CN106498402A - 一种用于热喷涂金属涂层孔隙封闭的缓蚀剂 - Google Patents
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Abstract
一种用于热喷涂金属涂层孔隙封闭的缓蚀剂属于在大气环境中耐蚀性的技术领域。其中，亚硝酸钠浓度60～100ppm；三聚磷酸钠含量为500～1200ppm；磷酸钠含量为250～600ppm；钼酸钠浓度400～600ppm；铈类化合物浓度为60～150ppm；铈类化合物为三氯化铈、硫酸铈或硝酸铈；还有占缓蚀剂重量的3.0％～10.0％的有机皮膜液以及5％～15％的乙醇，其余为水。本发明复配烷基类化合物，使之在孔隙内部有利于形成有机无机复合保护膜。同时，为了增加封孔缓蚀剂的渗透性能，添加醇降低封孔缓蚀剂的表面张力，有利于使之渗透到孔隙深处。最后，在一定温度作用下，快速在金属涂层孔隙内部形成有机无机复合保护膜，从而起到提高金属涂层环境适应性的作用。
Description
技术领域
本发明属于利用缓蚀剂，对热喷涂金属或者合金涂层的孔隙进行封闭再处理，以提高热喷涂金属涂层在大气环境中耐蚀性的技术。即采用一种缓蚀剂，对热喷涂金属涂层表面进行封孔再处理。这样，可以显著地提高热喷涂金属涂层在腐蚀大气中的环境适应性。
背景技术
对于金属涂层的制备，一般采用热喷涂技术。热喷涂技术能在金属基体表面制备出具有优异性能的涂层，从而赋予基体更好地耐磨、耐蚀、耐高温、耐冲击等性能，已应用于金属表面防护及修复领域。常见的热喷涂技术有电弧喷涂、超音速火焰喷涂和等离子喷涂技术。
决定热喷涂金属涂层性能的根本是涂层自身的耐蚀性。同时，金属涂层的耐蚀性能不仅与涂层本身的性质有关，而且还与金属涂层的结合强度即附着力有关。在金属涂层的制备过程中，由于金属粒子的相互叠加堆积，粒子与粒子之间必定会形成孔隙，孔隙可以分为贯穿孔和非贯穿孔两类。由于贯穿孔直接连通了腐蚀环境与基材，因此，贯穿孔比非贯穿孔更需要引起重视。涂层孔隙率的主要来源是未熔化的、部分熔化的或再固化的粒子。孔隙率能影响涂层的机械力学性能、热物理性质和耐蚀性能等，是金属涂层一项至关重要的性质。所以，必须采取一系列措施来降低涂层孔隙率，保证涂层具有优秀的防腐、耐磨性能。
研究表明，经过再处理的金属涂层耐磨性能与未经过再处理的金属涂层耐磨性能相比，前者比后者高出77％到140％。这主要是因为金属涂层经过再处理后能有效降低涂层中的孔隙率，减少甚至是消除涂层中的孔隙，使得金属涂层缺陷进一步降低，从而增强了金属涂层的耐蚀性、耐磨性能。
目前，对于喷涂金属涂层的封闭主要采用有机涂层和氧化性的铬酸盐进行氧化钝化处理。有机涂层往往改变金属涂层本来面目，结果是限制了金属涂层的应用范围。采用铬酸盐进行氧化钝化处理，一方面不能够满足环保要求，另一方面钝化膜寿命短，不耐氯离子的腐蚀。为此，需要开发一种即不显著影响金属涂层本身的表面状态，又能够对金属涂层孔隙进行有效封闭处理，提高金属涂层在腐蚀大气环境中的环境适应性。
发明内容
一种用于热喷涂金属涂层孔隙封闭的缓蚀剂，其特征在于：
缓蚀剂中，亚硝酸钠浓度60～100ppm；三聚磷酸钠含量为500～1200ppm；磷酸钠含量为250～600ppm；钼酸钠浓度400～600ppm；铈类化合物浓度为60～150ppm；铈类化合物为三氯化铈、硫酸铈或硝酸铈；
还有占缓蚀剂重量的3.0％～10.0％的市售有机皮膜液以及占缓蚀剂重量的5％～15％的乙醇，其余为水。
进一步，乙醇采用的是重量百分比浓度为95％的乙醇溶液加入到缓蚀剂中。
进一步，缓蚀剂中的铈盐为三氯化铈。
进一步，青岛恒信达化工有限公司生产的KD-T有机皮膜液。
所述缓蚀剂的应用，其特征在于：
将上述缓蚀剂溶液喷洒在热喷涂好的金属涂层表面上，使之自行渗透不低于8小时；然后，使用暖风机，调整出口温度40～70度，对喷洒缓蚀剂的金属涂层表面进行热风吹扫；
重复上述步骤2次以上，即喷洒缓蚀剂然后热风吹扫在3次以上，每次间隔时间3小时。
