CN111235514A - 一种具有复合涂层的热电偶保护套及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料表面工程的技术领域，具体而言，涉及一种具有复合涂层的热电偶保护套及其制备方法。具有复合涂层的热电偶保护套，包括热电偶保护套基材，上述热电偶保护套基材的外侧壁上设有复合涂层，上述复合涂层包括镍铬铝粘结层和镁铝尖晶石涂层，上述镍铬铝粘结层设于热电偶保护套基材与镁铝尖晶石涂层之间；其抗氧化能力强、耐腐蚀、耐高温，使用寿命长。具有复合涂层的热电偶保护套的制备方法，包括如下步骤：热电偶保护套基材预处理；镁铝尖晶石涂层原料处理；复合涂层制备；表面封孔；这样的制备方法可以进一步提高热电偶保护套的抗氧化能力、耐腐蚀性能及耐高温性能。
Description
技术领域
本发明涉及材料表面工程的技术领域，具体而言，涉及一种具有复合涂层的热电偶保护套及其制备方法。
背景技术
在铝电解生产中，电解槽温度的准确测量与控制至关重要，是保证电解槽稳定进行和科学管理的必要条件。大部分厂家采用热电偶浸入接触式测量铝电解槽温度，装置主要由热电偶和热电偶保护套管等组成，在铝电解与金属铝冶金中，由于电解质和铝化学性质非常活泼，在高温下熔融电解质和铝液具有很强的腐蚀性。因此，铝业测温热电偶使用工况十分苛刻，热电偶处于不断变化的温度和应力场中，存在高温铝液腐蚀、氧化冲击和抗疲劳等综合作用。在这种环境下，热电偶不能长时间在铝熔电解槽中停留，这种测量需要通过人工在测温时把探头插入电解质完成。因此热电偶保护套管对热电偶使用寿命起关键性作用。
铝熔盐电解槽热电偶保护套需要同时满足几个条件：1、耐高温；2、耐腐蚀；3、高温下有足够的机械强度；4、良好的热导率；5、不引入杂质；6、易重复加工且经济实用等。而现有常规的金属材料机械强度高但耐高温性不够良好，非金属材料抗氧化耐高温但抗冲击性能差且脆，金属陶瓷材料耐高温抗氧化但热冲击性能差，均不能满足热电偶保护套的使用条件，导致其使用寿命短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有复合涂层的热电偶保护套，其抗氧化能力强、耐腐蚀、耐高温，使用寿命长。
本发明的另一目的在于提供一种具有复合涂层的热电偶保护套的制备方法，这样的制备方法可以进一步提高热电偶保护套的抗氧化能力、耐腐蚀性能及耐高温性能。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种具有复合涂层的热电偶保护套，包括热电偶保护套基材，上述热电偶保护套基材的外侧壁上设有复合涂层，上述复合涂层包括镍铬铝粘结层和镁铝尖晶石涂层，上述镍铬铝粘结层设于热电偶保护套基材与镁铝尖晶石涂层之间。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述热电偶保护套基材为铝熔盐电解槽所用的金属热电偶保护套，上述金属热电偶保护套由1Cr18Ni9Ti钢或者Cr28钢制成。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述镍铬铝粘结层的厚度为60-100μm，上述镁铝尖晶石涂层的厚度为200-400μm。
本发明还提出一种如上所述具有复合涂层的热电偶保护套的制备方法，包括如下步骤：
热电偶保护套基材预处理：先将热电偶保护套基材进行清洗，然后再进行喷砂除去热电偶保护套基材表面的氧化物；
镁铝尖晶石涂层原料处理：取纯度99％的镁铝尖晶石粉末放置于干燥箱内烘干，烘干温度为：95-105℃、时间为：1-4h；
复合涂层制备：将经过预处理的热电偶保护套基材进行预热，再将经过预热的热电偶保护套基材喷涂上镍铬铝粘结层，再将处理好的镁铝尖晶石粉末喷涂在镍铬铝粘结层上得到镁铝尖晶石涂层；
