[发明专利]一种低温烧结形成的双层致密金属防腐涂层、其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种低温烧结形成的双层致密金属防腐涂层，由外层的无机陶瓷涂层和内层的基体氧化物涂层构成。原料包括以下组份：硅氧化合物50‑60份；热膨胀系数调节剂20‑35份；粘结剂3‑7份；附着力调节剂5‑10份；催化剂1‑4份。还公开了一种低温烧结形成的双层致密金属防腐涂层的制备工艺，包括以下步骤：1）研磨；2）制备混料；3）干燥；4）研磨；5）涂覆；6）烧结。本发明的涂层具有附着力强，耐腐蚀性能高，延性好的优点。

技术领域

本发明属于金属材料技术，尤其涉及一种低温烧结形成的双层致密金属防腐涂层、其制备方法和用途。

背景技术

金属与周围环境中的介质接触并发生化学反应，这是最常见的金属电化学腐蚀现象。由于金属表面与周围的介质(如湿空气、电解质溶液等)接触，在接触界面上会发生金属阳极溶解过程，同时还存在相应的阴极过程，构成自发的腐蚀电池，使金属阳极溶解持续进行，从而引起金属的腐蚀。据调查，每年全球金属腐蚀造成的经济损失约占GDP总量的4％左右，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震损失的总和。腐蚀不仅造成经济损失，也常对安全构成威胁，国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故。尤其值得指出，在海洋环境下，金属的腐蚀尤为严重。由于船舶、钻井平台等金属结构的海洋设施常年运行在海洋环境中，会受到各种腐蚀介质的侵蚀，从而发生不同程度的腐蚀。

同时对于涂层，附着力(adhesion)也是一项重要的指标，附着力是涂层与基体金属之间相互结合的能力。附着力越大，涂层与基体金属的粘结就更加紧密，于是涂层拥有更好的完整性，从而涂层对于基体金属的保护效果最好。现有的无机防腐涂层的附着力一般为5MPa，还没有附着力超过12MPa的无机防腐涂层。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种具有一种采用低温烧结形成的双层致密金属防腐涂层，尤其提供一种附着力超过12MPa金属防腐涂层，适用于腐蚀环境下的金属防腐领域，例如盐碱地，地下管道，海洋平台等方面。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一个目的是提供一种低温烧结形成的双层致密金属防腐涂层，其特征在于：

所述低温烧结形成的双层致密金属防腐涂层为双层结构涂层，由无机陶瓷涂层和基体氧化物涂层构成；

所述双层结构中，无机陶瓷涂层是外层，基体氧化物涂层是内层，所述无机陶瓷涂层的成分按重量计包括：硅氧化合物50-60份；热膨胀系数调节剂20-35份；粘结剂3-7份；附着力调节剂5-10份；催化剂1-4份；

所述的附着力调节剂选自正硅酸甲酯(TMOS)、正硅酸乙酯(TEOS)、硅酸钠中的任意一种或多种。

所述基体氧化物涂层是在烧结之后自动在基体金属表面生成的，所述的基体氧化物涂层的成分按重量计为100份基体金属氧化物，所述的基体金属氧化物的成分由基体金属和氧组成。

所述的内层与基体金属接触，无机陶瓷涂层和基体氧化物涂层的厚度之比为(4-6)∶1。

进一步地，所述硅氧化合物选自石英砂、硅藻土、石英、鳞石英、方石英、粉石英的任意一种或多种。

进一步地，所述硅氧化合物为超细粉末，粉末粒径为1000-2000目，优选为1100-1400目。

进一步地，所述热膨胀系数调节剂选自四硼酸钾、四硼酸钠、四硼酸锂、四硼酸铷、氧化锌、氧化镉、氧化铜中的任意一种或多种。

进一步地，所述粘结剂选自一氧化锰、二氧化锰、一氧化镍、三氧化二镍、一氧化钴、三氧化二钴中的任意一种或多种。

进一步地，所述催化剂选自酸性催化剂、碱性催化剂的任意一种或任意两种。

进一步地，所述酸性催化剂选自盐酸、醋酸、草酸中的任意一种或多种。