[發(fā)明專利]一種用于不銹鋼表面的耐候性涂層及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811019374.2
• 申請(qǐng)日: 2018-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN109294375A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 辛松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥久新不銹鋼廚具有限公司
• 主分類號(hào): C09D133/08
• 分類號(hào): C09D133/08;C09D133/14;C09D161/32;C09D5/16;C09D7/47;C09D7/61;C09D7/63
• 代理公司: 合肥道正企智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34130
• 代理人: 吳瓊

本發(fā)明提供一種用于不銹鋼表面的耐候性涂層及其制備方法，由以下成分制備而成：改性氨基樹脂、改性丙烯酸樹脂、羥乙基纖維素、十二醇酯、凹凸棒土、珍珠巖、鈦白粉、硅灰粉、滑石粉、四氯間苯二甲腈、三乙醇胺、抗氧劑、流平劑、消泡劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、分散劑、含氟表面活性劑和去離子水。本發(fā)明操作工藝簡單、成本低廉，最終在不銹鋼表面形成完整、光滑的涂層，改善了涂層和不銹鋼的結(jié)合強(qiáng)度，而且能夠顯著改善不銹鋼表面的耐磨性能，從而延長不銹鋼的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于不銹鋼加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于不銹鋼表面的耐候性涂層及其制備方法。

背景技術(shù)

不銹鋼材料除具有優(yōu)良的耐腐蝕性能外，還具有良好的耐熱、耐磨及抗蠕變性能，這些優(yōu)異性能使不銹鋼材料在水泥熱工設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用，但在800～1000℃高溫的服役過程中，會(huì)受到大量飛灰、煤粉、含有較高硫分(H₂S、SO₂、SO₃等)高溫?zé)煔獾臎_刷腐蝕，除了受到高溫氧化、高溫磨損的綜合作用，同時(shí)還容易與飛灰中的金屬氧化物(如K₂O、Na₂O等)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成低熔點(diǎn)的Na₂SO₄-K₂SO₄吸附在爐管表面，并進(jìn)一步與表面的Fe₂O₃發(fā)生作用，生成的三元共晶復(fù)合熔鹽[Fe₂(SO₄)₃-K₂SO₄-Na₂SO₄]，以熔融態(tài)沉積在零件表面，使零件發(fā)生電化學(xué)為主的熱腐蝕，其腐蝕速率遠(yuǎn)高于一般的高溫氧化或硫化，從而導(dǎo)致零件發(fā)生早期失效。

陶瓷材料具有熔點(diǎn)高、抗腐蝕和抗氧化性強(qiáng)、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性好、彈性模量、硬度和高溫強(qiáng)度高的特點(diǎn)，因此常將陶瓷粉末噴涂或沉積在金屬基體(如不銹鋼材料)表面，以達(dá)到隔熱、防腐蝕、耐磨和延長壽命的作用。但在使用過程中發(fā)生熱循環(huán)時(shí)，高溫合金基底與表面陶瓷涂層間由于熱膨脹系數(shù)的差異而產(chǎn)生巨大的熱失配應(yīng)力，使得陶瓷涂層產(chǎn)生拉應(yīng)力而脫落。因此，一般熱障涂層包括三層，在合金基底與陶瓷隔熱層之間的MCrAlY粘結(jié)層、由元素?cái)U(kuò)散氧化形成的熱生長氧化物層TGO和外層陶瓷隔熱層。但是，噴涂粘結(jié)底層和陶瓷工作涂層的方法工序復(fù)雜、成本較高，制約了其工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程，因此，將工作涂層和粘結(jié)底層結(jié)合的方法制備涂層，將陶瓷顆粒直接加入到粘結(jié)底層中，這樣可獲得與基體結(jié)合良好的涂層，并且涂層兼具高溫耐熱、耐磨、耐腐蝕等綜合性能，滿足使用的要求，但是該方法的工藝過程還是過于復(fù)雜。

公開號(hào)為CN102627405A，公開了一種應(yīng)用于鎳基合金表面的微晶玻璃涂層，采用30-40質(zhì)量份的二氧化硅、10-15質(zhì)量份的氧化鎂、15-25質(zhì)量份的氧化鋁、10-15質(zhì)量份的碳酸氫鈉以及0.5-1.5質(zhì)量份的鎳。公開號(hào)為CN101386728A，公開了一種基于304不銹鋼集采的耐高溫絕緣涂層材料，改材料由玻璃陶瓷粉末和有機(jī)載體組成。上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是：1)針對(duì)低鎳合金不能起到良好的抗熱腐蝕效果。所述涂層是針對(duì)鎳基合金的高溫防護(hù)涂層，不銹鋼領(lǐng)域中200系列不銹鋼屬于低鎳合金，其價(jià)格遠(yuǎn)低于鎳基合金表面，更具市場(chǎng)潛力。而200系列不銹鋼在600℃開始氧化，其高溫防護(hù)的需求更加突出。2)使用的原料并不是礦物，增加了使用成本。

綜上所述，因此需要一種更好的耐候性涂層，來改善現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而推動(dòng)該行業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于不銹鋼表面的耐候性涂層及其制備方法，本發(fā)明操作工藝簡單、成本低廉，最終在不銹鋼表面形成完整、光滑的涂層，改善了涂層和不銹鋼的結(jié)合強(qiáng)度，而且能夠顯著改善不銹鋼表面的耐磨性能，從而延長不銹鋼的使用壽命。

本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：