[發(fā)明專利]超厚型金屬防腐涂層及制備工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310307393.6
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103434204A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫天明;曾洋
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州博數(shù)土木工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: B32B15/01
• 分類號: B32B15/01;B32B3/26
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 王梨華;陳麗霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬表面防腐及長效重防腐，尤其涉及了一種超厚型金屬防腐涂層及制備工藝。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的金屬防腐涂層，由于受附著力的限制，材料本身的線膨脹系數(shù)的差異的影響，除了孔隙率較大，涂層質(zhì)量相對較低的電弧熱噴涂，不能制備出很厚的涂層。如，熱鍍鋅鋅層厚度超過150μm就難以制備，在傳統(tǒng)工藝的條件下，厚度超厚會引起脫層、開裂、翹缺等缺陷，影響防腐效果。而無論是隔離式防腐或自耗反應式防腐機理，尤其是自耗反應式防腐，防腐層的厚度與防腐年限成正相關(guān)。所以，如何制備超厚型的重防腐涂層，一直是涂裝防腐行業(yè)急需解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中金屬防腐涂層由于受附著力的限制，材料本身的線膨脹系數(shù)的差異的影響，難以制備出很厚的涂層等缺點，提供了一種在金屬基材的表面設(shè)置金屬基材錨勾層，金屬基材通過金屬基材錨勾層與防腐金屬層嵌入式錨固連接，涂層厚度達到150μm以上的超厚型金屬防腐涂層及制備工藝。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決：

超厚型金屬防腐涂層，包括金屬基材、金屬基材錨勾層、防腐金屬層，所述的金屬基材表面的粗糙度為150μm—1400μm，金屬基材的表面設(shè)有金屬基材錨勾層，金屬基材錨勾層包括平頭錨勾，金屬基材通過金屬基材錨勾層與防腐金屬層嵌入式錨固連接。金屬基材通過金屬基材錨勾層與防腐金屬層咬合連接或嵌入式互卡連接，提高了防腐金屬層與金屬基材的機械結(jié)合力，為提高防腐金屬層厚度提供了必要條件。

涂層的附著力與基材表面的展開面積成正向相關(guān)關(guān)系，金屬基材錨勾層的設(shè)置正是一方面提高了基材表面的展開面積，另一方面，形成機械嵌入式結(jié)合；另外，涂層的附著力與涂層的厚度成反向相關(guān)關(guān)系，這是因基材和涂層的溫度蠕變等材料本身特性所決定的，錨勾層的設(shè)置，使涂層附著力可以超過9Mpa，與傳統(tǒng)的3-5Mpa相比有明顯的提高，涂層厚度也從傳統(tǒng)的200-1000μm提升至350-2000μm的厚涂層，使特殊環(huán)境的重防腐涂裝成為現(xiàn)實。

作為優(yōu)選，所述的平頭錨勾為蘑菇狀錨紋和勾狀錨紋，蘑菇狀錨紋的截面為“T”字型，勾狀錨紋的截面為“7”字型。

作為優(yōu)選，所述的金屬基材的原表面面積，與制備粗糙度和錨勾層后的展開面積之比為1：（1.6—4）。原表面面積是指理論的表面的丈量面積，展開面積為制備粗糙度和錨勾層后的與大氣接觸的展開面積。

作為優(yōu)選，所述的金屬基材錨勾層與防腐金屬層之間設(shè)有熔融過渡層，金屬基材通過金屬基材錨勾層與熔融過渡層嵌入式錨固連接。熔融過渡層與防腐金屬層咬合連接或嵌入式互卡連接。

作為優(yōu)選，所述的防腐金屬層的材料為鋅、鋁、鎳、鉻、銅、鈦、鎂、鉬、金、銀、錫、鉛、鎘、鈀、銠中的一種或一種以上的復合材料，防腐金屬層的厚度為350μm-2000μm。

作為優(yōu)選，所述的金屬基材的材料為鋼材、鑄鐵、銅、鋁的一種或一種以上的復合材料。

超厚型金屬防腐涂層的制備工藝，包括以下步驟：a、在金屬基材表面制備150μm-1400μm粗糙度的錨紋；b、對金屬基材錨紋進行施壓，形成金屬基材錨勾層；c、制備防腐金屬層。對金屬基材錨紋進行施壓采用滾壓的方式。

作為優(yōu)選，所述的步驟c中，防腐金屬層的制備采用防腐金屬棒，帶壓旋轉(zhuǎn)涂裝。金屬材料旋壓熔涂裝備，包括防腐金屬棒、旋轉(zhuǎn)裝置、加壓裝置、涂裝臺，金屬基板放置在涂裝臺上，防腐金屬棒設(shè)置在旋轉(zhuǎn)裝置上，防腐金屬棒上還連接有加壓裝置。利用防腐金屬材料制成的金屬棒，金屬棒經(jīng)高速帶壓旋轉(zhuǎn)，通過與金屬基材表面摩擦，一邊將金屬棒材料涂覆在金屬材料表面，另一方面，由于摩擦產(chǎn)生大量熱量，又使得金屬棒材料與金屬材料熔合，摩擦過程中防腐金屬棒端面與基材表面的錨紋接觸，形成基材表面的錨勾狀的錨紋和兩種材料的機械混合，形成過渡的復合冶金結(jié)合層，具有能耗低、防腐層質(zhì)量高、形成粗糙表面、環(huán)境影響小等優(yōu)點。

金屬材料旋壓熔涂工藝，包括以下步驟：a、金屬基板表面前處理；b、防腐金屬棒的帶壓旋轉(zhuǎn)，使防腐金屬棒的端面與金屬基板相接觸；c、移動旋轉(zhuǎn)裝置或移動金屬基材。其中步驟a中金屬基板表面前處理包括耐磨刷旋轉(zhuǎn)除銹或拋丸噴砂除銹。步驟a中，金屬基板表面前處理為通過耐磨刷旋轉(zhuǎn)除銹或拋丸噴砂除銹，使金屬基板表面形成山峰狀的錨紋，然后通過滾壓設(shè)備在金屬表面進行滾壓，使山峰狀的錨紋的頭部被壓平，形成“T”字行或“蘑菇狀”或“7”字型的平頭錨紋，平頭錨紋為倒鉤狀，其與防腐層的機械結(jié)合力大大提高，間接的提高了防腐層的結(jié)合力。