[發(fā)明專利]一種防腐涂液、制備方法及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210164870.7
• 申請日: 2022-02-23
• 公開（公告）號: CN114561119A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周巧英;郭帥;陳仁杰;閆阿儒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號: C09D5/10
• 分類號: C09D5/10;C09D7/61;C09D1/00
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 王玲華

本發(fā)明提供的一種防腐涂液，包括固體成分和溶劑，固體成分包括65～85％的鋅粉、5～25％的鎳粉以及0～15％的輔料。本發(fā)明的防腐涂液以鋅粉和鎳粉作為主成分，兩者配合使用有效提高涂層耐腐性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磁性材料防護技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種防腐涂液、制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

稀土永磁材料因其優(yōu)異的磁性能被廣泛應(yīng)用于生活和科技各個領(lǐng)域。但磁性功能器件在長時間使役過程中，因受環(huán)境溫濕度、酸堿度等影響極易發(fā)生腐蝕，從而導(dǎo)致磁體性能失效，造成資源浪費和安全隱患。工業(yè)上通常采用外加表面防護層來提高稀土永磁材料的耐腐蝕性能，主要方式包括電鍍、化學鍍、磷化、物理氣相沉積、有機涂層等。燒結(jié)釹鐵硼磁體有大量的孔隙，易殘留鍍液，造成對磁體和鍍層的長期腐蝕，且在電鍍過程中易造成氫脆而導(dǎo)致涂層破壞，削弱了金屬沉積層的屏蔽作用，使磁體在使用中容易粉化或發(fā)生鍍層剝落。干法鍍技術(shù)雖然避免了濕法鍍技術(shù)的一些缺點，但成本高，且對磁體形狀尺寸要求高。鋅鉻膜涂層技術(shù)雖然較污染嚴重的電鍍鋅、熱浸鍍鋅、電鍍鎘、鋅基合金鍍層、磷化等多種傳統(tǒng)的防腐蝕處理工藝有很大的優(yōu)勢，然則，采用鋅鉻膜涂層技術(shù)形成的單一鋅鉻膜與基體間的結(jié)合力差，耐候性能和硬度、耐磨耗能力也較傳統(tǒng)鍍層弱，多次涂覆和多重復(fù)合涂層都使得成本較高，尤其是Cr³⁺有毒性。

隨著全球能源資源和環(huán)境問題的日益突出，我國率先提出了“碳達峰、碳中和”的科技創(chuàng)新部署。開發(fā)適合稀土永磁體高效環(huán)保防腐涂料及涂層制備技術(shù)，未來在海洋和航空等高精尖設(shè)備防護領(lǐng)域的應(yīng)用必將迎來新的發(fā)展機遇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種防腐涂液、制備方法及其應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

本發(fā)明的一個目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種防腐涂液，包括固體成分和溶劑，固體成分包括65～85％的鋅粉、5～25％的鎳粉以及0～15％的輔料。

作為優(yōu)選，輔料為云鐵灰、云母粉、金屬氧化物、金屬無機鹽中的一種或多種。

本發(fā)明防腐涂液以鋅粉和鎳粉作為主要成分，從金屬發(fā)生腐蝕的電極電位得到：鋅的電極電位大約為-0.762V，鎳的電極電位大約為-0.246V。當鋅鍍層處于腐蝕介質(zhì)中時，會發(fā)生腐蝕生成Zn(OH)₂，進一步與Cl^-作用生成ZnO、ZnCl₂，而ZnCl₂可溶于水，ZnO是半導(dǎo)體，因此單獨的鋅鍍層耐蝕性較差；當鎳存在時，從腐蝕動力學原理得到，鎳會使氧的還原電位提高，可以有效穩(wěn)定Zn(OH)₂使其難易轉(zhuǎn)變?yōu)閆nO，鋅鎳涂層腐蝕產(chǎn)物主要是水合ZnCl₂·4Zn(OH)₂·H₂O，該產(chǎn)物不導(dǎo)電、不溶于水且致密度高，能有效降低涂層腐蝕速率，從而提高涂層的耐腐蝕性能。

云鐵灰、云母粉、金屬氧化物、金屬無機鹽作為輔料添加。其中，云鐵灰、云母粉價格低廉，涂液中添加少量云鐵灰、云母粉可以替代鋅鎳粉的使用量；同時在富鋅涂液中添加云鐵灰、云母粉，可大大提高涂層的屏蔽性能，改善涂層的抗老化性能，增強涂層與基體的結(jié)合強度，防止龜裂、變色；在涂液中通過添加少量金屬氧化物和/或金屬無機鹽，可以改善涂液配置過程的穩(wěn)定性以及存放時間，改善涂層的耐腐蝕性能和機械強度。

作為優(yōu)選，鋅粉為片狀，平均片徑為10～50μm、平均厚度為0.1～0.5μm；鎳粉為顆粒狀，平均粒徑為1～20μm。

進一步優(yōu)選，鋅粉為片狀，平均片徑為15～35μm、平均厚度為0.1～0.4μm；鎳粉為顆粒狀，平均粒徑為5～15μm。

本發(fā)明采用的鋅粉為片狀，鎳粉為顆粒狀，片狀鋅粉和顆粒狀鎳粉制備的鋅鎳涂層宏觀上具有層狀交疊結(jié)構(gòu)，且微觀致密，能夠起到阻斷外界腐蝕介質(zhì)擴散通道的作用。

作為優(yōu)選，鋅粉與鎳粉的質(zhì)量比為(3～8)：1。