一種熱噴塗塗層的複合封孔劑及其使用方法
2023-04-28 08:41:36
專利名稱：一種熱噴塗塗層的複合封孔劑及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種熱噴塗塗層的複合封孔劑及其使用方法，其主要針對鋼鐵企業鍍鋅生產線沉沒輥和穩定輥熱噴塗塗層的封孔處理。
背景技術：
隨著現代表面技術的發展，具有很高性能價格比的熱噴塗塗層已經獲得了越來越廣泛的應用。如鋼鐵生產線輥類表面熱噴塗塗層，可以顯著提高其耐磨性、抗衝擊、耐腐蝕性等性能。然而，噴塗後的塗層具有一定的孔隙，其孔隙對塗層的使用效果和使用壽命有一定的影響。
解決熱噴塗塗層存在孔隙的主要途徑是採用封孔技術，即將封孔劑塗覆並滲入熱噴塗塗層，填塞熱噴塗塗層的空隙，從而實現對熱噴塗塗層的封孔處理。
對於帶鋼熱鍍鋅線使用的沉沒輥和穩定輥而言，由於其始終浸沒在鋅液中，工作溫度為450 480°C，因此其除要求防粘鋅、防鋅液腐蝕外，還要求耐磨損、耐酸腐蝕等。無機封孔劑如由鉻酸水溶液形成的化學膜，由金屬醇鹽系統組成的酒精水溶液形成的無機物膜，由磷酸鋁系統、水玻璃系統形成的溶膠一凝膠膜，這些無機系列的每種封孔膜儘管能在一定程度上阻止熔融的鋅液的滲透和粘附，但都不能適用於5-10%的稀硫酸；常溫環境下， 矽樹脂和有機環氧樹脂在稀硫酸中的耐用性較好，然而它們的耐熱性差，不能用於480°C的操作環境。
目前我公司修復的沉沒輥和穩定輥，經超音速噴塗WC12CO塗層後，使用進口的封孔劑進行封孔處理。儘管封孔的效果較穩定，但進口封孔劑非常昂貴，供方也不肯提供配方，並且該封孔劑存放不方便，存放時間長容易產生沉澱，從而報廢，制約了公司的生產。發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種熱噴塗塗層的複合封孔劑及其使用方法，主要針對鋼鐵企業鍍鋅生產線沉沒輥和穩定輥熱噴塗塗層的孔隙進行處理，其封孔的效果穩定，提高了塗層的使用效果和使用壽命。
本發明一種熱噴塗塗層的複合封孔劑，其特徵是它為三層的複合封孔劑，底層封孔劑的組成為=H2O +Si02+AL203+Cr03衝間層封孔劑的組成為H20 +CrO3 ;頂層封孔劑的組成為H20 +BN+ CrO30
其中，底層封孔劑中Cr03、H20、AL2O3和SiO2的重量份比為25 : (50±4) : (7±2) (18 + 4);中間層封孔劑中CrO3> H2O的重量份比為(56±4) : (44±4);頂層封孔劑中CrO3> H2O 和 BN 的重量份比為 28 (44±4) : (28±4)。
本發明熱噴塗塗層的複合封孔劑的使用方法，首先使用刷塗方法將底層封孔劑均勻、薄薄地塗覆於熱噴塗塗層表面，並使其充分滲入到塗層的孔隙中，將封孔的熱噴塗塗層在450 500°C溫度下，進行1-3小時的固化處理；然後刷塗中間層封孔劑，再採用相同的固化工藝進行固化處理；最後刷塗頂層封孔劑，再採用相同的固化工藝進行固化處理，即可獲得封孔效果良好的熱噴塗塗層產品。
本發明提供的封孔劑具有良好的滲透性和穩定性，而且抗磨損、耐高溫腐蝕、抗粘鋅和抗酸液腐蝕等性能顯著提高。經過本發明封孔劑封孔處理過的沉沒輥和穩定輥的熱噴塗塗層，能與鋅液產生不浸潤現象，這樣在沉沒輥和穩定輥輥面沒有鋅渣粘附的著陸點，有效地防止了輥面粘附鋅渣；同時還能預防熔融鋅液向基體內滲透，防止受熱塗層和基體體積膨脹產生噴塗層的開裂和剝落；保護塗層和基體免受退鋅所用的稀硫酸或磷酸溶液的腐蝕。這樣，當沉沒輥和穩定輥在輥面噴塗一層金屬陶瓷超音速塗層並使用本發明的封孔劑進行封孔處理後，其使用壽命可延長到三個循環周期以上，而不進行封孔處理的超音速熱噴塗塗層只能使用一個循環周期(一個循環周期一般為兩至三周)。
圖I是本發明封孔劑對沉沒輥和穩定輥的塗層進行封孔後的輪廓圖。
圖2是沉沒輥和穩定輥熱噴塗塗層封孔時的固化曲線圖。
具體實施方式
本發明一種熱噴塗塗層的複合封孔劑，它為三層的複合封孔劑，底層封孔劑的組成為=H2O +Si02+AL203+Cr03衝間層封孔劑的組成為H20 +CrO3 ;頂層封孔劑的組成為=H2O +BN+ CrO30其中，底層封孔劑中Cr03、H20、AL203和SiO2的重量份比為25 : (50±4): (7±2): (18 + 4);中間層封孔劑中CrO3> H2O的重量份比為(56±4) : (44±4);頂層封孔劑中CrO3> H2O 和 BN 的重量份比為 28 (44±4) : (28±4)。
