[發明專利]鋁鋅合金復合石墨烯金屬防腐處理工藝

在審

• 申請號: 201711243837.9
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107955932A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 曾祥會;陳輝;何良俊
• 申請（專利權）人: 武漢勁野科技有限公司
• 主分類號: C23C10/52
• 分類號: C23C10/52;C23C22/00;C09D163/00;C09D5/08;C09D7/61
• 代理公司: 武漢華強專利代理事務所(普通合伙)42237
• 代理人: 康晨

技術領域

本發明屬于金屬制品加工技術領域，具體地指一種鋁鋅合金復合石墨烯金屬防腐處理工藝。

背景技術

隨著現代工業的發展，一批新興工業領域的出現和許多現代工程的興建，大型的工礦企業如石油化工、鋼鐵及大型礦山冶煉的管道、貯槽、設備等，重要的能源工業如天然氣、油管、油罐、輸變電、核電設備及煤礦礦井等，現代化的交通運輸如橋梁、船舶、集裝箱、火車和汽車等，新興的海洋工程、海上設施、海岸及海灣構造物及海上石油鉆井平臺等，對防腐涂料承受環境的能力和使用壽命提出了更高的要求，常用的防腐涂料已不能滿足這些需要。在化工大氣和海洋環境里油漆重防腐涂料一般可使用10-15年，在酸、堿、鹽和溶劑介質里，在一定溫度的腐蝕條件下，使用5年以后保護層就會慢慢失效，其綜合防腐壽命遠遠低于工程的設計壽命。我國每年因鋼鐵大氣等腐蝕造成的經濟損失達上千億元，開展鋼鐵材料防腐蝕研究對提高其安全性和壽命，減少由此帶來的經濟損失具有重要意義。當前，防腐蝕的方法以簡單的給金屬上漆，隔絕金屬與空氣和水的接觸為主，這種方法只能達到短時間內防腐蝕的效果，需要定期維護，且有大的局限性。隨著現代工業的發展，一批新興工業領域的出現和許多現代工程的興建，大型的工礦企業如石油化工、鋼鐵及大型礦山冶煉的管道、貯槽、設備等，重要的能源工業如天然氣、油管、油罐、輸變電、核電設備及煤礦礦井等，現代化的交通運輸如橋梁、船舶、集裝箱、火車和汽車等，新興的海洋工程、海上設施、海岸及海灣構造物及海上石油鉆井平臺等，對防腐涂料承受環境的能力和使用壽命提出了更高的要求，許多新型防腐漆應運而生，但大多效果不盡如意，且有的生產操作復雜，產品價格昂貴，有的造成環境污染，無法大面積推廣應用。因此，開發新的鋼鐵材料防腐蝕涂層及工藝已成為鋼鐵資源有效利用的技術關鍵。石墨烯是目前發現的硬度最高、韌性最強的納米材料，因其特殊的二維納米結構和優異的物理化學性能，開始被廣泛應用于防腐涂料的研發，由于石墨烯對水的潤濕性很差，在實際應用中也表現出良好的防腐性能。石墨烯的二維片層結構使其可以填充到涂料的孔洞和缺陷中，在一定程度上阻止和延緩了小分子腐蝕介質浸入金屬基體，增強了涂層的物理隔絕作用。“一種石墨烯氟碳金屬漆及其制備方法”(CN 1071163710 A)的專利技術公開一種石墨烯氟碳金屬漆及其制備方法，該專利技術存在以下缺點：(1)含大量鋁銀漿料，價格昂貴，貴金屬容易對環境造成污染；(2)石墨烯疏水，不易與鋼鐵基體緊密結合，容易造成脫落；(3)需配置A，B漆，施工難度大。“一種含有物理剝落石墨烯的防腐涂層材料及其制備方法”(CN 105969025 A)的專利技術公開一種含有物理剝落石墨烯的防腐涂層材料及其制備方法,該方法中，石墨烯經物理剝離后，厚度與粒度不易控制，石墨烯在樹脂中極易造成分散不均，導致防腐涂層不均。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述不足提供一種鋁鋅合金復合石墨烯金屬防腐處理工藝。

一種鋁鋅合金復合石墨烯金屬防腐處理工藝，包括以下步驟：

(1)烘烤除油，對金屬基體進行除油處理；

(2)對第一步處理后的金屬基體進行拋丸除銹處理，清除表面銹蝕和氧化皮；

(3)將滲劑和待加工金屬基體置于密閉的金屬容器中進行多元合金共滲；

(4)將金屬構件取出，對其表面進行吹灰處理；

(5)將混合攪拌后的石墨烯環氧封閉涂料均勻涂覆到經步驟(3)處理的金屬表面；

(6)對表面涂覆了石墨烯環氧封閉涂層的金屬工件放到高溫固化爐中進行固化處理。

本發明旨在克服現有技術缺陷，該方法制備的鋁鋅合金復合石墨烯涂層與金屬結合緊密牢固，石墨烯表面富含羥基、羧基或磺酸基中一種或多種基團，可使之均勻分散于樹脂中，成膜均勻，并且可以與鋁鋅合金表面官能團形成氫鍵和其他化學鍵，形成物理與化學包覆。成鍵有利于整體涂層導電性，可以有效阻止金屬基材發生陰極反應，起到化學防腐的作用。具有抗沖擊、耐老化、耐腐蝕、強柔韌性等優點，可以廣泛用于金屬構件防護中。所述涂料處理的金屬工件在特制高溫固化爐中進行烘烤固化，所述固化爐升溫速度快，保溫效果好，通過使用溫控軟件使得保溫期間其最大溫差不超過1℃，使用的溫控軟件根據節點可靠性和被刪除率，并對相鄰節點數量進行初始化，提高了節點的資源利用率；此外還減少了集群通信流量動態調整溫控節點數量和溫度，能更好的適應固化溫度動態變化性，減少平均響應時間，有效保證了固化結果的穩定性。

附圖說明

圖1高溫固化爐的結構示意圖；

圖2高溫固化爐中第一固定板部分的結構放大示意圖；