CN109423596A - 用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法 - Google Patents

用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109423596A
CN109423596A CN201710566961.2A CN201710566961A CN109423596A CN 109423596 A CN109423596 A CN 109423596A CN 201710566961 A CN201710566961 A CN 201710566961A CN 109423596 A CN109423596 A CN 109423596A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solvent
hot
spraying coating
sealing agent
boron nitride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710566961.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109423596B (zh
Inventor
王倩
徐建明
朱文婕
谭兴海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Baosteel Industry Technological Service Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Baosteel Industry Technological Service Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Baosteel Industry Technological Service Co Ltd filed Critical Shanghai Baosteel Industry Technological Service Co Ltd
Priority to CN201710566961.2A priority Critical patent/CN109423596B/zh
Publication of CN109423596A publication Critical patent/CN109423596A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109423596B publication Critical patent/CN109423596B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法，本封孔剂包括底层溶剂和面层溶剂，底层溶剂包括氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂、纳米氧化物颗粒填料，面层溶剂包括氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂，工业纯水为溶剂。本方法首先将工件预热，涂覆底层溶剂于工件的热喷涂涂层表面；底层溶剂涂覆后干燥处理；面层溶剂加工业纯水稀释并混合均匀，将面层溶剂涂覆于工件热喷涂涂层的底层溶剂表面；工件于常温和加热干燥后，即可获得封闭效果良好且耐高温的热喷涂涂层封闭产品。本封孔剂及使用方法具有良好的渗透性、稳定性，有效减少热喷涂涂层的孔隙；在高温环境下具有良好的防腐、耐磨、防熔融金属粘附性能，延长热喷涂涂层使用寿命。