表面封孔：将制备好镍铬铝粘结层和镁铝尖晶石涂层的热电偶保护套进行表面封孔处理，得到具有复合涂层的热电偶保护套。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述热电偶保护套基材预处理过程中，先采用有机溶剂清洗热电偶保护套基材，再采用蒸馏水清洗热电偶保护套基材，然后再将热电偶保护套基材烘干后喷砂。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述有机溶剂为酒精或者丙酮中的任意一种。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述热电偶保护套基材预处理过程中喷砂采用的材料为白玉刚，上述白玉刚的粒度为：20-60μm，上述喷砂压力为0.5-0.8mp，上述喷砂距离为150-200mm，上述喷砂时间为2-4min。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述复合涂层制备过程中采用等离子焰流对热电偶保护套基材进行预热，上述预热温度为100-150℃。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述复合涂层制备过程中采用等离子喷涂技术喷涂得到镍铬铝粘结层和镁铝尖晶石涂层，上述镍铬铝粘结层经过至少5次喷涂得到，上述镍铬铝粘结层每次喷涂厚度为10-30μm，上述镁铝尖晶石涂层经过至少10次喷涂得到，上述镍铬铝粘结层每次喷涂厚度为10-30μm。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述复合涂层喷涂制备的参数为：主气为氩气，辅气为氦气或者氢气中任意一种，送粉气体为氩气，上述主气流量为1.5-4.5m3/h，上述辅气流量为0.5-0.8m3/h，上述送粉气体流量为15-50g/min，电流为500-750A，喷涂距离为40-100mm,工作台转速为600-800r/min，枪速为40-80mm/s。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述镁铝尖晶石粉末经过球磨、喷雾造粒处理后得到；上述球磨处理过程中的粘结剂为1％体积比的聚乙烯醇，分散剂为0.5％体积比聚丙烯酸；上述喷雾造粒处理后镁铝尖晶石粉末的形状为球形，粒度为20-40μm。
本发明提供的具有复合涂层的热电偶保护套及其制备方法，至少具有如下有益效果：
在热电偶保护套基材的外侧壁上设置复合涂层，由于镁铝尖晶石具有耐高温，热膨胀系数小、耐腐蚀以及高温力学性能优良等优点，所以使得热电偶保护套的抗氧化能力强、耐腐蚀且耐高温，而在镁铝尖晶石涂层与热电偶保护套之间设置镍铬铝粘结层使得整个热电偶保护套的结构更加稳定，使得热电偶保护套的使用寿命更长。
这样的制备方法中先将热电偶保护套基材进行预处理，除去表面的杂质再将热电偶保护套基材进行喷砂处理，这样使得镍铬铝粘结层能够更加稳定的与热电偶保护套基材贴合，保证热电偶保护套结构的稳定性；采用纯度99％的镁铝尖晶石粉末，并且经过烘干除去水分，这样使得镁铝尖晶石涂层的化学性质稳定，结构也更加稳定；在基材上依次喷涂制备镍铬铝粘结层和镁铝尖晶石涂层得到热电偶保护套，这样的热电偶保护套抗氧化能力以及耐腐蚀性能、耐高温性能更强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明中具有复合涂层的热电偶保护套的结构示意图；
