CN111073503B - 一种耐高温高辐射率防腐涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐高温高辐射率防腐涂料,由以下重量份数的原料制成:堇青石微粉5‑10份、四氧化三铁微粉4‑8份、氧化铬微粉2‑6份、氧化钴微粉6‑10份、锰铁尖晶石微粉4‑10份、硼硅玻璃粉15‑20份、低熔点玻璃粉改性石墨烯3‑5份、结合剂30‑50份,分散剂0.1‑0.2份、润湿剂0.03‑0.1、增稠剂0.15‑0.3份以及消泡剂0.05‑0.15份。本发明的防腐涂料兼顾低温和高温防腐性能同时又具备较高的红外辐射率。
Description
技术领域
本发明涉及防腐涂料技术领域,具体涉及一种耐高温高辐射率防腐涂料。
背景技术
金属发热体或换热器在高温空气中长期使用会发生表面氧化和腐蚀,从而影响金属发热体或换热器的使用寿命;另一方面金属具有良好的热传导性能,但是金属对热的辐射能力较低,一般金属的红外辐射率在0.5-0.8的范围而陶瓷的红外辐射率可达到0.9以上。因此,在金属发热体或换热器表面涂覆一层耐高温高辐射率的陶瓷防腐涂料,可以大大提高金属发热体的使用寿命和热转换效率,从而达到节能减排物尽其用的效果。
最近几十年关于红外高辐射节能涂料和防腐涂料的研究取得了长足的进步。红外高辐射节能涂料以无机陶瓷材料为主要原料应用在高温工业窑炉、锅炉和换热器表面取得了很好的节能效果。发明专利(201811596519.5)公开了一种无机耐高温陶瓷耐磨防腐涂料,以无机粘接剂、陶瓷组合物、低熔点玻璃为主要原料,制备出的高温陶瓷防腐涂料具有一定的高温防腐性能和中低温耐磨性能,但是涂料不具备低温防腐和红外辐射率的功能。发明专利(申请号201811606111.1)公开了一种高稳定强化热吸收节能涂料,主要选用具有高吸收/高辐射性能的电熔原料和有机硅树脂或陶瓷树脂为主要原料,制备出的强化热吸收节能涂料具有较高的红外辐射率,但在高温下抗氧化腐蚀性能不佳。对于低温防腐涂料的研究,主要选用有机溶剂为主要原料,比较常见的有机溶剂为环氧树脂、有机硅树脂和酚醛树脂等,使用温度一般较低。有机溶剂和石墨烯原料混合使用在低温或常温防腐方面取得了良好的防腐效果。发明专利(申请号201910384006.6)公开了一种防腐涂料及制备方法,主要选用石墨烯粉、锌粉和水性环氧树脂等为主要原料,制备了一种具有良好防腐性和稳定性的防腐涂料,但是使用温度不高;发明专利(申请号201910068018.8)公开了基于石墨烯的有机无机耐高温防腐涂料及制备方法,以水性无机盐粘接剂、石墨烯和有机硅树脂为主要原料,制备了一种耐高温防腐涂料,但是涂料只能在中低温环境使用并且只有单一防腐性能。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题的不足,提供一种耐高温高辐射率防腐涂料,兼顾低温和高温防腐性能同时又具备较高的红外辐射率。
本发明为解决上述技术问题的不足,所采用的技术方案是:一种耐高温高辐射率防腐涂料,由以下重量份数的原料制成:堇青石微粉5-10份、四氧化三铁微粉4-8份、氧化铬微粉2-6份、氧化钴微粉6-10份、锰铁尖晶石微粉4-10份、硼硅玻璃粉15-20份、低熔点玻璃粉改性石墨烯3-5份、结合剂30-50份,分散剂0.1-0.2份、润湿剂0.03-0.1、增稠剂0.15-0.3份以及消泡剂0.05-0.15份。
