CN103587157A

CN103587157A - 一种耐火储氢板

Info

Publication number: CN103587157A
Application number: CN201310533886.1A
Authority: CN
Inventors: 杨建仁; 秦昌和; 许曲锋; 周庆艳; 周丹; 张林元
Original assignee: Suzhou Yangtze New Materials Co Ltd
Current assignee: Suzhou Yangtze New Materials Co Ltd
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2033-10-31
Also published as: CN103587157B

Abstract

本发明公开了一种耐火储氢板，包括基板、第一钝化层、底涂层、储氢薄膜层、第二钝化层、耐火层；基板上表面从下到上依次设有第一钝化层、底涂层及储氢薄膜层；基板下表面从上到下依次设有第二钝化层、耐火层；所述基板是稀土合金钢，所述储氢薄膜层为多元合金共混改性的聚酯树脂，所述耐火层材料为多元金属氧化物和硼化物共混改性的聚酰胺树脂。本案所公开的一种耐火储氢板，不仅自身具有良好的弯曲加工性能，在高温条件下涂层不开裂，不剥离，而且表面涂层具有优异的储氢性能。

Description

一种耐火储氢板

技术领域

本发明涉及一种材料技术领域，特别涉及一种正面可以储存或释放氢气，背面耐高温的耐火储氢板。

背景技术

彩色涂层钢板是一种复合材料，主要由基板和涂料组成，兼有钢板和有机材料两者的优点，既有钢板的机械强度和易成型的性能，又有有机材料良好的装饰性、耐腐蚀性、美观等优点，起到了以钢代木、高效施工、节约能源等良好效果，因而成为建筑业、造船业、家具行业、车辆制造业、电气行业的新型装饰材料。目前，彩色涂层钢板主要是以冷轧钢板、电镀锌钢板或热镀钢板为基板，经表面脱脂、磷化、络酸盐处理后，相继辊涂各种有机涂料经烘烤而制成的产品。涂层可采用聚酯、硅性树脂、氟树脂等，彩色涂层钢板的强度主要取决于基板材料和厚度，耐久性主要取决于镀层(镀锌量318g/m²)和表面涂层。

近几年，我国的彩色涂层钢板行业得到突飞猛进的发展，以热镀锌或镀铝锌钢板为基材的彩色涂层钢板产量以每年平均40％的速度增长，尽管如此，随着工业水平的不断发展，单一的产品型式存在外观单一、性能单一的局限，促使彩色涂层钢板朝着多功能化、无毒环保方向发展，从而满足娱乐场所、船舶、艺术馆等的内装饰以及工厂厂房、部分家电用板等场合的多功能要求。

在钢材中添加微量的稀土元素，可有效提高钢的韧性、耐磨性、抗腐蚀性，并能够改善钢的焊接性能和低温性能。

氢能是二十一世纪的绿色能源，氢是自然界中最普遍的元素，资源无穷无尽，不存在枯竭问题；氢的热值高，燃烧产物是水，零排放，无污染，可循环利用；氢能用途多样，储存方式可分为气态储存、液态储存、固态或化合物储存；开发新型高效的储氢材料和安全的储氢技术是当务之急；气态储氢能量密度低，不太安全；液态储氢能耗高，对储罐绝热性能要求高；固态储氢储存容量高，无需高压及隔热容器，安全性好，无爆炸危险，可得到高纯氢，提高氢的附加值。储氢材料用途广泛，可用于氢能的存储运输，也可用于一些特殊氢类实验仪器或耗材的表面材料。

因此，开发在常温常压环境下表现出卓越储氢性能而藉以满足在复杂环境下能长时问安全稳定工作的耐火储氢板具有积极意义和巨大的商业价值。

发明内容

本发明提供一种耐火储氢板，既能满足复杂弯曲加工性能要求，同时漆膜又具有显著的储氢性能。

本发明所提供的一种耐火储氢板，包括：基板、第一钝化层、底涂层、储氢薄膜层、第二钝化层、耐火层；

所述基板上表面从下到上依次设有第一钝化层、底涂层及储氢薄膜层；所述基板下表面从上到下依次设有第二钝化层、耐火层；

所述基板是稀土合金钢，所述稀土合金钢含0.1wt％～0.5wt％铈、0.05wt％～0.1wt％钪、0.01wt％～0.04wt％三氧化二钇及0.05wt％～0.08wt％锰；

所述储氢薄膜层为多元合金共混改性的聚酯树脂，所述聚酯树脂中含2.5wt％～4.5wt％的Mg-xLaNi₅-yPd，其中x＝1～4，y＝0.2～0.8，所述储氢薄膜层厚度为20～25μm；