图标：1-热电偶保护套，2-镍铬铝粘结层，3-镁铝尖晶石涂层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
本发明提出一种具有复合涂层的热电偶保护套1，包括热电偶保护套1基材，上述热电偶保护套1基材的外侧壁上设有复合涂层，上述复合涂层包括镍铬铝粘结层2和镁铝尖晶石涂层3，上述镍铬铝粘结层2设于热电偶保护套1基材与镁铝尖晶石涂层3之间。在热电偶保护套1基材的外侧壁上设置复合涂层，由于镁铝尖晶石具有耐高温，热膨胀系数小、耐腐蚀以及高温力学性能优良等优点，所以使得热电偶保护套1的抗氧化能力强、耐腐蚀且耐高温，而在镁铝尖晶石涂层3与热电偶保护套1之间设置镍铬铝粘结层2使得整个热电偶保护套1的结构更加稳定，使得热电偶保护套1的使用寿命更长。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述热电偶保护套1基材为铝熔盐电解槽所用的金属热电偶保护套1，上述金属热电偶保护套1由1Cr18Ni9Ti钢或者Cr28钢制成。选择这样的材料制备热电偶保护套1更加耐高温、热膨胀系数极小，高温下的机械强度好，使用寿命更长。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述镍铬铝粘结层2的厚度为60-100μm，上述镁铝尖晶石涂层3的厚度为200-400μm。这样的厚度既可以使得热电偶保护套1增强耐温、耐腐蚀等性能，又不会影响热电偶保护套1本身的使用效果。
本发明还提出一种如上所述具有复合涂层的热电偶保护套1的制备方法，包括如下步骤：热电偶保护套1基材预处理：先将热电偶保护套1基材进行清洗，然后再进行喷砂除去热电偶保护套1基材表面的氧化物；镁铝尖晶石涂层3原料处理：取纯度99％的镁铝尖晶石粉末放置于干燥箱内烘干，烘干温度为：95-105℃、时间为：1-4h；复合涂层制备：将经过预处理的热电偶保护套基材1进行预热，再将经过预热的热电偶保护套基材1喷涂上镍铬铝粘结层2，再将处理好的镁铝尖晶石粉末喷涂在镍铬铝粘结层2上得到镁铝尖晶石涂层3；表面封孔：将制备好镍铬铝粘结层2和镁铝尖晶石涂层3的热电偶保护套1进行表面封孔处理，得到具有复合涂层的热电偶保护套1。
这样的制备方法中先将热电偶保护套1基材进行预处理，除去表面的杂质再将热电偶保护套1基材进行喷砂处理，这样使得镍铬铝粘结层2能够更加稳定的与热电偶保护套1基材贴合，保证热电偶保护套1结构的稳定性；采用纯度99％的镁铝尖晶石粉末，并且经过烘干除去水分，这样使得镁铝尖晶石涂层3的化学性质稳定，结构也更加稳定；在基材上依次喷涂制备镍铬铝粘结层2和镁铝尖晶石涂层3得到热电偶保护套1，这样的热电偶保护套1抗氧化能力以及耐腐蚀性能、耐高温性能更强。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述热电偶保护套1基材预处理过程中，先采用有机溶剂清洗热电偶保护套1基材，再采用蒸馏水清洗热电偶保护套1基材，然后再将热电偶保护套1基材烘干后喷砂。采用这样的清洗方式可以有更加彻底去热电偶保护套1基材上的杂质，避免参与杂质影响热电偶保护套1结构的稳定性。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述有机溶剂为酒精或者丙酮中的任意一种。采用这样的有机溶剂可以在保证有效除去热电偶保护套1基材杂质的同时，也便于清除这种清洗剂，使得制备过程更加顺利简单。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述热电偶保护套1基材预处理过程中喷砂采用的材料为白玉刚，上述白玉刚的粒度为：20-60μm，上述喷砂压力为0.5-0.8mp，上述喷砂距离为150-200mm，上述喷砂时间为2-4min。