Description

用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法
技术领域
本发明涉及一种用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法。
背景技术
热喷涂技术在表面改性技术中占有重要地位，通过在材料表面涂覆涂层，可以有效地起到保护基体、防腐耐蚀的作用。然而热喷涂涂层并非完全致密，其中不可避免地存在孔隙。为阻止腐蚀介质对基体的侵蚀，提高涂层的耐腐蚀性能及扩大其在特殊环境下的应用范围，必须对涂层空隙进行封闭处理。
目前，封闭处理的方法很多，常用的有加热扩散重熔、采用自封闭涂层、封孔剂进行封闭处理、玻璃混合法等，其中采用封孔剂进行封闭处理，操作简便，效果良好，使用最为广泛。
封孔剂一般有有机封孔剂和无机封孔剂两大类，有机封孔剂的主剂一般用乙烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂等，溶剂采用醇类、芳香族碳氢化合物、酯类等，封孔效果好，具有优良的耐磨、耐化学介质渗透、耐温变性等，但其耐热性较差，其应用范围受到限制；无机封孔剂有硅酸钠水玻璃、磷酸盐类、氧化物类封孔剂等，具有一定的耐温性、化学性能稳定等特点，但一般适用于中低温（<500℃）条件下。
中国发明专利CN101134868A公开了一种热喷涂涂层封孔剂及其使用方法，其为环氧树脂型有机封孔剂，主要适用于低温（≤100℃）工况封孔。中国发明专利CN102925849公开了一种热喷涂涂层的复合封孔剂及其使用方法，其用于热镀锌锅沉没辊、稳定辊热喷涂涂层的三层复合封孔剂，耐磨、防腐、防锌液粘附，但随着热镀锌技术的发展，热镀纯锌或低铝锌已向热镀铝硅发展（680～700℃），同时对于相应的铝硅沉没辊、稳定辊热喷涂涂层封孔剂也要求具有更好的稳定性、耐高温腐蚀性等。
更广泛地在石油、化工等领域的高温部件经热喷涂技术制备涂层后，进行的封孔处理所用封孔剂需要具有良好的耐高温性能，且在高温环境下保持优良的渗透性、稳定性、防腐耐磨、防熔融金属粘附等性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法，主要解决现有封孔剂不能适用高于500℃的高温环境工况的技术问题，具有良好的渗透性、稳定性，有效减少热喷涂涂层的孔隙、微裂纹；在高温环境下具有良好的防腐、耐磨、防熔融金属粘附性能，延长热喷涂涂层使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂包括底层溶剂和面层溶剂，所述底层溶剂包括氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂、纳米氧化物颗粒ZrO2、TiO2和ZnO填料、工业纯水溶剂，所述面层溶剂包括氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂、工业纯水溶剂。
进一步，所述底层溶剂氮化硼悬浮液基料中氮化硼含量为40～70wt%，氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂、纳米氧化物颗粒填料的重量百分比为（90±6）:（7±3）:（3±1），所述面层溶剂氮化硼悬浮液基料中氮化硼含量为75～90wt%，氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂的重量百分比为（85±3）:（15±3）。
进一步，所述底层溶剂中纳米氧化物颗粒填料ZrO2、TiO2、ZnO的重量百分比为（80±7）:（18±2）:（2±1）。
一种上述用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂的使用方法包括如下步骤：
步骤一、将热喷涂涂层的工件预热至50～150℃，底层溶剂充分搅拌均匀，采用刷涂或喷雾方式均匀地涂覆于热喷涂涂层表面，厚度控制在5～10μm，使其充分渗透于涂层孔隙中；
步骤二、底层溶剂涂覆后在20～100℃下进行充分干燥；
步骤三、将面层溶剂加工业纯水进行稀释，根据热喷涂涂层对封孔剂粘度的要求，工业纯水与面层溶剂的重量百分比控制在（2～4):1，并充分混合均匀；
步骤四、在底层溶剂充分干燥后，采用刷涂或喷雾方式将配制好的面层溶剂均匀地涂覆于热喷涂涂层的底层溶剂表面，厚度控制在2～4μm；
步骤五、面层溶剂涂覆后，工件于常温干燥2～4h，90～100℃加热干燥3～4h，150～160℃加热干燥1h，随炉冷却至室温，即可获得封闭效果良好且耐高温的热喷涂涂层封闭产品。
由于本发明用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法采用了上述技术方案，即本封孔剂包括底层溶剂和面层溶剂，底层溶剂包括氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂、纳米氧化物颗粒填料，面层溶剂包括氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂，工业纯水为溶剂。本方法首先将工件预热，涂覆底层溶剂于工件的热喷涂涂层表面；底层溶剂涂覆后干燥处理；面层溶剂加工业纯水稀释并混合均匀，将面层溶剂涂覆于工件热喷涂涂层的底层溶剂表面；工件于常温和加热干燥后，即可获得封闭效果良好且耐高温的热喷涂涂层封闭产品。本封孔剂及使用方法，主要解决现有封孔剂不能适用高于500℃的高温环境工况的技术问题，具有良好的渗透性、稳定性，有效减少热喷涂涂层的孔隙、微裂纹；在高温环境下具有良好的防腐、耐磨、防熔融金属粘附性能，延长热喷涂涂层使用寿命。
具体实施方式
本发明用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂包括底层溶剂和面层溶剂，所述底层溶剂包括氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂、纳米氧化物颗粒ZrO2、TiO2和ZnO填料、工业纯水溶剂，所述面层溶剂包括氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂、工业纯水溶剂。
优选的，所述底层溶剂氮化硼悬浮液基料中氮化硼含量为40～70wt%，氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂、纳米氧化物颗粒填料的重量百分比为（90±6）:（7±3）:（3±1），所述面层溶剂氮化硼悬浮液基料中氮化硼含量为75～90wt%，氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂的重量百分比为（85±3）:（15±3）。
优选的，所述底层溶剂中纳米氧化物颗粒填料ZrO2、TiO2、ZnO的重量百分比为（80±7）:（18±2）:（2±1）。
一种上述用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂的使用方法包括如下步骤：
步骤一、将热喷涂涂层的工件预热至50～150℃，底层溶剂充分搅拌均匀，采用刷涂或喷雾方式均匀地涂覆于热喷涂涂层表面，厚度控制在5～10μm，使其充分渗透于涂层孔隙中；
步骤二、底层溶剂涂覆后在20～100℃下进行充分干燥；
步骤三、将面层溶剂加工业纯水进行稀释，根据热喷涂涂层对封孔剂粘度的要求，工业纯水与面层溶剂的重量百分比控制在（2～4):1，并充分混合均匀；
步骤四、在底层溶剂充分干燥后，采用刷涂或喷雾方式将配制好的面层溶剂均匀地涂覆于热喷涂涂层的底层溶剂表面，厚度控制在2～4μm；
步骤五、面层溶剂涂覆后，工件于常温干燥2～4h，90～100℃加热干燥3～4h，150～160℃加热干燥1h，随炉冷却至室温，即可获得封闭效果良好且耐高温的热喷涂涂层封闭产品。
本封孔剂具有良好的渗透性、稳定性，可以有效地减少热喷涂涂层的孔隙以及微裂纹；在高温环境下（≤900℃）具有良好的防腐、耐磨、防熔融金属粘附的性能，有效延长热喷涂涂层的使用寿命；且封孔剂为水基溶液，无易挥发有机溶剂，使用安全无毒，操作简单方便。
随着热镀技术的发展，铝硅合金镀层已成为国内外镀锌技术发展的一个重要分支，铝硅镀层钢板比一般热镀纯锌和热镀低铝锌涂层钢板具有更好的机械性能、更强的抗氧化性、耐腐蚀性能。用来制备铝硅镀层钢板的熔融高铝硅合金熔液（Al89%、Si10%、Fe1%）温度高达680~700℃，比普通的热镀纯锌（450℃左右）温度高出200℃，温度更高，腐蚀性更强，对沉没辊热喷涂涂层后所用封孔剂提出了更高的要求。应用本封孔剂及使用方法后，有效提高了沉没辊的性能，沉没辊在高铝硅熔池内使用一个周期后，无明显腐蚀现象，能有效防止铝硅液粘附；使用本封孔剂重新封闭一次后，可再重复使用一个周期，延长了沉没辊的使用寿命，降低了生产成本。