作为本发明一种耐高温高辐射率防腐涂料的进一步优化:由以下重量份数的原料制成:堇青石微粉10份、四氧化三铁微粉6份、氧化铬微粉6份、氧化钴微粉10份、锰铁尖晶石微粉8份、硼硅玻璃粉20份、低熔点玻璃粉改性石墨烯5份、结合剂30份,分散剂0.1份、润湿剂0.1、增稠剂0.2份以及消泡剂0.1份。
作为本发明一种耐高温高辐射率防腐涂料的进一步优化:所述低熔点玻璃粉改性石墨烯的制备方法如下:
S1:取低熔点玻璃粉与溶剂混合后进行超声分散得到分散液,再向分散液中加入去离子水和偶联剂,继续超声分散,分散得到的溶液在80-85℃的温度下搅拌,最后经清洗和烘干得到预制玻璃粉体,将预制玻璃粉体加入去离子水,磁力搅拌配制成悬浮液,备用;
S2:取石墨烯加入去离子水,在常温下超声振荡制得石墨烯溶液,将石墨烯溶液缓缓滴加入玻璃粉体悬浮液中,然后真空抽滤,最后将得到的粉体烘干后得到低熔点玻璃粉改性石墨烯。
作为本发明一种耐高温高辐射率防腐涂料的进一步优化:所述低熔点玻璃粉的制备方法如下:取Bi2O3、ZnO、V2O5、SiO2、Al2O3、Sb2O3以及堇青石粉,均匀混合后在800~1000℃熔制60-100min,将得到的玻璃液倒入铜质模具中,自然冷却至室温,得到块状玻璃,最后将块状玻璃球磨粉碎成初级玻璃粉,再利用冷冻研磨工艺将初级玻璃粉转化为纳米级低熔点玻璃粉。
作为本发明一种耐高温高辐射率防腐涂料的进一步优化:原料中按重量份数包括15-25份Bi2O3、10-20份ZnO、6-8份V2O5、5-10份SiO2、2-6份Al2O3、1-2份Sb2O3以及12-16份堇青石粉。
作为本发明一种耐高温高辐射率防腐涂料的进一步优化:低熔点玻璃粉与石墨烯的重量比为0.1-10,石墨烯为层数小于等于5层的少层石墨烯粉料。
作为本发明一种耐高温高辐射率防腐涂料的进一步优化:所述堇青石微粉、四氧化三铁微粉、氧化铬微粉、氧化钴微粉、锰铁尖晶石微粉以及硼硅玻璃粉的粒度均小于5μm。
作为本发明一种耐高温高辐射率防腐涂料的进一步优化:所述结合剂为苯丙乳液改性有机硅树脂、硅溶胶或水玻璃中的一种或任意混合物。
作为本发明一种耐高温高辐射率防腐涂料的进一步优化:所述分散剂为聚乙二醇或聚丙烯酸铵。
作为本发明一种耐高温高辐射率防腐涂料的进一步优化:所述润湿剂为氟碳类表面活性剂,增稠剂为羧甲基纤维素,消泡剂为有机硅消泡剂。
有益效果
一、本发明的涂料具有较好的高温防腐性,一般涂料的中低温防腐性能主要是靠有机溶剂和石墨烯发挥作用,本发明的涂料在中低温阶段依靠有机硅树脂、水玻璃和石墨烯共同作用达到防腐的目的,在高温阶段,涂料中的改性石墨烯、硼硅玻璃粉和耐高温高辐射粉料(堇青石微粉、四氧化三铁微粉、氧化铬微粉、氧化钴微粉和锰铁尖晶石微粉)相结合,可以使涂层在高温下形成一层玻璃层,可以有效防止金属的氧化和酸碱气氛侵蚀,使其具有较好的高温防腐性。
二、本发明的涂料具有较好的红外辐射性能,涂料中的堇青石微粉、四氧化三铁微粉、氧化铬微粉、氧化钴微粉和锰铁尖晶石微粉能够保证涂层在中低温阶段比金属更高的辐射性能可以提高金属换热器的散热效果。在高温阶段,这些高辐射粉料相互反应形成更加复杂的尖晶石体结构,使涂层高温红外辐射率更高,堇青石材料本身是一种微裂纹结构体可以保证涂层具有很好的抗热震性能进而提高涂层的使用寿命。涂层应用在金属高温换热器和发热体表面即起到了对金属的防护有提高了换热效率,从而达到节能减排的效果。
