[发明专利]一种耐腐蚀陶瓷涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属防腐耐磨技术领域，尤其涉及一种耐腐蚀陶瓷涂料及其制备方法。

背景技术

随着循环经济、绿色科技和低碳制造技术的飞速发展，国家对大气质量的控制要求越来越高。因此，大型环保除尘装备广泛应用于冶金、电力、锅炉和垃圾焚烧等重要的资源和能源行业。然而，在大型除尘环保设备中，许多管道长期处于恶劣的工作环境，特别是金属管道在高温、磨损和腐蚀的协同作用下损坏非常严重，不仅大大增加了制造和维护成本，而且易于发生爆管等安全事故。尤其是高温条件下，金属管道的磨损和腐蚀大大加速。

金属基陶瓷涂层是指涂覆在金属表面上的耐热、耐磨和耐腐蚀的无机保护层或表面膜的总称。因大多陶瓷材料具有离子键和共价键结构，键能高，原子间结合力强，比金属的耐磨损、耐腐蚀、耐高温性能要高很多。通过在金属表面涂覆一层陶瓷保护涂层改变金属外表面的形貌，结构及化学组成，使金属基材既能保持金属材料的韧性，又兼具陶瓷耐热、耐磨、耐腐蚀的性能，而不改变金属整体的材料，工艺简单，成本低廉。

现有技术中制备得到的金属基陶瓷涂层虽然具有一定的耐热、耐磨和耐腐蚀性能，但是在高温条件下的耐磨损性能仍然不能满足恶劣环境下的现场施工要求，大大限制了其使用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐腐蚀陶瓷涂料及其制备方法，本发明提供的耐腐蚀陶瓷涂层在金属表面形成陶瓷涂层，该陶瓷涂层具有较好的耐腐蚀性和高温耐磨损性能。

本发明提供了一种耐腐蚀陶瓷涂料，包括以下质量含量的组分：

27wt％～45wt％的黏结剂；

40wt％～65wt％的陶瓷骨料，所述陶瓷骨料包括氧化铝、硅酸锆和氧化锆，所述氧化铝包括微米级氧化铝和纳米级氧化铝；

1.5wt％～10wt％的固化剂，所述固化剂包括金属氧化物和氧化铝含量不低于50wt％的水泥；

0.1wt％～5wt％的消泡剂。

优选的，所述微米级氧化铝和纳米级氧化铝的质量比为(20～30):1。

优选的，所述微米级氧化铝的粒径为1μm～5μm。

优选的，所述纳米级氧化铝的粒径为20nm～100nm。

优选的，以耐腐蚀陶瓷涂料的总质量为基准，所述陶瓷骨料包括以下质量含量的组分：

20wt％～30wt％的氧化铝；

10wt％～20wt％的硅酸锆；

10wt％～15wt％的氧化锆。

优选的，所述固化剂中的金属氧化物包括氧化锌、氧化镁和氧化铜中的一种或几种。

优选的，以耐腐蚀陶瓷涂料的总质量为基准，所述固化剂包括以下质量含量的组分：

1wt％～5wt％的水泥；

0.5wt％～1wt％的金属氧化物。

本发明提供了上述技术方案所述耐腐蚀陶瓷涂料的制备方法，包括以下步骤：

将微米级氧化铝与粘结剂混合，得到第一混合物料；

将所述第一混合物料与硅酸锆和氧化锆混合，得到第二混合物料；

将所述第二混合物料与消泡剂、固化剂和纳米级三氧化铝混合，得到第三混合物料；

将所述第三混合物料陈化，得到耐腐蚀陶瓷涂料。

优选的，所述陈化的时间为2h～3h。

本发明提供了金属基陶瓷涂层，由上述技术方案所述耐腐蚀陶瓷涂料或上述技术方案所述制备方法得到的耐腐蚀陶瓷涂料涂覆在金属基体表面固化得到。

本发明提供了上述金属基陶瓷涂层的制备方法，包括以下步骤：

将上述技术方案所述耐腐蚀陶瓷涂料或上述技术方案所述制备方法得到的耐腐蚀陶瓷涂料涂覆在金属基体表面，形成涂料涂层；

将涂覆有涂料涂层的金属基体依次在20℃～45℃下第一保温、70℃～90℃下第二保温、升温至240℃～260℃下第三保温，在所述金属基体表面形成金属基陶瓷涂层。

优选的，由所述第一保温的温度升至第二保温的温度的升温速率为5℃/min～10℃/min；

由低温保温的温度升温至第三保温的温度的升温速率为5℃/min～10℃/min。

上述技术方案，所述第一保温的时间为2h～3h；

所述第二保温的时间为1h～1.5h；

所述第三保温的时间为1h～2h。