所述耐火层材料为多元金属氧化物和硼化物共混改性的聚酰胺树脂，所述聚酰胺树脂中含0.5wt％～1.5wt％三氧化二铝，0.2wt％～0.8wt％三氧化铬，0.1wt％～0.5wt％氧化铍，0.05wt％～0.2wt％硼化锆和0.04wt％～0.1wt％硼化钛，所述耐火层厚度为15～19μm。

优选地，所述的一种耐火储氢板，在所述储氢薄膜层的表面还设有保护层，所述保护层用于活化所述储氢薄膜层和保护储氢薄膜层不受杂质组分的毒害。

优选地，所述的一种耐火储氢板，所述第一钝化层、第二钝化层为无铬的金属酸盐皮膜。

优选地，所述的一种耐火储氢板，所述底涂层为氨基改性环氧树脂或聚氨酯，厚度为4～6μm。

本发明通过对彩涂板的改进，不仅使钢板自身具有良好的弯曲加工性能，在复杂操作条件，如高温条件下涂层不开裂，不剥离，而且钢板表面的涂层材料具有卓越的储氢性能。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

一种耐火储氢板，包括：基板、第一钝化层、底涂层、储氢薄膜层、第二钝化层、耐火层；基板上表面从下到上依次设有第一钝化层、底涂层及储氢薄膜层；基板下表面从上到下依次设有第二钝化层、耐火层。

基板是稀土合金钢，稀土合金钢含0.1wt％～0.5wt％铈、0.05wt％～0.1wt％钪、0.01wt％～0.04wt％三氧化二钇及0.05wt％～0.08wt％锰。

储氢薄膜层为多元合金共混改性的聚酯树脂，聚酯树脂中含2.5wt％～4.5wt％的Mg-xLaNi₅-yPd，其中x＝1～4，y＝0.2～0.8，储氢薄膜层厚度为20～25μm，在多元合金中，Pd兼有催化作用。一般储氢材料易被杂质毒化失活，因此在储氢薄膜层的表面会优选再涂覆一层保护层，该保护层用于活化储氢薄膜层并保护储氢薄膜层不受杂质组分的毒害。保护层一般优选为改性的聚丙烯酸酯，厚度优选为0.1～1μm。

耐火层材料为多元金属氧化物和硼化物共混改性的聚酰胺树脂，聚酰胺树脂中含0.5wt％～1.5wt％三氧化二铝，0.2wt％～0.8wt％三氧化铬，0.1wt％～0.5wt％氧化铍，0.05wt％～0.2wt％硼化锆和0.04wt％～0.1wt％硼化钛，耐火层厚度为15～19μm。

第一钝化层和第二钝化层经钝化剂钝化而成，钝化剂为无铬的金属酸盐混合物水溶液，它包括1wt％～3wt％酒石酸钠，5wt％～10wt％氯化钠，1.5wt％～2.5wt％氯化钴，2wt％～5wt％硝酸，6wt％～10wt％硝酸钠；该类无铬钝化剂无毒环保，可与稀土合金钢形成致密的钝化膜，结合力优异；底涂层材料为氨基改性环氧树脂或聚氨酯，厚度为4～6μm。

本发明所述的一种耐火储氢板，以稀土合金钢为基材，采用以下步骤制备：1)喷淋脱脂；2)毛刷辊研磨；3)辊涂钝化层，烘干；4)辊涂氨基改性环氧树脂或聚氨酯作为底涂层，烘烤；5)辊涂多元金属氧化物和硼化物共混改性的聚酰胺树脂作为耐火层，烘烤；6)辊涂多元合金共混改性的聚酯树脂作为储氢薄膜层，辊涂储氢薄膜层的保护层，烘烤成型。

由上述实施例获得的一种耐火储氢板可耐1200℃以上的高温，铅笔硬度＞3H，弯曲试验＜1T；常温常压下，储氢容量＞10Kg/m²，放氢温度低，常压下温度高于150℃即可平缓释放出大于99wt％的氢气。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims

1.一种耐火储氢板，其特征在于，包括：基板、第一钝化层、底涂层、储氢薄膜层、第二钝化层、耐火层；

2.根据权利要求1所述的一种耐火储氢板，其特征在于，在所述储氢薄膜层的表面还设有保护层，所述保护层用于活化所述储氢薄膜层和保护储氢薄膜层不受杂质组分的毒害。

3.根据权利要求1所述的一种耐火储氢板，其特征在于，所述第一钝化层、第二钝化层为无铬的金属酸盐皮膜。

4.根据权利要求1所述的一种耐火储氢板，其特征在于，所述底涂层为氨基改性环氧树脂或聚氨酯，厚度为4～6μm。