Claims (4)

1.一种用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂，其特征在于：所述封孔剂包括底层溶剂和面层溶剂，所述底层溶剂包括氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂、纳米氧化物颗粒ZrO2、TiO2和ZnO填料、工业纯水溶剂，所述面层溶剂包括氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂、工业纯水溶剂。
2.根据权利要求1所述的用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂，其特征在于：所述底层溶剂氮化硼悬浮液基料中氮化硼含量为40～70wt%，氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂、纳米氧化物颗粒填料的重量百分比为（90±6）:（7±3）:（3±1），所述面层溶剂氮化硼悬浮液基料中氮化硼含量为75～90wt%，氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO2粘结剂的重量百分比为（85±3）:（15±3）。
3.根据权利要求1或2所述的用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂，其特征在于：所述底层溶剂中纳米氧化物颗粒填料ZrO2、TiO2、ZnO的重量百分比为（80±7）:（18±2）:（2±1）。
4.一种根据权利要求1至3任一项所述用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂的使用方法，其特征在于本方法包括如下步骤：
步骤一、将热喷涂涂层的工件预热至50～150℃，底层溶剂充分搅拌均匀，采用刷涂或喷雾方式均匀地涂覆于热喷涂涂层表面，厚度控制在5～10μm，使其充分渗透于涂层孔隙中；
步骤二、底层溶剂涂覆后在20～100℃下进行充分干燥；
步骤三、将面层溶剂加工业纯水进行稀释，根据热喷涂涂层对封孔剂粘度的要求，工业纯水与面层溶剂的重量百分比控制在（2～4):1，并充分混合均匀；
步骤四、在底层溶剂充分干燥后，采用刷涂或喷雾方式将配制好的面层溶剂均匀地涂覆于热喷涂涂层的底层溶剂表面，厚度控制在2～4μm；
步骤五、面层溶剂涂覆后，工件常温干燥2～4h，90～100℃加热干燥3～4h，150～160℃加热干燥1h，随炉冷却至室温，即可获得封闭效果良好且耐高温的热喷涂涂层封闭产品。
CN201710566961.2A 2017-07-12 2017-07-12 用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法 Active CN109423596B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710566961.2A CN109423596B (zh) 2017-07-12 2017-07-12 用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710566961.2A CN109423596B (zh) 2017-07-12 2017-07-12 用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109423596A true CN109423596A (zh) 2019-03-05
CN109423596B CN109423596B (zh) 2022-06-21