使用本發明熱噴塗塗層的複合封孔劑進行封孔時，首先使用刷塗方法將底層封孔劑均勻、薄薄地塗覆於熱噴塗塗層表面，並使底層封孔劑充分滲入到塗層的孔隙中，將封孔的熱噴塗塗層在450 500°C溫度下，進行1-3小時的固化處理；然後刷塗中間層封孔劑， 再採用相同的固化工藝進行固化處理；最後刷塗頂層封孔劑，再採用相同的固化工藝進行固化處理，即可獲得封孔效果良好的熱噴塗塗層產品。其中，底層封孔劑的厚度為15 μ m，中間層封孔的厚度為5 μ m，頂層封孔劑的厚度為5 μ m。
在固化處理的過程中，三氧化鉻在高溫下分解為三氧化二鉻和氧氣4Cr03 = 2 Cr203+302丨(450 500°C )，而六價的Cr在變成三價的Cr後，其穩定性大大增強，從而其保證了封孔劑的穩定性。
在進行封孔工藝後，本發明複合封孔劑的三層各有不同的作用底層 Si02+Al203+Cr203耐熔融鋅液的性能較好，這層包含適度的泡囊改善了整個封孔層的熱振性能，此外它還是阻礙塗層與熔融鋅液反應的結構框架；中間層Cr2O3的密度高，它能防止熔融鋅液和稀硫酸的滲透；頂層BN+ Cr2O3用於防止粘渣和粘鋅。
本發明的複合封孔劑具有流動性好，粘結力強，封孔後塗層孔隙率小，抗耐磨、耐高溫腐蝕、抗粘鋅和抗酸液腐蝕等性能；它克服了一般無機封孔劑存在的穩定性不夠、塗層產品易變性以及耐鋅液腐蝕不夠、易粘鋅、耐酸腐蝕不夠等技術問題，也克服了矽樹脂和有機環氧樹脂不能用於480°C的操作環境的問題。使用本發明的複合封孔劑進行封孔處理後的塗層使用壽命大幅提高，當沉沒輥和穩定輥在輥面噴塗一層金屬陶瓷超音速塗層並進行封孔處理後，其使用壽命可延長到三個循環周期以上。本發明的複合封孔劑及其使用方法主要針對鋼鐵企業鍍鋅生產線沉沒輥和穩定輥熱噴塗塗層的孔隙進行處理，但並不局限於此類輥的熱噴塗塗層，它也可適用於其它的熱噴塗塗層。
本發明的具體實施例詳見表I、表2和表3 表I :底層封孔劑實施例
權利要求
1.一種熱噴塗塗層的複合封孔劑，其特徵是它為三層的複合封孔劑，底層封孔劑的組成為=H2O +Si02+AL203+Cr03衝間層封孔劑的組成為H20 +CrO3 ;頂層封孔劑的組成為H2O +BN+ CrO3。
2.根據權利要求I所述的複合封孔劑，其特徵是底層封孔劑中Cr03、H2CKAL2O3和SiO2的重量份比為25 :(50±4) :(7±2) :(18±4);中間層封孔劑中CrO3> H2O的重量份比為(56±4) :(44±4);頂層封孔劑中Cr03、H2O和BN的重量份比為28 : (44±4) : (28±4)。
3.權利要求I或2所述的複合封孔劑的使用方法，其特徵是首先使用刷塗方法將底層封孔劑均勻、薄薄地塗覆於熱噴塗塗層表面，並使其充分滲入到塗層的孔隙中，將封孔的熱噴塗塗層在450 500°C溫度下，進行1-3小時的固化處理；然後刷塗中間層封孔劑，再採用相同的固化工藝進行固化處理；最後刷塗頂層封孔劑，再採用相同的固化工藝進行固化處理，即可獲得封孔效果良好的熱噴塗塗層產品。
4.根據權利要求3所述的複合封孔劑的使用方法，其特徵是底層封孔劑的厚度為15um,中間層封孔的厚度為5um,頂層封孔劑的厚度為5um。
全文摘要
本發明公開一種熱噴塗塗層的複合封孔劑及其使用方法。複合封孔劑為三層，底層封孔劑的組成為H2O+SiO2+AL2O3+CrO3；中間層封孔劑的組成為H2O+CrO3；頂層封孔劑的組成為H2O+BN+CrO3。使用方法，首先使用刷塗方法將底層封孔劑均勻、薄薄地塗覆於熱噴塗塗層表面，並使其充分滲入到塗層的孔隙中，將封孔的熱噴塗塗層在450～500℃溫度下，進行1-3小時的固化處理；然後刷塗中間層封孔劑，再採用相同的固化工藝進行固化處理；最後刷塗頂層封孔劑，再採用相同的固化工藝進行固化處理。本發明複合封孔劑主要針對沉沒輥和穩定輥熱噴塗塗層的孔隙進行處理，提高了塗層的使用效果和使用壽命。
文檔編號C23C4/18GK102925849SQ201210395838
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月18日 優先權日2012年10月18日
發明者胡小紅, 倪振航, 李國徽, 張龍, 劉剛, 陳莉, 強增雲, 黃先才 申請人:馬鞍山馬鋼表面工程技術有限公司, 馬鋼(集團)控股有限公司