缓蚀剂所开发的铁基材料缓蚀剂是一种低毒性的包括亚硝酸盐钠、磷酸钠、三聚磷酸钠、钼酸钠和三氯化铈。在上述缓蚀剂中，加入有机皮膜液进行混合，为了促进上述有机无机复合缓蚀剂渗透到热喷涂金属涂层的孔隙中，加入乙醇以降低有机无机复合缓蚀剂的表面张力。由此，构成了铁基处理表面喷涂金属涂层封孔处理的缓蚀剂。
本发明是在研发铁基处理防腐缓蚀剂的基础上，进一步复配烷基类化合物，使之在孔隙内部有利于形成有机无机复合保护膜。同时，为了增加缓蚀剂的渗透性能，添加醇、或者酮类有机溶剂化合物，降低缓蚀剂的表面张力，有利于使之渗透到孔隙深处。最后，在一定温度作用下，快速在金属涂层孔隙内部形成有机无机复合保护膜，从而起到提高金属涂层环境适应性的作用。
具体实施方式
以下实施例中有机皮膜液采用市售KD-T有机皮膜液(青岛恒信达化工有限公司生产)，乙醇和有机皮膜液中的重量百分比数据均为占缓蚀剂的重量百分比，乙醇建议采用的是重量百分比浓度为95％的乙醇溶液加入到缓蚀剂中。
将缓蚀剂喷洒在热喷涂好的金属涂层表面上，使之自行渗透8小时；然后，使用暖风机，调整出口温度40～70度，对喷洒缓蚀剂的金属涂层表面进行热风吹扫；喷洒缓蚀剂然后热风吹扫在3次以上，每次间隔时间3小时。
实例1当缓蚀剂组成为亚硝酸钠类化合物60ppm，三聚磷酸钠化合物800ppm，磷酸钠400ppm,钼酸钠化合物500ppm，三氯化铈100ppm时，再与10.0％(wt./wt.)的市售皮膜液进行混合，并加入15％(wt./wt.)的乙醇有机溶剂混合，得到缓蚀剂。对超音速火焰喷涂金属涂层表面喷洒缓蚀剂，采用出口温度70度的热风吹扫，如此处理3次。结果发现，热风吹扫后，盐雾试验达80天以上。
实例2当缓蚀剂组成为亚硝酸钠化合物100ppm，三聚磷酸钠1000ppm，磷酸钠500ppm,钼酸钠化合物750ppm，三氯化铈150ppm时，再与3.0％(wt./wt.)的市售皮膜液进行混合，并加入5％(wt./wt.)的乙醇混合，得到缓蚀剂。对超音速火焰喷涂金属涂层表面喷洒缓蚀剂，采用出口温度50度的热风吹扫，如此处理3次。结果发现，金属涂层耐盐雾时间达75天以上。
实例3当缓蚀剂组成为亚硝酸钠化合物60ppm，三聚磷酸钠900ppm，磷酸钠300PPM,钼酸钠化合物450ppm，三氯化铈100ppm时，再与5％的有机皮膜液进行混合，并加入10％(wt./wt.)的乙醇混合，得到缓蚀剂。对超音速火焰喷涂金属涂层表面喷洒缓蚀剂，采用出口温度60度的热风吹扫，如此处理3次。结果发现，缓蚀剂浓度合理，渗透效果很好。经过缓蚀剂再处理的金属涂层耐盐雾时间达到3个月以上。
Claims (5)
1.一种用于热喷涂金属涂层孔隙封闭的缓蚀剂，其特征在于：
缓蚀剂中，亚硝酸钠浓度60～100ppm；三聚磷酸钠含量为500～1200ppm；磷酸钠含量为250～600ppm；钼酸钠浓度400～600ppm；铈类化合物浓度为60～150ppm；铈类化合物为三氯化铈、硫酸铈或硝酸铈；
还有占缓蚀剂重量的3.0％～10.0％的市售有机皮膜液以及占缓蚀剂重量的5％～15％的乙醇，其余为水。
2.根据权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于：
在本封孔缓蚀剂中，乙醇采用的是重量百分比浓度为95％的乙醇溶液加入到封孔缓蚀剂中。
3.根据权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于：
缓蚀剂中的铈盐为三氯化铈。
4.根据权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于：
青岛恒信达化工有限公司生产的KD-T有机皮膜液。
5.如权利要求1-4所述缓蚀剂的应用，其特征在于：
将上述缓蚀剂溶液喷洒在热喷涂好的金属涂层表面上，使之自行渗透不低于8小时；然后，使用暖风机，调整出口温度40～70度，对喷洒封孔缓蚀剂的金属涂层表面进行热风吹扫；
重复上述步骤2次以上，即喷洒缓蚀剂然后热风吹扫在3次以上，每次间隔时间3小时。
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