CN106398328B - 一种耐高温防渗涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种耐高温防渗涂料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型耐高温防渗涂料及其制备方法和应用，属于气相渗金属领域。本发明所述新型耐高温防渗涂料，可实现900～1030℃的局部气相渗金属，以质量份计，包括固体粉末100g，液体粘结剂10～50ml，增韧纤维5～10g三种组分。本发明所述制备方法将三种组分按比例混合，搅拌均匀涂刷于零件表面，形成连续、致密的膜壳。本发明所述的防渗涂料配料简便，操作方便，易涂刷于复杂型面，能彻底防渗漏，易清理，对精密尺寸无粘结和腐蚀等影响。

Description

一种耐高温防渗涂料及其制备方法和应用
【技术领域】
本发明属于气相渗金属领域，具体涉及一种新型耐高温防渗涂料及其制备方法和应用。
【背景技术】
气相渗金属过程中，活性金属原子以气态形式存在，在炉内无处不在，使得气相防渗漏技术异常困难。目前，气相渗金属工艺中采用防渗涂料仅能实现900～910℃的完全防渗，超过910℃以上会出现严重粘结，采用工装或镍薄防护存在5～10μm漏渗，无法实现完全防渗，且防渗部位受工装的限制，操作过程复杂。所以要实现高温局部气相渗金属，最关键的一个技术前提取决于防渗涂料的耐高温性能。因此，开发一种耐高温性能的防渗涂料对于实现高温局部气相渗金属工艺来说是非常重要的。
【发明内容】
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种新型耐高温防渗涂料及其制备方法和应用，所述防渗涂料可实现900～1030℃的局部气相渗金属。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一方面，提供了一种耐高温防渗涂料，其特征在于：包括固体粉末100g，液体粘结剂10～50ml，增韧纤维5～10g。
进一步地，以质量计，所述固体粉末包括30％的氧化铝粉和70％的纯镍粉。
进一步地，所述氧化铝粉为120～220目。
进一步地，所述液体粘结剂包括乙酸正戊脂100ml，草酸二乙脂40～60ml，硝化纤维素4～6g。
进一步地，所述增韧纤维为多晶氧化铝纤维棉。
进一步地，所述多晶氧化铝纤维棉中Al2O3纯度≥85％。
另一方面，提供一种耐高温防渗涂料的制备方法，包括以下步骤：
1)配制液体粘结剂：分别称取乙酸正戊脂100ml，草酸二乙脂40～60ml，硝化纤维素4～6g，装入容器中，搅拌或静置，直到硝化纤维素全部溶解；
2)配制防渗涂料：分别称取固体粉末100g和增韧纤维5～10g，与步骤1)的液体粘结剂10～50ml混合，均匀混合即可；以质量计，所述固体粉末包括30％的氧化铝粉和70％的纯镍粉。
最后，提供一种耐高温防渗涂料当其在局部气相渗金属时，其使用温度为900～1030℃，保温时间为2～8h。
有益效果：本发明公开的新型耐高温防渗涂料由固体粉末、液体粘结剂及增韧纤维组成具有配料简便的优点；三种组分按比例混合，搅拌均匀涂刷于零件表面，形成连续、致密的膜壳，使得本发明所述的制备方法具有操作方便的优点，本发明所述的耐高温防渗涂料可直接对复杂型面防渗部位涂刷，操作简便，防渗温度可实现1030℃，不粘结；高温气相渗金属(例如：气相渗铝)时不开裂、剥落或粉化，对渗金属气氛完全隔离，而且与基体金属不发生有害反应，彻底防漏渗；在冷却后，料浆薄膜与基体不粘结、易清理，对精密尺寸无粘结和腐蚀等影响，本发明提供的耐高温防渗涂料彻底地解决了气相高温防渗难题。
【附图说明】
图1为本发明实施例提供的防渗面100×的金相组织图；
图2为本发明实施例提供的防渗面的能谱分析图；
图3为本发明实施例提供的气相渗金属工艺流程图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明做以进一步说明。
以下实施例所用试剂规格如下：
固体粉末：V20粉(氧化铝粉)120～220目
纯镍粉(ZD203·JS·50-2015)
液体粘结剂：乙酸正戊脂(Q/CYDZ445-2007)
草酸二乙脂(HGB3458-62)
硝化纤维素(WJ9028-2005)H型1/2a秒
