[发明专利]一种采暖散热器用防腐合金钢及其制备方法

说明书

本发明涉及一种采暖散热器用防腐合金钢，其成分及质量百分含量为C：0.02％～0.05％，Si：0.02％～0.04％，Ni：0.005％～0.007％，Al：0.02％～0.04％，Mn：0.1％～0.2％，S：≤0.02％，Ti：0.002％～0.004％，Cu：0.004％～0.006％，P：≤0.025％，N：0.003％～0.005％，V：0.001％～0.003％，Nb：0.005～0.02％，Mg：0.003～0.02％，Zr：0.005～0.03％，其余为Fe和不可避免杂质；所述的C中石墨烯含量为20％‑50％。防腐合金钢制造的散热器比低碳钢制散热器传热系数大2‑3倍左右。散热器接触液体的内表面可以不需要防腐涂层，相比普通碳钢，本发明的合金钢腐蚀速率、点蚀坑数量、平均点蚀坑深度降低都显著降低，综合耐腐蚀性能增加了2‑4倍左右。

技术领域

本发明涉及防腐合金钢领域，具体涉及一种采暖散热器用防腐合金钢及其制备方法。

背景技术

采暖散热器是将热媒的热量传导到室内的一种末端设备，已成为生活中不可缺少的组成部分。其质量的优劣，性能的好坏，外观的华陋，直接关系到使用的安全性、经济性和装饰性等问题。采暖散热器俗称暖气片，是供热系统的末端装置。我们常见的采暖散热器是装在室内的，其承担着将热媒携带的热量传递给房间内的空气，以补偿房间的热耗，达到维持房间一定空气温度的目的。要完成上述使命，采暖散热器必须具备能够承受热媒输送系统的压力、有良好的传热和散热能力、安装方便和使用寿命长等条件。

目前，采暖散热器采用低碳钢（Q195，Q195L，Q345，Q235）制作的钢制散热器，是现在主流散热器之一，外观靓丽，可选择性多，散热性能稳定，低碳节能，绿色环保，受到广大用户的信赖，但是低碳钢的散热器容易腐蚀，防腐主要通过在钢管的内表面涂防腐涂料实现，防腐涂料经过高温加热会出现有毒物质，并且随着使用时间涂料剥离，低碳钢表面会被腐蚀，容易导致漏水，导致产品使用寿命短，引发安全问题而且不环保。

石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化连接形成六角型的平面2D材料，由于碳原子之间化学键的特性，石墨烯极为坚韧，可塑性良好，可以弯曲到很大角度而不断裂，其杨氏模量约为1100 GPa，断裂强度为130 GPa，比最好的钢还要高100倍。并且，石墨烯在可见光下透明但不透气，具有很好的阻隔性能，化学性质稳定。使得石墨烯很有希望应用于金属防腐涂料产品中。现有技术中，研究人员目前已开发出石墨烯涂层来提高钢材的防腐性。

公开了一种石墨烯基防腐钢筋的制备方法，它涉及一种防腐钢筋的制备方法。本发明的目的是要解决现有钢筋混凝土结构中钢筋表面氯离子量累计到一定量时致使钢筋表面钝化膜破坏，钢筋发生腐蚀的问题。方法：一、钢筋的预处理；二、制备硅烷偶联剂溶液；三、硅烷偶联剂改性钢筋；四、超声分散；五、水性石墨烯溶液改性钢筋，得到石墨烯基防腐钢筋。本发明制备的石墨烯基防腐钢筋与空白试样未处理的钢筋相比，腐蚀电流密度可降低至1×10^-9～0A/cm2，自腐蚀电位可提高至-0.40V(vs.SCE)以上，极限粘结强度下降3％～5％。

公开了1.一种石墨烯基钢材防腐涂层的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：步骤一：将钢材表面先进行除油除锈处理，然后用抛光机打磨至光亮；步骤二：在打磨好的钢材表面涂覆一层厚度为10μm～30μm的水下固化环氧树脂涂层，然后待其凝固成型；步骤三：将硅烷偶联剂用蒸馏水进行稀释，稀释后体积浓度为10～20％，稀释时间为10-20min，然后放入25～50℃恒温水浴锅中备用；步骤四：将水性石墨烯溶液用超声分散15min～30min备用；步骤五：将步骤三中稀释后的硅烷偶联剂和步骤四中分散好的水性石墨烯按体积比1:1的比例混合，搅拌后得到黑色均匀混合溶液备用；步骤六：将步骤二所得钢材放入步骤五的混合溶液中，浸泡15～30min后取出，放入80～100℃的干燥箱中烘干2h～4h备用；步骤七：在步骤六所得涂层上再涂刷一层厚度为10μm～20μm均匀油性石墨烯，然后放入80～100℃干燥箱中烘干2h～4h后，即完成石墨烯基钢材防腐涂层的涂覆。