这样的喷砂条件使得热电偶保护套1基材经喷砂处理后能够更好的与镍铬铝粘结层2结合，使得热电偶保护套1的结构更加稳定。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述复合涂层制备过程中采用等离子焰流对热电偶保护套1基材进行预热，上述预热温度为100-150℃。这样可以使得镍铬铝粘结层2与热电偶保护套1基材之间的结合更加紧密、稳定。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述复合涂层制备过程中采用等离子喷涂技术喷涂得到镍铬铝粘结层和镁铝尖晶石涂层，上述镍铬铝粘结层经过至少5次喷涂得到，上述镍铬铝粘结层每次喷涂厚度为10-30μm，上述镁铝尖晶石涂层经过至少10次喷涂得到，上述镍铬铝粘结层每次喷涂厚度为10-30μm。这样采用等离子喷涂技术分多次喷涂制备得到的镍铬铝粘结层2和镁铝尖晶石涂层3，使镍铬铝粘结层2和镁铝尖晶石涂层3结构更加稳定。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述复合涂层喷涂制备的参数为：主气为氩气，辅气为氦气或者氢气中任意一种，送粉气体为氩气，上述主气流量为1.5-4.5m3/h，上述辅气流量为0.5-0.8m3/h，上述送粉气体流量为15-50g/min，电流为500-750A，喷涂距离为40-100mm,工作台转速为600-800r/min，枪速为40-80mm/s。这样复合涂层喷涂制备的参数可以使得复合涂层更加均匀，结构更加稳定。
进一步的，在本发明的一些实施例中，上述镁铝尖晶石粉末经过球磨、喷雾造粒处理后得到；上述球磨处理过程中的粘结剂为1％体积比的聚乙烯醇，分散剂为0.5％体积比聚丙烯酸；上述喷雾造粒处理后镁铝尖晶石粉末的形状为球形，粒度为20-40μm。这样的镁铝尖晶石粉末制备的镁铝尖晶石涂层3结构更加稳定。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
热电偶保护套1基材预处理：选择由1Cr18Ni9Ti钢制成的热电偶保护套1，先将热电偶保护套1基材进行清洗，清洗过程中，先采用有机溶剂清洗热电偶保护套1基材，有机溶剂为酒精，再采用蒸馏水清洗热电偶保护套1基材，然后将热电偶保护套1基材烘干；然后再进行喷砂除去热电偶保护套1基材表面的氧化物，喷砂采用的材料为白玉刚，上述白玉刚的粒度为：20-40μm，上述喷砂压力为0.8mp，上述喷砂距离为200mm，上述喷砂时间为2min；
镁铝尖晶石涂层3原料处理：取纯度99％的镁铝尖晶石粉末放置于干燥箱内烘干，烘干温度为：95℃、时间为：4h，述球磨处理过程中的粘结剂为1％体积比的聚乙烯醇，分散剂为0.5％体积比聚丙烯酸；上述喷雾造粒处理后镁铝尖晶石粉末的形状为球形，粒度为20μm；
复合涂层制备：将经过预处理的热电偶保护套1基材采用等离子焰流进行预热，预热温度为100℃，再将经过预热的热电偶保护套1采用等离子喷涂技术喷涂得到镍铬铝粘结层和镁铝尖晶石涂层，上述镍铬铝粘结层经过6次喷涂得到，得到镍铬铝粘结层的厚度为60μm，上述镁铝尖晶石涂层经过12次喷涂得到，得到镁铝尖晶石涂层的厚度为240μm；喷涂制备的参数为：主气为氩气，辅气为氦气，送粉气体为氩气，上述主气流量为2.5m3/h，上述辅气流量为0.6m3/h，上述送粉气体流量为45g/min，电流为700A，喷涂距离为90mm,工作台转速为750r/min，枪速为70mm/s；
表面封孔：将制备好镍铬铝粘结层2和镁铝尖晶石涂层3的热电偶保护套1进行表面封孔处理，得到具有复合涂层的热电偶保护套1。