增韧纤维：多晶氧化铝纤维棉，Al2O3纯度≥85％
实施例1
一种新型耐高温防渗涂料包括固体粉末100g，液体粘结剂40ml，增韧纤维6g，其中固体粉末包括氧化铝粉30g，纯镍粉70g，液体粘结剂包括乙酸正戊脂100ml，草酸二乙脂50ml，硝化纤维素5g。
一种新型耐高温防渗涂料的制备方法，所述方法如下：
1)配制液体粘结剂：分别称取乙酸正戊脂100ml，草酸二乙脂(50ml)，硝化纤维素5g，装入容器中，搅拌或静置于容器直到硝化纤维素全部溶解为止；
2)配制防渗涂料：分别称取固体粉末100g和增韧纤维6g，与量取制备的液体粘结剂40ml混合，搅拌20～30分钟，均匀混合即可，在室温下存放，配制后应于8小时之内使用。
一种新型耐高温防渗涂料在局部气相渗金属中的应用，工艺流程参考图3，采用此涂料在(900℃)气相渗铝，保温时间为5小时。在温度和保温时间一定的情况下，不小于20mm的涂料层均能完全防渗。
试验结果：本实施例涂敷厚度20～25mm，涂敷后的涂料在零件表面形成坚硬、致密的膜壳、不易脱落。在防渗后易脱落，无粘结，无漏渗。试验证明，带有基体金属色的机加工面的效果最好，防渗面没有粘接，呈光亮的金属色。
涂料的清理方法：先用橡胶榔头敲打料壳，清理掉防渗涂料的膜壳，然后浸泡在热水(水温50～70℃)中清洗干净；必要时可采用湿吹砂轻吹表面的浮渣。
实施例2
一种新型耐高温防渗涂料包括固体粉末100g，液体粘结剂10ml，增韧纤维5g。其中固体粉末包括氧化铝粉30g，纯镍粉70g，液体粘结剂包括乙酸正戊脂100ml，草酸二乙脂40ml，硝化纤维素4g。
本实施例与实施例1除各组分的质量不一样外，制备方法均一样。
在局部气相渗金属中的应用，新型耐高温防渗涂料的使用温度为980℃，保温时间为8小时。
试验结果：本实施例涂敷厚度25～28mm，防渗后膜壳能较好脱落，无粘结，无漏渗。
实施例3
一种新型耐高温防渗涂料包括固体粉末100g，液体粘结剂50ml，增韧纤维10g。其中固体粉末包括氧化铝粉30g，纯镍粉70g，液体粘结剂包括乙酸正戊脂100ml，草酸二乙脂60ml，硝化纤维素6g。
本实施例与实施例1除各组分的质量不一样外，制备方法均一样。
在局部气相渗金属中的应用，新型耐高温防渗涂料的使用温度为1030℃，保温时间为2小时。
试验结果：本实施例涂敷厚度20～26mm，气相渗铝后，涂料膜壳依旧紧紧包裹着防渗部位，未见开裂、掉块及粉化现象。用橡胶榔头敲打后，防渗涂料膜壳彻底剥落，没有粘结现象，基体呈现金属光泽，图1金相分析表明：防渗面未见漏渗、腐蚀等现象，图2能谱检测表明：无外来污染元素及有害元素。
以上所述仅是本发明较佳的具体实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，本发明不仅限于此，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种耐高温防渗涂料，其特征在于：包括固体粉末100g，液体粘结剂10～50ml，增韧纤维5～10g，以质量计，所述固体粉末包括30％的氧化铝粉和70％的纯镍粉，所述氧化铝粉为120～220目，以质量计，所述液体粘结剂包括乙酸正戊酯100ml，草酸二乙酯40～60ml，硝化纤维素4～6g，所述增韧纤维为多晶氧化铝纤维棉。
2.根据权利要求1所述的耐高温防渗涂料，其特征在于：所述多晶氧化铝纤维棉中Al2O3纯度≥85％。
3.一种耐高温防渗涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)配制液体粘结剂：分别称取乙酸正戊酯100ml，草酸二乙酯40～60ml，硝化纤维素4～6g，装入容器中，搅拌或静置，直到硝化纤维素全部溶解；
2)配制防渗涂料：分别称取固体粉末100g和增韧纤维5～10g，与步骤1)的液体粘结剂10-50ml混合，均匀混合即可；以质量计，所述固体粉末包括30％的氧化铝粉和70％的纯镍粉。
4.一种基于权利要求1至3中任一项所述的耐高温防渗涂料，当其在局部气相渗金属时，其使用温度为900～1030℃，保温时间为2～8h。
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