[发明专利]高抗腐电弧喷涂铝镁合金涂层封孔剂与制备工艺及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂层封孔剂与制备工艺及其应用，尤其是一种高抗腐电弧喷涂铝镁合金涂层封孔剂与制备工艺及其应用。

背景技术

随着现代表面技术的发展，具有很高性能价格比的热喷涂涂层已经获得了越来越广泛的应用。尤其电弧喷涂技术是一种低成本、高效、节能、操作灵活及涂层质量稳定、涂层结合强度高的技术,近些年在国内迅猛发展，自身的优点为其在防腐领域发挥作用提供了前提条件,为其在更广阔的领域得到推广应用奠定了基础。电弧喷涂技术日益成熟，目前国内外纯锌、纯铝或Al-Mg、Al-Zn等各种复合涂层主要以钢板等为基体，广泛应用到了各种陆地设施如管道、油筒、燃料罐、锅炉、桥梁以及海岸设施如船体等等，可以显著提高其耐磨性、抗冲击、耐腐蚀性等性能。然而，喷涂后的涂层具有一定的孔隙，其孔隙对涂层的使用效果和使用寿命有一定的影响。尤其电弧喷涂涂层的形成过程决定了涂层表面及内部存在一定数量的孔隙，无法避免的孔隙成为点蚀的发源地，降低了涂层的耐腐蚀性，喷涂涂层的孔隙率与其抗腐蚀能力直接相关，孔隙率越大抗腐蚀能力越差。故当涂层孔隙率越大时，其抗腐蚀性能较差，不能满足工艺的要求，所以需进行适当的后处理，以提高其抗腐蚀能力。从而使得对金属涂层的封孔处理成为一道必要的工序。

目前解决金属喷涂层的封闭处理方法当前主要采用物理封闭的方法进行，包括涂料封闭、渗油、耐高温封闭、扩散热处理等方法，填塞热喷涂涂层的空隙，从而实现对热喷涂涂层的封孔处理。

到目前为止国内外解决电弧喷涂涂层空隙所采用封孔技术，主要是是通过物理的屏蔽处理，亦即将封孔剂涂覆并渗入热喷涂涂层，进而实现对热喷涂涂层的封孔处理。国内外所用封孔剂一般分为两种 ：有机类封孔剂和无机类封孔剂。典型的有机类封孔剂主要是一些一元或二元不饱和树脂类，比如环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂等。这些有机树脂类封孔剂只能作用于涂层表面，不能达到有效的封孔深度。一些无机类封孔剂，如硅酸钠水玻璃、钼酸钠等也作为一种涂层常用封孔剂，制作简单、价格低廉。但缺点是在使用过程中，但除了封孔深度受到一定限制外，这些封孔剂在凝固过程中会收缩，导致封孔致密度降低。在外力作用下，这些硬化后的封孔介质极易脆化，致使涂层封孔效果不佳。

    中国发明专利申请号201210395838.6公开了一种热喷涂涂层的复合封孔剂及其使用方法，复合封孔剂为三层，底层封孔剂的组成为：H2O+SiO2+AL2O3+CrO3；中间层封孔剂的组成为：H2O+CrO3；顶层封孔剂的组成为：H 2O+BN+CrO3，将封孔的热喷涂涂层在450 ～500℃温度下，进行1-3 小时的固化处理；然后刷涂中间层封孔剂，再采用相同的固化工艺进行固化处理；最后刷涂顶层封孔剂，再采用相同的固化工艺进行固化处理。该发明主要针对沉没辊和稳定辊热喷涂涂层的孔隙进行处理，封闭处理温度高时间长。

    中国发明专利申请号 201210189684.5公开了一种热喷涂陶瓷涂层表面封孔方法，将有热喷涂陶瓷涂层的部件置于含Sn2+的酸性溶液中敏化，在含Pd 2+的酸性溶液中活化，最后在含有还原剂和镍盐的化学镀液中化学镀镍。该方法只能针对陶瓷涂层封孔，应用范围具有局限性。

    中国发明专利申请号 201210084157.8公开了一种耐高温碱蒸汽腐蚀电弧喷涂铝涂层封孔剂及其使用方法，该方法中封孔剂的重量份比组成为 ：聚酯改性有机硅树脂 40-60 份、固化剂10-30 份、氧化铝 1-5 份、硫酸钡 10-30 份、钛白粉5-15 份、炭黑 1-5 份、溶剂 10-15 份。封孔剂刷涂于铝涂层表面，厚度应均匀，且确保无气孔、刮伤等缺陷，可以在室温下短时间内固化，具有良好的耐高温碱蒸汽腐蚀性能，但是此方法虽然较普通封孔剂性能更好，但机理仍为传统的物理屏蔽作用。另外中国发明专利申请号 201110137702.0公开的一种超音速火焰喷涂铁基非晶涂层的封孔剂及其应用，应用范围局限于超音速火焰喷涂涂层，其使用刷涂或浸泡方法将封孔剂均匀涂覆于涂层表面，室温静置 12 小时，然后将封孔的喷涂涂层依次在 100℃、200℃、250℃温度下各保温2 小时的方法如大范围工业应用，效率仍然较低，且为物理封孔。

尤其对于结构复杂的零件，用传统的封孔剂进行封闭处理时，有些地方不易涂覆到位，影啊了封孔效果，而且封孔剂的干燥需要较长时间，费时费力。

上述封孔剂的物理屏障作用在对电弧喷涂涂层的空隙进行完全的填补和工作效率方面均有不足。

发明内容