实施例2
热电偶保护套1基材预处理：选择由Cr28钢制成的热电偶保护套1，先将热电偶保护套1基材进行清洗，清洗过程中，先采用有机溶剂清洗热电偶保护套1基材，有机溶剂为丙酮，再采用蒸馏水清洗热电偶保护套1基材，然后将热电偶保护套1基材烘干；然后再进行喷砂除去热电偶保护套1基材表面的氧化物，喷砂采用的材料为白玉刚，上述白玉刚的粒度为：20-40μm，上述喷砂压力为0.6mp，上述喷砂距离为150mm，上述喷砂时间为4min；
镁铝尖晶石涂层3原料处理：取纯度99％的镁铝尖晶石粉末放置于干燥箱内烘干，烘干温度为：105℃、时间为：1h，述球磨处理过程中的粘结剂为1％体积比的聚乙烯醇，分散剂为0.5％体积比聚丙烯酸；上述喷雾造粒处理后镁铝尖晶石粉末的形状为球形，粒度为40μm；
复合涂层制备：将经过预处理的热电偶保护套1基材采用等离子焰流进行预热，预热温度为150℃，再将经过预热的热电偶保护套1采用等离子喷涂技术喷涂得到镍铬铝粘结层和镁铝尖晶石涂层，上述镍铬铝粘结层经过8次喷涂得到，得到镍铬铝粘结层的厚度为100μm，上述镁铝尖晶石涂层经过14次喷涂得到，得到镁铝尖晶石涂层的厚度为300μm；喷涂制备的参数为：主气为氩气，辅气为氦气，送粉气体为氩气，上述主气流量为2.3m3/h，上述辅气流量为0.8m3/h，上述送粉气体流量为40g/min，电流为650A，喷涂距离为95mm,工作台转速为650r/min，枪速为50mm/s；
表面封孔：将制备好镍铬铝粘结层2和镁铝尖晶石涂层3的热电偶保护套1进行表面封孔处理，得到具有复合涂层的热电偶保护套1。
实施例3
热电偶保护套1基材预处理：选择由1Cr18Ni9Ti钢制成的热电偶保护套1，先将热电偶保护套1基材进行清洗，清洗过程中，先采用有机溶剂清洗热电偶保护套1基材，有机溶剂为丙酮，再采用蒸馏水清洗热电偶保护套1基材，然后将热电偶保护套1基材烘干；然后再进行喷砂除去热电偶保护套1基材表面的氧化物，喷砂采用的材料为白玉刚，上述白玉刚的粒度为：30-50μm，上述喷砂压力为0.7mp，上述喷砂距离为180mm，上述喷砂时间为2min；
镁铝尖晶石涂层3原料处理：取纯度99％的镁铝尖晶石粉末放置于干燥箱内烘干，烘干温度为：100℃、时间为：2h，述球磨处理过程中的粘结剂为1％体积比的聚乙烯醇，分散剂为0.5％体积比聚丙烯酸；上述喷雾造粒处理后镁铝尖晶石粉末的形状为球形，粒度为30μm；
复合涂层制备：将经过预处理的热电偶保护套1基材采用等离子焰流进行预热，预热温度为130℃，再将经过预热的热电偶保护套1采用等离子喷涂技术喷涂得到镍铬铝粘结层和镁铝尖晶石涂层，上述镍铬铝粘结层经过6次喷涂得到，得到镍铬铝粘结层的厚度为90μm，上述镁铝尖晶石涂层经过12次喷涂得到，得到镁铝尖晶石涂层的厚度为330μm；喷涂制备的参数为：主气为氩气，辅气为氦气，送粉气体为氩气，上述主气流量为1.8m3/h，上述辅气流量为0.8m3/h，上述送粉气体流量为50g/min，电流为550A，喷涂距离为100mm,工作台转速为600r/min，枪速为40mm/s；
表面封孔：将制备好镍铬铝粘结层2和镁铝尖晶石涂层3的热电偶保护套1进行表面封孔处理，得到具有复合涂层的热电偶保护套1。
实施例4
热电偶保护套1基材预处理：选择由1Cr18Ni9Ti制成的热电偶保护套1，先将热电偶保护套1基材进行清洗，清洗过程中，先采用有机溶剂清洗热电偶保护套1基材，有机溶剂为酒精，再采用蒸馏水清洗热电偶保护套1基材，然后将热电偶保护套1基材烘干；然后再进行喷砂除去热电偶保护套1基材表面的氧化物，喷砂采用的材料为白玉刚，上述白玉刚的粒度为：40-60μm，上述喷砂压力为0.5mp，上述喷砂距离为150mm，上述喷砂时间为3min；