Family

ID=65497120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710566961.2A Active CN109423596B (zh) 2017-07-12 2017-07-12 用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109423596B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109971324A (zh) * 2019-03-19 2019-07-05 惠州市瑞翔丰科技有限公司 耐高温封孔剂及封孔方法
CN110230021A (zh) * 2019-07-10 2019-09-13 上海君山表面技术工程股份有限公司 热喷涂涂层封孔剂及其制备方法
CN113072826A (zh) * 2021-04-25 2021-07-06 马鞍山钢铁股份有限公司 一种热浸镀沉没辊耐高温封孔剂及制备方法和涂覆方法
CN113277881A (zh) * 2020-02-19 2021-08-20 宝钢日铁汽车板有限公司 一种用于锌锅陶瓷元件的封闭剂以及封闭方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5869144A (en) * 1994-05-26 1999-02-09 Praxair S.T. Technology, Inc. Boron nitride-silicate sealant
US20060147699A1 (en) * 2002-10-03 2006-07-06 Alberta Research Council Inc. Protective ceramic coating
CN102925849A (zh) * 2012-10-18 2013-02-13 马鞍山马钢表面工程技术有限公司 一种热喷涂涂层的复合封孔剂及其使用方法
CN103172344A (zh) * 2013-04-09 2013-06-26 江西恒大高新技术股份有限公司 一种耐高温致密无机封孔剂涂料
CN105149513A (zh) * 2015-10-13 2015-12-16 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 一种可在浇铸过程中自动封孔的水口及其制作方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5869144A (en) * 1994-05-26 1999-02-09 Praxair S.T. Technology, Inc. Boron nitride-silicate sealant
US20060147699A1 (en) * 2002-10-03 2006-07-06 Alberta Research Council Inc. Protective ceramic coating
CN102925849A (zh) * 2012-10-18 2013-02-13 马鞍山马钢表面工程技术有限公司 一种热喷涂涂层的复合封孔剂及其使用方法
CN103172344A (zh) * 2013-04-09 2013-06-26 江西恒大高新技术股份有限公司 一种耐高温致密无机封孔剂涂料
CN105149513A (zh) * 2015-10-13 2015-12-16 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 一种可在浇铸过程中自动封孔的水口及其制作方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109971324A (zh) * 2019-03-19 2019-07-05 惠州市瑞翔丰科技有限公司 耐高温封孔剂及封孔方法
CN110230021A (zh) * 2019-07-10 2019-09-13 上海君山表面技术工程股份有限公司 热喷涂涂层封孔剂及其制备方法
CN113277881A (zh) * 2020-02-19 2021-08-20 宝钢日铁汽车板有限公司 一种用于锌锅陶瓷元件的封闭剂以及封闭方法
CN113277881B (zh) * 2020-02-19 2023-05-16 宝钢日铁汽车板有限公司 一种用于锌锅陶瓷元件的封闭剂以及封闭方法
CN113072826A (zh) * 2021-04-25 2021-07-06 马鞍山钢铁股份有限公司 一种热浸镀沉没辊耐高温封孔剂及制备方法和涂覆方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109423596B (zh) 2022-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109423596A (zh) 用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法
AU2002335945B2 (en) Method for coating a metal surface
CN102676971A (zh) 一种球墨铸铁管外表面复合涂层的制备方法
CN109440045A (zh) 一种电磁感应加热线圈超薄防护工艺
CN113072826A (zh) 一种热浸镀沉没辊耐高温封孔剂及制备方法和涂覆方法
CN107880606A (zh) 一种沉没辊表面涂层的封孔剂、制备方法及使用方法
CN110981512A (zh) 一种炉窑用纤维制品表面热反射抗侵蚀纳米涂料
CN102942845A (zh) 金属表面的防腐流程
CN103031055A (zh) 一种金属表面的无芳烃防腐工艺
CN102942813A (zh) 金属表面无芳烃防腐工艺
CN102936459A (zh) 一种金属表面的环保涂料涂覆工艺
CN115725219A (zh) 一种用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法和应用
CN102942859A (zh) 防腐涂料的涂覆流程
CN102942858A (zh) 一种金属表面的防腐流程
CN1218064C (zh) 一种保护电极基体耐高温熔体侵蚀的陶瓷涂层及其制备方法
CN102942860A (zh) 一种无芳烃防腐涂料涂覆流程
CN103045087A (zh) 防腐涂料的涂覆过程
CN102942871A (zh) 一种金属表面无芳烃防腐流程
CN102964991A (zh) 金属表面无芳烃防腐流程
CN102965001A (zh) 金属表面防腐流程
CN103045088A (zh) 一种金属表面的环保涂料涂覆流程
CN102942856A (zh) 一种金属表面无芳烃防腐方案
CN103214939A (zh) 一种锌铜合金箔防爆材料的涂覆方法
CN103205145A (zh) 一种防腐涂料的涂覆工艺
CN105130195A (zh) 连铸水口表层封孔剂及其使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant