室温干燥12h；将室温干燥后的试样放入箱式电阻炉中加热固化，加热条件为100℃保温5h，150℃保温1h，200℃保温1h，250℃保温0.5h，300℃保温0.5h，400℃保温0.5h，450℃保温2h；加热固化完成后，关闭电源停止加热，待试样随炉冷却至室温后取出。实施例10使用实施例3的热喷涂涂层封孔剂：将热喷涂涂层封孔剂浸涂试样6h，室温干燥24h；将室温干燥后的试样放入箱式电阻炉中加热固化，加热条件为100℃保温3.5h，150℃保温1h，200℃保温1h，250℃保温0.5h，300℃保温0.5h，400℃保温0.5h；加热固化完成后，关闭电源停止加热，待试样随炉冷却至室温后取出。实施例11使用实施例4的热喷涂涂层封孔剂：将复热喷涂涂层封孔剂浸涂试样8h，室温干燥10h；将室温干燥后的试样放入箱式电阻炉中加热固化，加热条件为100℃保温4h，150℃保温1h，200℃保温1h，250℃保温0.5h，300℃保温0.5h，400℃保温0.5h，500℃保温0.5h；加热固化完成后，关闭电源停止加热，待试样随炉冷却至室温后取出。实施例12使用实施例5的热喷涂涂层封孔剂：将热喷涂涂层封孔剂喷涂在试样上，喷涂一遍，室温干燥8h；将室温干燥后的试样放入箱式电阻炉中加热固化，加热条件为100℃保温4h，150℃保温1h，200℃保温1h，250℃保温0.5h，300℃保温1h，400℃保温1h，450℃保温1h；加热固化完成后，关闭电源停止加热，待试样随炉冷却至室温后取出。实施例13使用实施例6的热喷涂涂层封孔剂：将热喷涂涂层封孔剂涂在试样上，刷涂一遍，室温干燥12h；将室温干燥后的试样放入箱式电阻炉中加热固化，加热条件为100℃保温5h，150℃保温1h，200℃保温1h，250℃保温0.5h，300℃保温0.5h，400℃保温0.5h，500℃保温1h；加热固化完成后，关闭电源停止加热，待试样随炉冷却至室温后取出。实施例14使用实施例7的热喷涂涂层封孔剂：将热喷涂涂层封孔剂刷涂在试样上，刷涂一遍，室温干燥12h；将室温干燥后的试样放入箱式电阻炉中加热固化，加热条件为100℃保温5h，150℃保温1h，200℃保温1h，250℃保温0.5h，300℃保温0.5h，400℃保温0.5h，450℃保温2h；加热固化完成后，关闭电源停止加热，待试样随炉冷却至室温后取出。实施例8-14中的试样为316l不锈钢制成；其中，测试结合强度的试样尺寸为φ25x10mm，在经过除油、喷砂处理后喷涂wc涂层，参照国家标准gb/t5210-2006测试结合强度；测试硬度的试样尺寸为100x70x5mm，经过除油、喷砂处理，参照国家标准gb/t1730-2007(b法)测试硬度；测试磨损重量的试样尺寸为100x100x5mm，经过除油、喷砂处理，参照国家标准gb/t1768-2006测试耐磨损性。其中，图2(a)、2(b)和2(c)中分别表示了按照实施例9的封孔剂使用方法得到的测试磨损重量的试样、测试硬度的试样和测试结合强度的试样；从中可以看出，经过使用本发明的热喷涂涂层封孔剂处理后的试样表面均匀、平整，能够满足目前生产节奏加快和成本控制的进一步要求。对实施例8-14的封孔处理方法得到的试样分别进行硬度、耐磨损性和结合强度的测试，结果如表三所示。表三实施例硬度磨损量(g)结合强度(mpa)80.680.0078.090.70.0058.5100.670.0068.1110.680.0078.1120.670.0068.2130.690.0078.4140.30.015.2由表三可以看出，未加入石墨烯的封孔剂的硬度和结合强度均低于本发明的热喷涂涂层封孔剂，并且磨损量也较大，证明了石墨烯作为增强相加入到氮化硼分散液和偏磷酸铝溶液中，增强了本发明的热喷涂涂层封孔剂的力学性能。并且，本发明的热喷涂涂层封孔剂的力学性能较稳定，具有更加的耐磨损性能。本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。当前第1页12