[发明专利]一种新型热喷涂涂层专用无机封孔剂及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种热喷涂涂层无机封孔剂及封孔技术，针对在腐蚀性环境下使用的热喷涂涂层，设计出一种高温稳定性和耐腐性能优异的无机封孔剂及封孔工艺，消除涂层中的孔隙对耐蚀性能的影响。

背景技术

热喷涂是将熔融或半熔融状态微粒以高速冲击到基体表面,变形、沉积，获得具有特定性能涂层的表面处理方法。热喷涂涂层在结构上是由相互叠加的变形微粒构成的层片状结构，叠加的变形微粒之间必然存在孔隙，这是由热喷涂涂层形成的原理决定的，是无法避免的。涂层中空隙的存在，必然会降低涂层的耐腐蚀性能。当涂层暴露于大气、蒸汽、工业气氛、化学活性物质、腐蚀气体及高温环境中，孔隙会引入腐蚀元素，腐蚀介质有可能通过穿透气孔到达被保护的基体表面，使涂层与基体发生化学或电化学侵蚀，腐蚀产物在界面积累，会使热喷涂层龟裂、脱落，导致涂层失效，且涂层孔隙的存在影响了涂层的结合强度。因此，降低涂层的孔隙率是提高涂层耐磨耐腐蚀性能的重要方法之一。采用合理的封孔剂，消除热喷涂涂层表面或内在的孔隙，成为提高热喷涂涂层防腐蚀性能的一个重要研究方向。

目前，在一些高温高压耐腐蚀的场合下，涂层材料喷涂后的封孔问题目前还不是很好解决，常用的封孔剂如：环氧树脂、聚四氟乙烯等高分子材料以及硅酸盐等无机封孔材料虽然封孔工艺简单，但不耐高温，在应用上存在局限性。采用溶胶-凝胶法制备SiO₂、Al₂O₃等封孔剂则工艺相对复杂，封孔成本较高。

发明内容

针对现有封孔剂封孔不耐高温、封孔工艺相对复杂和封孔成本较高的技术缺陷，本发明提供一种新型热喷涂涂层专用无机封孔剂及制备方法和封孔工艺，涂层封孔处理后具有优异耐高温和耐腐蚀性，涂层吸水率大大降低，阻水性能明显提高，这将大大提高陶瓷涂层的绝缘性及耐腐蚀性，扩大了陶瓷涂层的应用范围，尤其是在一些要求耐高温高压、耐腐蚀、绝缘性能要求比较高的场合。

为达到上述目的，本发明的无机封孔剂是由以下重量百分比的氧化物原料组成的：（见表1）：

表1无机封孔材料化学组成（Wt%）

  组成  SiO₂  Al₂O₃  B₂O₃  Na₂CO₃  CaF₂  ZnO  Ni₂O₃  Na₅P₃O₁₀  TiO₂  CoO  含量  30-38  3-8  15-19  16-20  2-5  5-8  2-3  4-7  3-5  1