镁铝尖晶石涂层3原料处理：取纯度99％的镁铝尖晶石粉末放置于干燥箱内烘干，烘干温度为：98℃、时间为：2h，述球磨处理过程中的粘结剂为1％体积比的聚乙烯醇，分散剂为0.5％体积比聚丙烯酸；上述喷雾造粒处理后镁铝尖晶石粉末的形状为球形，粒度为25μm；
复合涂层制备：将经过预处理的热电偶保护套1基材采用等离子焰流进行预热，预热温度为120℃，再将经过预热的热电偶保护套1采用等离子喷涂技术喷涂得到镍铬铝粘结层和镁铝尖晶石涂层，上述镍铬铝粘结层经过8次喷涂得到，得到镍铬铝粘结层的厚度为85μm，上述镁铝尖晶石涂层经过20次喷涂得到，得到镁铝尖晶石涂层的厚度为320μm；喷涂制备的参数为：主气为氩气，辅气为氦气，送粉气体为氩气，上述主气流量为3.5m3/h，上述辅气流量为0.7m3/h，上述送粉气体流量为30g/min，电流为750A，喷涂距离为80mm,工作台转速为800r/min，枪速为80mm/s；
表面封孔：将制备好镍铬铝粘结层2和镁铝尖晶石涂层3的热电偶保护套1进行表面封孔处理，得到具有复合涂层的热电偶保护套1。
实施例5
热电偶保护套1基材预处理：选择由Cr28钢制成的热电偶保护套1，先将热电偶保护套1基材进行清洗，清洗过程中，先采用有机溶剂清洗热电偶保护套1基材，有机溶剂为丙酮，再采用蒸馏水清洗热电偶保护套1基材，然后将热电偶保护套1基材烘干；然后再进行喷砂除去热电偶保护套1基材表面的氧化物，喷砂采用的材料为白玉刚，上述白玉刚的粒度为：40-60μm，上述喷砂压力为0.6mp，上述喷砂距离为160mm，上述喷砂时间为3min；
镁铝尖晶石涂层3原料处理：取纯度99％的镁铝尖晶石粉末放置于干燥箱内烘干，烘干温度为：102℃、时间为：3h，述球磨处理过程中的粘结剂为1％体积比的聚乙烯醇，分散剂为0.5％体积比聚丙烯酸；上述喷雾造粒处理后镁铝尖晶石粉末的形状为球形，粒度为35μm；
复合涂层制备：将经过预处理的热电偶保护套1基材采用等离子焰流进行预热，预热温度为140℃，再将经过预热的热电偶保护套1采用等离子喷涂技术喷涂得到镍铬铝粘结层和镁铝尖晶石涂层，上述镍铬铝粘结层经过5次喷涂得到，得到镍铬铝粘结层的厚度为65μm，上述镁铝尖晶石涂层经过15次喷涂得到，得到镁铝尖晶石涂层的厚度为270μm；喷涂制备的参数为：主气为氩气，辅气为氢气，送粉气体为氩气，上述主气流量为3.0m3/h，上述辅气流量为0.5m3/h，上述送粉气体流量为35g/min，电流为600A，喷涂距离为95mm,工作台转速为700r/min，枪速为60mm/s；
表面封孔：将制备好镍铬铝粘结层2和镁铝尖晶石涂层3的热电偶保护套1进行表面封孔处理，得到具有复合涂层的热电偶保护套1。
本发明提供的具有复合涂层的热电偶保护套1及其制备方法，至少具有如下有益效果：
在热电偶保护套1基材的外侧壁上设置复合涂层，由于镁铝尖晶石具有耐高温，热膨胀系数小、耐腐蚀以及高温力学性能优良等优点，所以使得热电偶保护套1的抗氧化能力强、耐腐蚀且耐高温，而在镁铝尖晶石涂层3与热电偶保护套1之间设置镍铬铝粘结层2使得整个热电偶保护套1的结构更加稳定，使得热电偶保护套1的使用寿命更长。
这样的制备方法中先将热电偶保护套1基材进行预处理，除去表面的杂质再将热电偶保护套1基材进行喷砂处理，这样使得镍铬铝粘结层2能够更加稳定的与热电偶保护套1基材贴合，保证热电偶保护套1结构的稳定性；采用纯度99％的镁铝尖晶石粉末，并且经过烘干除去水分，这样使得镁铝尖晶石涂层3的化学性质稳定，结构也更加稳定；在基材上依次喷涂制备镍铬铝粘结层2和镁铝尖晶石涂层3得到热电偶保护套1，这样的热电偶保护套1抗氧化能力以及耐腐蚀性能、耐高温性能更强。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种具有复合涂层的热电偶保护套，其特征在于：包括热电偶保护套基材，所述热电偶保护套基材的外侧壁上设有复合涂层，所述复合涂层包括镍铬铝粘结层和镁铝尖晶石涂层，所述镍铬铝粘结层设于热电偶保护套基材与镁铝尖晶石涂层之间。