三、本发明的涂料具有较好的高温高导热性能,石墨烯具有高导热高耐酸碱腐蚀等优异的性能,但是石墨烯在高温下极易氧化,一般石墨烯在氧化气氛下的使用温度不超过500℃,温度较高时石墨烯会发生氧化从而起不到其应用作用。本发明涂料中的石墨烯通过低熔点玻璃粉改性,当温度较高时低熔点玻璃粉会融化附着在石墨烯表面阻止石墨烯的氧化。石墨烯在高温下的稳定存在可以保证涂层具有高导热性能再加上其高辐射性能可以使涂层具有优异的散热效果。
具体实施方式
以下结合具体实施方式进一步对本发明的技术方案进行阐述。
实施例1
一种耐高温高辐射率防腐涂料,由以下重量份数的原料制成:堇青石微粉10份、四氧化三铁微粉6份、氧化铬微粉6份、氧化钴微粉10份、锰铁尖晶石微粉8份、硼硅玻璃粉20份、低熔点玻璃粉改性石墨烯5份、结合剂(有机硅树脂:水玻璃=1:1)30份,聚乙二醇0.1份、氟碳类表面活性剂0.1、羧甲基纤维素0.2份以及有机硅类消泡剂0.1份。
堇青石微粉、四氧化三铁微粉、氧化铬微粉、氧化钴微粉、锰铁尖晶石微粉以及硼硅玻璃粉的粒度均小于5μm。
低熔点玻璃粉改性石墨烯的制备方法如下:
S1:取低熔点玻璃粉与溶剂混合后进行超声分散得到分散液,再向分散液中加入去离子水和偶联剂,继续超声分散,分散得到的溶液在80-85℃的温度下搅拌,最后经清洗和烘干得到预制玻璃粉体,将预制玻璃粉体加入去离子水,磁力搅拌配制成悬浮液,备用;
低熔点玻璃粉的制备方法如下:原料中按重量份数包括15份Bi2O320份ZnO6份V2O510份SiO22份Al2O32份Sb2O3以及12份堇青石粉,均匀混合后在900℃熔制90min,将得到的玻璃液倒入铜质模具中,自然冷却至室温,得到块状玻璃,最后将块状玻璃球磨粉碎成初级玻璃粉,再利用冷冻研磨工艺将初级玻璃粉转化为纳米级低熔点玻璃粉。
S2:取石墨烯加入去离子水,在常温下超声振荡制得石墨烯溶液,将石墨烯溶液缓缓滴加入玻璃粉体悬浮液中(低熔点玻璃粉与石墨烯的重量比为1,石墨烯为层数小于等于5层的少层石墨烯粉料),然后真空抽滤,最后将得到的粉体烘干后得到低熔点玻璃粉改性石墨烯。
实施例2
一种耐高温高辐射率防腐涂料,由以下重量份数的原料制成:堇青石微粉5份、四氧化三铁微粉4份、氧化铬微粉2份、氧化钴微粉6份、锰铁尖晶石微粉4份、硼硅玻璃粉15份、低熔点玻璃粉改性石墨烯3份、结合剂30份,聚乙二醇0.1份、氟碳类表面活性剂0.03份、羧甲基纤维素0.15份以及有机硅类消泡剂0.05份。
堇青石微粉、四氧化三铁微粉、氧化铬微粉、氧化钴微粉、锰铁尖晶石微粉以及硼硅玻璃粉的粒度均小于5μm。
低熔点玻璃粉改性石墨烯的制备方法如下:
S1:取低熔点玻璃粉与溶剂混合后进行超声分散得到分散液,再向分散液中加入去离子水和偶联剂,继续超声分散,分散得到的溶液在80-85℃的温度下搅拌,最后经清洗和烘干得到预制玻璃粉体,将预制玻璃粉体加入去离子水,磁力搅拌配制成悬浮液,备用;
低熔点玻璃粉的制备方法如下:原料中按重量份数包括25份Bi2O310份ZnO8份V2O55份SiO26份Al2O31份Sb2O3以及16份堇青石粉,均匀混合后在800℃熔制100min,将得到的玻璃液倒入铜质模具中,自然冷却至室温,得到块状玻璃,最后将块状玻璃球磨粉碎成初级玻璃粉,再利用冷冻研磨工艺将初级玻璃粉转化为纳米级低熔点玻璃粉。
S2:取石墨烯加入去离子水,在常温下超声振荡制得石墨烯溶液,将石墨烯溶液缓缓滴加入玻璃粉体悬浮液中(低熔点玻璃粉与石墨烯的重量比为0.5,石墨烯为层数小于等于5层的少层石墨烯粉料),然后真空抽滤,最后将得到的粉体烘干后得到低熔点玻璃粉改性石墨烯。
实施例3
一种耐高温高辐射率防腐涂料,由以下重量份数的原料制成:堇青石微粉10份、四氧化三铁微粉8份、氧化铬微粉6份、氧化钴微粉10份、锰铁尖晶石微粉10份、硼硅玻璃粉20份、低熔点玻璃粉改性石墨烯5份、结合剂50份,聚乙二醇0.2份、氟碳类表面活性剂0.1份、羧甲基纤维素0.3份以及有机硅类消泡剂0.15份。
堇青石微粉、四氧化三铁微粉、氧化铬微粉、氧化钴微粉、锰铁尖晶石微粉以及硼硅玻璃粉的粒度均小于5μm。
低熔点玻璃粉改性石墨烯的制备方法如下:
S1:取低熔点玻璃粉与溶剂混合后进行超声分散得到分散液,再向分散液中加入去离子水和偶联剂,继续超声分散,分散得到的溶液在80-85℃的温度下搅拌,最后经清洗和烘干得到预制玻璃粉体,将预制玻璃粉体加入去离子水,磁力搅拌配制成悬浮液,备用;
低熔点玻璃粉的制备方法如下:原料中按重量份数包括20份Bi2O315份ZnO7份V2O58份SiO25份Al2O31.5份Sb2O3以及14份堇青石粉,均匀混合后在1000℃熔制80min,将得到的玻璃液倒入铜质模具中,自然冷却至室温,得到块状玻璃,最后将块状玻璃球磨粉碎成初级玻璃粉,再利用冷冻研磨工艺将初级玻璃粉转化为纳米级低熔点玻璃粉。
S2:取石墨烯加入去离子水,在常温下超声振荡制得石墨烯溶液,将石墨烯溶液缓缓滴加入玻璃粉体悬浮液中(低熔点玻璃粉与石墨烯的重量比为5,石墨烯为层数小于等于5层的少层石墨烯粉料),然后真空抽滤,最后将得到的粉体烘干后得到低熔点玻璃粉改性石墨烯。
实施例4
一种耐高温高辐射率防腐涂料,由以下重量份数的原料制成:堇青石微粉5份、四氧化三铁微粉4份、氧化铬微粉2份、氧化钴微粉10份、锰铁尖晶石微粉10份、硼硅玻璃粉20份、低熔点玻璃粉改性石墨烯3份、结合剂50份,聚丙烯酸铵0.1份、氟碳类表面活性剂0.1份、羧甲基纤维素0.15份以及有机硅类消泡剂0.15份。
堇青石微粉、四氧化三铁微粉、氧化铬微粉、氧化钴微粉、锰铁尖晶石微粉以及硼硅玻璃粉的粒度均小于5μm。
低熔点玻璃粉改性石墨烯的制备方法如下:
S1:取低熔点玻璃粉与溶剂混合后进行超声分散得到分散液,再向分散液中加入去离子水和偶联剂,继续超声分散,分散得到的溶液在80-85℃的温度下搅拌,最后经清洗和烘干得到预制玻璃粉体,将预制玻璃粉体加入去离子水,磁力搅拌配制成悬浮液,备用;
低熔点玻璃粉的制备方法如下:原料中按重量份数包括15份Bi2O310份ZnO、6份V2O55份SiO22份Al2O31份Sb2O3以及12份堇青石粉,均匀混合后在800℃熔制70min,将得到的玻璃液倒入铜质模具中,自然冷却至室温,得到块状玻璃,最后将块状玻璃球磨粉碎成初级玻璃粉,再利用冷冻研磨工艺将初级玻璃粉转化为纳米级低熔点玻璃粉。
S2:取石墨烯加入去离子水,在常温下超声振荡制得石墨烯溶液,将石墨烯溶液缓缓滴加入玻璃粉体悬浮液中(低熔点玻璃粉与石墨烯的重量比为0.1,石墨烯为层数小于等于5层的少层石墨烯粉料),然后真空抽滤,最后将得到的粉体烘干后得到低熔点玻璃粉改性石墨烯。
实施例5
一种耐高温高辐射率防腐涂料,由以下重量份数的原料制成:堇青石微粉10份、四氧化三铁微粉8份、氧化铬微粉6份、氧化钴微粉6份、锰铁尖晶石微粉4份、硼硅玻璃粉15份、低熔点玻璃粉改性石墨烯5份、结合剂30份,聚丙烯酸铵0.2份、氟碳类表面活性剂0.03份、羧甲基纤维素0.3份以及有机硅类消泡剂0.05份。
堇青石微粉、四氧化三铁微粉、氧化铬微粉、氧化钴微粉、锰铁尖晶石微粉以及硼硅玻璃粉的粒度均小于5μm。
低熔点玻璃粉改性石墨烯的制备方法如下:
S1:取低熔点玻璃粉与溶剂混合后进行超声分散得到分散液,再向分散液中加入去离子水和偶联剂,继续超声分散,分散得到的溶液在80-85℃的温度下搅拌,最后经清洗和烘干得到预制玻璃粉体,将预制玻璃粉体加入去离子水,磁力搅拌配制成悬浮液,备用;
低熔点玻璃粉的制备方法如下:原料中按重量份数包括15份Bi2O320份ZnO6份V2O510份SiO22份Al2O32份Sb2O3以及12份堇青石粉,均匀混合后在800℃熔制100min,将得到的玻璃液倒入铜质模具中,自然冷却至室温,得到块状玻璃,最后将块状玻璃球磨粉碎成初级玻璃粉,再利用冷冻研磨工艺将初级玻璃粉转化为纳米级低熔点玻璃粉。
S2:取石墨烯加入去离子水,在常温下超声振荡制得石墨烯溶液,将石墨烯溶液缓缓滴加入玻璃粉体悬浮液中(低熔点玻璃粉与石墨烯的重量比为5,石墨烯为层数小于等于5层的少层石墨烯粉料),然后真空抽滤,最后将得到的粉体烘干后得到低熔点玻璃粉改性石墨烯。
实施例6
一种耐高温高辐射率防腐涂料,由以下重量份数的原料制成:堇青石微粉6份、四氧化三铁微粉5份、氧化铬微粉4份、氧化钴微粉8份、锰铁尖晶石微粉6份、硼硅玻璃粉16份、低熔点玻璃粉改性石墨烯4份、结合剂35份,聚丙烯酸铵0.15份、PE-100湿润剂0.06、有机膨润土0.2份以及有机硅类消泡剂0.1份。
堇青石微粉、四氧化三铁微粉、氧化铬微粉、氧化钴微粉、锰铁尖晶石微粉以及硼硅玻璃粉的粒度均小于5μm。
低熔点玻璃粉改性石墨烯的制备方法如下:
S1:取低熔点玻璃粉与溶剂混合后进行超声分散得到分散液,再向分散液中加入去离子水和偶联剂,继续超声分散,分散得到的溶液在80-85℃的温度下搅拌,最后经清洗和烘干得到预制玻璃粉体,将预制玻璃粉体加入去离子水,磁力搅拌配制成悬浮液,备用;
低熔点玻璃粉的制备方法如下:原料中按重量份数包括25份Bi2O310份ZnO6份V2O510份SiO24份Al2O32份Sb2O3以及12份堇青石粉,均匀混合后在800℃熔制100min,将得到的玻璃液倒入铜质模具中,自然冷却至室温,得到块状玻璃,最后将块状玻璃球磨粉碎成初级玻璃粉,再利用冷冻研磨工艺将初级玻璃粉转化为纳米级低熔点玻璃粉。
S2:取石墨烯加入去离子水,在常温下超声振荡制得石墨烯溶液,将石墨烯溶液缓缓滴加入玻璃粉体悬浮液中(低熔点玻璃粉与石墨烯的重量比为10:1-10,石墨烯为层数小于等于5层的少层石墨烯粉料),然后真空抽滤,最后将得到的粉体烘干后得到低熔点玻璃粉改性石墨烯。
实施例7
一种耐高温高辐射率防腐涂料,由以下重量份数的原料制成:堇青石微粉6份、四氧化三铁微粉8份、氧化铬微粉4份、氧化钴微粉7份、锰铁尖晶石微粉10份、硼硅玻璃粉20份、低熔点玻璃粉改性石墨烯5份、结合剂40份,聚丙烯酸铵0.1份、A-35型湿润剂0.1份、丙烯酸碱溶涨型增稠剂0.3份以及有机硅类消泡剂0.15份。
堇青石微粉、四氧化三铁微粉、氧化铬微粉、氧化钴微粉、锰铁尖晶石微粉以及硼硅玻璃粉的粒度均小于5μm。
低熔点玻璃粉改性石墨烯的制备方法如下:
S1:取低熔点玻璃粉与溶剂混合后进行超声分散得到分散液,再向分散液中加入去离子水和偶联剂,继续超声分散,分散得到的溶液在80-85℃的温度下搅拌,最后经清洗和烘干得到预制玻璃粉体,将预制玻璃粉体加入去离子水,磁力搅拌配制成悬浮液,备用;
低熔点玻璃粉的制备方法如下:原料中按重量份数包括15-25份Bi2O320份ZnO8份V2O55-10份SiO22份Al2O31份Sb2O3以及16份堇青石粉,均匀混合后在900℃熔制70min,将得到的玻璃液倒入铜质模具中,自然冷却至室温,得到块状玻璃,最后将块状玻璃球磨粉碎成初级玻璃粉,再利用冷冻研磨工艺将初级玻璃粉转化为纳米级低熔点玻璃粉。
S2:取石墨烯加入去离子水,在常温下超声振荡制得石墨烯溶液,将石墨烯溶液缓缓滴加入玻璃粉体悬浮液中(低熔点玻璃粉与石墨烯的重量比为10,石墨烯为层数小于等于5层的少层石墨烯粉料),然后真空抽滤,最后将得到的粉体烘干后得到低熔点玻璃粉改性石墨烯。
实施例8
取实施例1中的各原料,利用现有的涂料制备方法,制备得到防腐涂料。
实施例9
取实施例2中的各原料,利用现有的涂料制备方法,制备得到防腐涂料。
实施例10
取实施例3中的各原料,利用现有的涂料制备方法,制备得到防腐涂料。
实施例11
将实施例1中涂料原料中的堇青石微粉10份、四氧化三铁微粉6份以及氧化铬微粉6份更改为氧化铬微粉22,其他条件不变,利用现有的涂料制备方法,制备得到防腐涂料。
实施例12
将实施例8中涂料原料中的低熔点玻璃粉改性石墨烯更改为普通石墨烯其他条件不变,利用现有的涂料制备方法,制备得到防腐涂料。
实施例13
将实施例8中涂料原料中的低熔点玻璃粉改性石墨烯更去掉,其他条件不变,利用现有的涂料制备方法,制备得到防腐涂料。
防腐实验
取实施例8-12中制备的防腐涂料,溶于水中超声分散均匀得到悬浮液,接着将横截面积1cm2的圆形碳钢电极进行表面处理并分别涂覆实施例8-12中制备的防腐涂料,常温自然风干。把干燥后的电极浸没在溶质质量分数为3.5%的NaCl水溶液中,使用CHI-660电化学工作站测试其塔菲尔曲线,结果如下表所示:
通过上表可以明显看出,本发明所制备的防腐涂料具有较好的耐腐蚀性能,可以很好地保护金属基体使其不被腐蚀。
导热实验
实验环境:室温,环境湿度50%。
实验材料:陶瓷片规格:100mm×100mm×10mm;测试钢板:500*150*5mm,195或215的低碳结构钢。
测试方法:准备六块规格相同的陶瓷片,串联在电路中,分别通5-10A直流电源,每个陶瓷片上均负载一块测试钢板,六块钢板上分别涂覆不同的涂料,其中一块钢板为对照组,其表面涂覆实施例13制备得到的涂料(涂料的原料中未添加低熔点玻璃粉改性石墨烯),另外五组为试验组,其表面分别涂布实施例8-12制备的涂料(其中,实施例11涂料的原料中添加的是未经改性的普通石墨烯)。通电后使钢板升温,用多路测温仪监测钢板的表面温度,待温度达到600℃左右后,停止升温,并用红外热像仪实时监测钢板的红外辐射温度,停止升温1min后,统计钢板的红外辐射温度,测试结果如下:
实施例8:停止升温时,钢板的表面温度为622℃,停止升温1min后,钢板的表面温度为342℃,其降温效率为:280℃/1min。
实施例9:停止升温时,钢板的表面温度为622℃,停止升温1min后,钢板的表面温度为360℃,其降温效率为:262℃/1min。
实施例10:停止升温时,钢板的表面温度为622℃,停止升温1min后,钢板的表面温度为340℃,其降温效率为:282℃/1min。
实施例11:停止升温时,钢板的表面温度为622℃,停止升温1min后,钢板的表面温度为358℃,其降温效率为:264℃/1min。
实施例12:停止升温时,钢板的表面温度为622℃,停止升温1min后,钢板的表面温度为408℃,其降温效率为:214℃/1min。
实施例13:停止升温时,钢板的表面温度为622℃,停止升温1min后,钢板的表面温度为422℃,其降温效率为:200℃/1min。
由上述测试结果显示:
实施例12的散热效果>实施例13的散热效果,这是由于实施例12中添加有石墨烯,而实施例13中未添加石墨烯,石墨烯能够提高涂料的导热性能,使其具有更好的散热性能,虽然石墨烯在超过500℃条件下会被部分氧化,但是添加石墨烯的涂料导热性能依然好于未添加石墨烯的涂料。
实施例8的散热效果>实施例12的散热效果,这是由于石墨烯在超过500℃条件下会被氧化,因此,在600℃条件下,实施例12中的石墨烯部分被氧化,被氧化的石墨烯无法发挥作用,而实施例8的中的石墨烯经过改性,在600℃下不会被氧化,其石墨烯依然能发挥作用。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种耐高温高辐射率防腐涂料,其特征在于:由以下重量份数的原料制成:堇青石微粉5-10份、四氧化三铁微粉4-8份、氧化铬微粉2-6份、氧化钴微粉6-10份、锰铁尖晶石微粉4-10份、硼硅玻璃粉15-20份、低熔点玻璃粉改性石墨烯3-5份、结合剂30-50份、 分散剂0.1-0.2份、润湿剂0.03-0.1份 、增稠剂0.15-0.3份以及消泡剂0.05-0.15份;
所述低熔点玻璃粉改性石墨烯的制备方法如下:
S1:取低熔点玻璃粉与溶剂混合后进行超声分散得到分散液,再向分散液中加入去离子水和偶联剂,继续超声分散,分散得到的溶液在80-85℃的温度下搅拌,最后经清洗和烘干得到预制玻璃粉体,将预制玻璃粉体加入去离子水,磁力搅拌配制成悬浮液,备用;
S2:取石墨烯加入去离子水,在常温下超声振荡制得石墨烯溶液,将石墨烯溶液缓缓滴加入玻璃粉体悬浮液中,然后真空抽滤,最后将得到的粉体烘干后得到。
2.如权利要求1所述一种耐高温高辐射率防腐涂料,其特征在于:由以下重量份数的原料制成:堇青石微粉10份、四氧化三铁微粉6份、氧化铬微粉6份、氧化钴微粉10份、锰铁尖晶石微粉8份、硼硅玻璃粉20份、低熔点玻璃粉改性石墨烯5份、结合剂30份、 分散剂0.1份、润湿剂0.1份 、增稠剂0.2份以及消泡剂0.1份。
3.如权利要求1所述一种耐高温高辐射率防腐涂料,其特征在于:所述低熔点玻璃粉的制备方法如下:取Bi2O3、ZnO、V2O5、SiO2、Al2O3、Sb2O3以及堇青石粉,均匀混合后在800~1000℃熔制60-100min,将得到的玻璃液倒入铜质模具中,自然冷却至室温,得到块状玻璃,最后将块状玻璃球磨粉碎成初级玻璃粉,再利用冷冻研磨工艺将初级玻璃粉转化为纳米级低熔点玻璃粉。
4.如权利要求3所述一种耐高温高辐射率防腐涂料,其特征在于:低熔点玻璃粉的原料中按重量份数包括15-25份Bi2O3、10-20份ZnO、6-8份V2O5、5-10份SiO2、2-6份Al2O3、1-2份Sb2O3以及12-16份堇青石粉。
5.如权利要求1所述一种耐高温高辐射率防腐涂料,其特征在于:低熔点玻璃粉与石墨烯的重量比为0.1-10,石墨烯为层数小于等于5层的少层石墨烯粉料。
6.如权利要求1所述一种耐高温高辐射率防腐涂料,其特征在于:所述堇青石微粉、四氧化三铁微粉、氧化铬微粉、氧化钴微粉、锰铁尖晶石微粉以及硼硅玻璃粉的粒度均小于5μm。
7.如权利要求1所述一种耐高温高辐射率防腐涂料,其特征在于:所述结合剂为苯丙乳液改性有机硅树脂、硅溶胶或水玻璃中的一种或任意混合物。
8.如权利要求1所述一种耐高温高辐射率防腐涂料,其特征在于:所述分散剂为聚乙二醇或聚丙烯酸铵。
9.如权利要求1所述一种耐高温高辐射率防腐涂料,其特征在于:所述润湿剂为氟碳类表面活性剂,增稠剂为羧甲基纤维素,消泡剂为有机硅消泡剂。
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