一種耐高溫防滲塗料及其製備方法和應用與流程
2023-09-16 08:49:10 2
本發明屬於氣相滲金屬領域，具體涉及一種新型耐高溫防滲塗料及其製備方法和應用。
背景技術：
氣相滲金屬過程中，活性金屬原子以氣態形式存在，在爐內無處不在，使得氣相防滲漏技術異常困難。目前，氣相滲金屬工藝中採用防滲塗料僅能實現900～910℃的完全防滲，超過910℃以上會出現嚴重粘結，採用工裝或鎳薄防護存在5～10μm漏滲，無法實現完全防滲，且防滲部位受工裝的限制，操作過程複雜。所以要實現高溫局部氣相滲金屬，最關鍵的一個技術前提取決於防滲塗料的耐高溫性能。因此，開發一種耐高溫性能的防滲塗料對於實現高溫局部氣相滲金屬工藝來說是非常重要的。
技術實現要素：
為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種新型耐高溫防滲塗料及其製備方法和應用，所述防滲塗料可實現900～1030℃的局部氣相滲金屬。
為達到上述目的，本發明採用的技術方案如下：
一方面，提供了一種耐高溫防滲塗料，其特徵在於：包括固體粉末100g，液體粘結劑10～50ml，增韌纖維5～10g。
進一步地，以質量計，所述固體粉末包括30％的氧化鋁粉和70％的純鎳粉。
進一步地，所述氧化鋁粉為120～220目。
進一步地，所述液體粘結劑包括乙酸正戊脂100ml，草酸二乙脂40～60ml，硝化纖維素4～6g。
進一步地，所述增韌纖維為多晶氧化鋁纖維棉。
進一步地，所述多晶氧化鋁纖維棉中Al2O3純度≥85％。
另一方面，提供一種耐高溫防滲塗料的製備方法，包括以下步驟：
1)配製液體粘結劑：分別稱取乙酸正戊脂100ml，草酸二乙脂40～60ml，硝化纖維素4～6g，裝入容器中，攪拌或靜置，直到硝化纖維素全部溶解；
2)配製防滲塗料：分別稱取固體粉末100g和增韌纖維5～10g，與步驟1)的液體粘結劑10～50ml混合，均勻混合即可；以質量計，所述固體粉末包括30％的氧化鋁粉和70％的純鎳粉。
最後，提供一種耐高溫防滲塗料當其在局部氣相滲金屬時，其使用溫度為900～1030℃，保溫時間為2～8h。
有益效果：本發明公開的新型耐高溫防滲塗料由固體粉末、液體粘結劑及增韌纖維組成具有配料簡便的優點；三種組分按比例混合，攪拌均勻塗刷於零件表面，形成連續、緻密的膜殼，使得本發明所述的製備方法具有操作方便的優點，本發明所述的耐高溫防滲塗料可直接對複雜型面防滲部位塗刷，操作簡便，防滲溫度可實現1030℃，不粘結；高溫氣相滲金屬(例如：氣相滲鋁)時不開裂、剝落或粉化，對滲金屬氣氛完全隔離，而且與基體金屬不發生有害反應，徹底防漏滲；在冷卻後，料漿薄膜與基體不粘結、易清理，對精密尺寸無粘結和腐蝕等影響，本發明提供的耐高溫防滲塗料徹底地解決了氣相高溫防滲難題。
【附圖說明】
圖1為本發明實施例提供的防滲面100×的金相組織圖；
圖2為本發明實施例提供的防滲面的能譜分析圖；
圖3為本發明實施例提供的氣相滲金屬工藝流程圖。
【具體實施方式】
下面結合附圖和實施例對本發明做以進一步說明。
以下實施例所用試劑規格如下：
固體粉末：V20粉(氧化鋁粉)120～220目
純鎳粉(ZD203·JS·50-2015)
液體粘結劑：乙酸正戊脂(Q/CYDZ445-2007)
草酸二乙脂(HGB3458-62)
硝化纖維素(WJ9028-2005)H型1/2a秒
增韌纖維：多晶氧化鋁纖維棉，Al2O3純度≥85％
實施例1
一種新型耐高溫防滲塗料包括固體粉末100g，液體粘結劑40ml，增韌纖維6g，其中固體粉末包括氧化鋁粉30g，純鎳粉70g，液體粘結劑包括乙酸正戊脂100ml，草酸二乙脂50ml，硝化纖維素5g。
一種新型耐高溫防滲塗料的製備方法，所述方法如下：
1)配製液體粘結劑：分別稱取乙酸正戊脂100ml，草酸二乙脂(50ml)，硝化纖維素5g，裝入容器中，攪拌或靜置於容器直到硝化纖維素全部溶解為止；
2)配製防滲塗料：分別稱取固體粉末100g和增韌纖維6g，與量取製備的液體粘結劑40ml混合，攪拌20～30分鐘，均勻混合即可，在室溫下存放，配製後應於8小時之內使用。
一種新型耐高溫防滲塗料在局部氣相滲金屬中的應用，工藝流程參考圖3，採用此塗料在(900℃)氣相滲鋁，保溫時間為5小時。在溫度和保溫時間一定的情況下，不小於20mm的塗料層均能完全防滲。
試驗結果：本實施例塗敷厚度20～25mm，塗敷後的塗料在零件表面形成堅硬、緻密的膜殼、不易脫落。在防滲後易脫落，無粘結，無漏滲。試驗證明，帶有基體金屬色的機加工面的效果最好，防滲面沒有粘接，呈光亮的金屬色。
塗料的清理方法：先用橡膠榔頭敲打料殼，清理掉防滲塗料的膜殼，然後浸泡在熱水(水溫50～70℃)中清洗乾淨；必要時可採用溼吹砂輕吹表面的浮渣。
實施例2
一種新型耐高溫防滲塗料包括固體粉末100g，液體粘結劑10ml，增韌纖維5g。其中固體粉末包括氧化鋁粉30g，純鎳粉70g，液體粘結劑包括乙酸正戊脂100ml，草酸二乙脂40ml，硝化纖維素4g。
本實施例與實施例1除各組分的質量不一樣外，製備方法均一樣。
在局部氣相滲金屬中的應用，新型耐高溫防滲塗料的使用溫度為980℃，保溫時間為8小時。
試驗結果：本實施例塗敷厚度25～28mm，防滲後膜殼能較好脫落，無粘結，無漏滲。
實施例3
一種新型耐高溫防滲塗料包括固體粉末100g，液體粘結劑50ml，增韌纖維10g。其中固體粉末包括氧化鋁粉30g，純鎳粉70g，液體粘結劑包括乙酸正戊脂100ml，草酸二乙脂60ml，硝化纖維素6g。
本實施例與實施例1除各組分的質量不一樣外，製備方法均一樣。
在局部氣相滲金屬中的應用，新型耐高溫防滲塗料的使用溫度為1030℃，保溫時間為2小時。
試驗結果：本實施例塗敷厚度20～26mm，氣相滲鋁後，塗料膜殼依舊緊緊包裹著防滲部位，未見開裂、掉塊及粉化現象。用橡膠榔頭敲打後，防滲塗料膜殼徹底剝落，沒有粘結現象，基體呈現金屬光澤，圖1金相分析表明：防滲面未見漏滲、腐蝕等現象，圖2能譜檢測表明：無外來汙染元素及有害元素。
以上所述僅是本發明較佳的具體實施方式。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，本發明不僅限於此，在不脫離本發明技術方案的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。