[發明專利]熱噴涂涂層封孔劑及其制備方法和封孔方法

有效

• 申請號: 202011391263.1
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112522659B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 鄧春銀;覃恩偉;劉成威;陸海峰;史一嶺;黃騫;王博;吳樹輝;魏少翀;陳國星
• 申請（專利權）人: 蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: C23C4/18
• 分類號: C23C4/18;C23C24/10
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 俞春雷

本發明公開了一種熱噴涂涂層封孔劑，所述封孔劑包括合金粉末、分散劑以及載體，所述合金粉末在所述封孔劑中的質量占比為5～10％，所述封孔劑的粘度為25℃下0.05～0.1Pa·S。采用合金粉末制備得到的封孔劑，后續能夠對合金粉末進行重熔后實現封孔的功能，且持續效果好，不易失效。分散劑用于對合金粉末進行分散，避免合金粉末的團聚，并采用載體溶劑對合金粉末進行分散支撐，達到合金粉末均勻分散的目的。并通過控制合金粉末的占比、封孔劑的粘度以及本發明中的封孔流程和方法，使得封孔劑能夠流入涂層孔隙并具有更大的滲透深度，達到更好的封孔效果。

技術領域

本發明屬于封孔技術領域，具體涉及一種熱噴涂涂層封孔劑、該封孔劑的制備方法以及采用該封孔劑進行封孔的方法。

背景技術

熱噴涂技術是利用熱源將噴涂材料加熱到熔化或半熔化狀態，并以一定的速度噴射沉積到經過預處理的基體表面形成涂層的方法，賦予基體表面特殊的性能。

熱噴涂涂層是由相互疊加的微粒構成，疊加的微粒之間必然存在孔隙，這些孔隙缺陷使腐蝕介質快速擴散通道，顯著降低涂層的腐蝕性能。尤其是貫穿性孔隙的存在，使得腐蝕介質有可能通過孔隙到達被保護基體的表面，使涂層與基體發生化學或電化學侵蝕，腐蝕產物在界面積累，使熱噴涂涂層龜裂、剝落，最終導致涂層失效。

解決熱噴涂涂層存在孔隙的主要途徑是采用封孔技術，即將封孔劑(一般為有機材料油狀物)涂覆并滲入熱噴涂涂層，填塞熱噴涂涂層的孔隙，從而實現對熱噴涂涂層的封孔處理。

然而，目前的涂層封孔領域存在兩個亟待解決的問題：

一、受限于有機物的結構穩定性，純有機物組分的封孔劑服役溫度有限(一般300℃)。

二、傳統的封孔方法為常壓刷涂式，即在常壓環境下，手工把有機封孔劑均勻刷涂到涂層表面，由封孔劑依靠自身流動性滲透進入涂層孔隙。常壓刷涂式封孔工藝有如下缺點：

(1)常壓刷涂式封孔工藝存在的技術缺陷：

常壓刷涂式封孔工藝存在封孔劑滲透深度淺和封孔劑滲透深度不均勻兩大缺點，制約了涂層服役壽命。涂層服役期間，涂層表面將持續受到介質的磨損，一旦磨損量超過封孔劑滲透深度，涂層內部微粒之間的孔隙就暴露在介質環境中，腐蝕介質就可通過孔隙到達被保護基體，涂層就很容易發生剝落，就失去了抗腐蝕或者密封的效果。

1、封孔劑滲透深度淺：常壓刷涂工藝下封孔劑靠自身流動性滲透進入涂層表面的微小孔隙中，因孔隙中殘留有空氣，以及封孔劑自身流動性能有限，封孔劑只能滲透到涂層淺表面，一般滲透深度約為20μm。

一般工業經驗表明，在常規介質環境中運轉的轉動機械設備，其轉動部件表面涂層服役時間一般為1-3年即可能脫落，封孔工藝控制不當的涂層服役1年即脫落失效。

2、封孔劑滲透深度不均勻：常壓刷涂工藝為人為手工操作，操作者的經驗和熟練程度、涂層表面幾何形狀都影響到封孔劑刷涂的均勻性。如果涂覆層厚度不均，有可能導致在薄涂覆層的部位，封孔劑滲透的滲透深度淺于其他部位。工業經驗表明，刷涂式工藝下的滲透深度最淺深度比最深深度小50％。滲透淺薄部位成為涂層服役壽命的薄弱點，影響到涂層壽命。

(2)常壓刷涂式封孔工藝生產效率低，體現在兩個方面：

1、封孔劑固化時間長：封孔劑固化時間指封孔劑刷涂到涂層表面至封孔劑在涂層孔隙中凝固所需的時間。

常壓刷涂式封孔工藝依靠的是封孔劑自身流動性滲透進入涂層孔隙，而封孔劑流動性一般較差，封孔劑流動進入和填充孔隙的動態過程耗時很長。工業經驗表明，固化時間至少需要24小時。

2、難以自動化：如上所述，刷涂式封孔工藝為手工操作活動，必須依靠有經驗的人員按件手工施工，目前工業上沒有實現自動化工藝，制約了大規模、批量化進行高效熱噴涂施工的活動。

發明內容