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500℃高温防腐涂料

2019-6-16 10:36:58      点击:
发动机等的高温防腐是一个长久没有解决的课题。在400℃以上,有机高分子类涂料无法使用,无机材料为唯一的选择。为了使金属材料高温不被氧化,低温不被防腐,可以选择的涂层材料并不多。高温防腐涂层的常用技术,有等离子热喷涂、超音速火焰喷涂等,但需要使用复杂的设备,工艺要求高、能耗大、噪音响、成本高;同时,热喷涂的涂层往往含有10%以下的空隙需要封堵,无法安全防腐,不适合大批量使用在民用大规模的民用金属高温防腐上。

与上述的热喷涂相比,传统的搪玻璃涂层历史悠久,成本低,涂层致密,表面光滑,防腐效果好。但是,搪玻璃涂层必须在900℃或更高的温度下烘烤,一般要经受多次烧烤与涂覆,才可以非常致密。另外,搪玻璃涂层无法承受环境剧冷剧热的变化,当部件从高温到低温冷热循环的时候,涂层会开裂脱落,另外不能承受基板的任何变形与冲击。
纳米陶瓷涂料作为一种新型化工材料,近年来受到各个领域的关注。 用于发动机上的陶瓷涂料会经历高到800度以上的高温,低到零下40度以下的低温,一般来说,陶瓷的热膨胀系数小于金属的热膨胀系数,由于膨胀系数的不匹配,在反复的冷热循环使用中,普通的陶瓷涂料会渐渐地脱落。因而,使陶瓷涂料的热膨胀系数与铸铁等金属材料的膨胀系数无限地接近是一技术挑战。另外,陶瓷涂料必须与铸铁等材料有很好的结合力,能经得起发动机的长时间振动,能经得起一般的二次加工。
     与传统的涂料相比,纳米陶瓷涂料由于含有大量的纳米材料,纳米氧化硅、氧化铝、氧化锆以及金属纳米粉体材料等,涂层更加致密,更能抵抗不同腐蚀性气体、液体的侵蚀,纳米陶瓷材料具有普通陶瓷材料所不具有的韧性。
我们开发了不同的高温防腐方案,ND-0501是一种耐高温的防腐涂层,不需要底涂,但是部件需要喷砂预处理。涂层一旦经过高温烘烤或者使用后(˃600℃), 可以通过240小时的耐盐雾试验,同时涂层具有良好的抗热冲击性, 可以在800-室温之间经受反复的冷热交替而不脱落。该涂层目前已被广泛使用于发动机排气系统的高温防腐。KN500是另一种高温防腐方案,以富锌的纳米材料作为底漆,陶瓷涂料作为面漆进行组合,涂料可以完全水性,涂层不需要经过高温处理即可以使用于防腐,可在750℃以下的温度长期使用;也具有很好的抗热冲击性,目前,也被成功地广泛使用于发动机系统的高温防腐。
KN500为火焰喷涂的特种陶瓷涂层,材料以Al₂O₃、 ZrO2 、Cr2O3微晶陶瓷为主,火焰喷涂后,经过封孔处理,既防腐,具有极好的耐磨性能。虽然对部件有喷砂预处理的要求,由于是火焰喷涂,设备简单,可以现场施工。与普通的超音速火焰,或者等离子喷涂相比,它具有施工效率高、防腐性好、成本低、涂层为致密的氧化物陶瓷、长期使用不开裂等优点。
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