2.根据权利要求1所述的具有复合涂层的热电偶保护套，其特征在于：所述镍铬铝粘结层的厚度为60-100μm，所述镁铝尖晶石涂层的厚度为200-400μm。
3.一种如根据权利要求1或2所述具有复合涂层的热电偶保护套的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
热电偶保护套基材预处理：先将热电偶保护套基材进行清洗，然后再进行喷砂除去热电偶保护套基材表面的氧化物；
镁铝尖晶石涂层原料处理：取纯度99％的镁铝尖晶石粉末放置于干燥箱内烘干，烘干温度为：95-105℃、时间为：1-4h；
复合涂层制备：将经过预处理的热电偶保护套基材进行预热，再将经过预热的热电偶保护套基材喷涂上镍铬铝粘结层，再将处理好的镁铝尖晶石粉末喷涂在镍铬铝粘结层上得到镁铝尖晶石涂层；
表面封孔：将制备好镍铬铝粘结层和镁铝尖晶石涂层的热电偶保护套进行表面封孔处理，得到具有复合涂层的热电偶保护套。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述热电偶保护套基材预处理过程中，先采用有机溶剂清洗热电偶保护套基材，再采用蒸馏水清洗热电偶保护套基材，然后再将热电偶保护套基材烘干后喷砂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为酒精或者丙酮中的任意一种。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述热电偶保护套基材预处理过程中喷砂采用的材料为白玉刚，所述白玉刚的粒度为：20-60μm，所述喷砂压力为0.5-0.8mp，所述喷砂距离为150-200mm，所述喷砂时间为2-4min。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述复合涂层制备过程中采用等离子焰流对热电偶保护套基材进行预热，所述预热温度为100-150℃。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述复合涂层制备过程中采用等离子喷涂技术喷涂得到镍铬铝粘结层和镁铝尖晶石涂层，所述镍铬铝粘结层经过至少5次喷涂得到，所述镍铬铝粘结层每次喷涂厚度为10-30μm，所述镁铝尖晶石涂层经过至少10次喷涂得到，所述镍铬铝粘结层每次喷涂厚度为10-30μm。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述复合涂层喷涂制备的参数为：主气为氩气，辅气为氦气或者氢气中任意一种，送粉气体为氩气，所述主气流量为1.5-4.5m3/h，所述辅气流量为0.5-0.8m3/h，所述送粉气体流量为15-50g/min，电流为500-750A，喷涂距离为40-100mm,工作台转速为600-800r/min，枪速为40-80mm/s。
10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述镁铝尖晶石粉末经过球磨、喷雾造粒处理后得到；所述球磨处理过程中的粘结剂为1％体积比的聚乙烯醇，分散剂为0.5％体积比聚丙烯酸；所述喷雾造粒处理后镁铝尖晶石粉末的形状为球形，粒度为20-40μm。
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