CN112063205B - 一种无机耐腐蚀涂层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无机耐腐蚀涂层，包括以下原料：磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬、去离子水、纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末。本发明还提供了该无机耐腐蚀涂层的制备方法。本发明可以喷涂较厚的厚度，在硬度和耐腐蚀性较好的同时避免出现起泡、脱落、脆化和失效等问题，保证对金具较好的保护效果。

Description

一种无机耐腐蚀涂层及其制备方法
技术领域
本发明涉及无机涂层技术领域，具体而言，涉及一种无机耐腐蚀涂层及其制备方法。
背景技术
高空电力材料的防护对于保障输电安全而言至关重要。人类生产活动造成大气中腐蚀性气体增加，其中包括H2S、SO2、氯化物在内的多种腐蚀性气体对几十到数百米高空的电力金属材料(金具、塔架、导线)将产生很大的破坏作用；尤其金具存在较多的边角、孔隙等结构，对应大的比表面积，因而容易发生缝隙腐蚀和接触腐蚀两种局部腐蚀；且金具微小运动造成的摩擦和碰撞将加快腐蚀作用和磨损，则表面涂层技术是避免金具腐蚀和磨损的重要手段。
申请号为CN2018106270252公开了一种Al-Si料浆和硅改性的β-NiAl涂层及其制备方法；该Al-Si料浆包括：铝粉30～40wt％、硅粉2～15wt％、三氧化铬2～10wt％、磷酸5～15wt％、氧化镁3～15wt％，余量为水；该发明通过喷涂与扩散渗铝结合的方法，制备硅改性铝化物涂层，具有抗高温氧化性能和抗热腐蚀性能。但是该涂层只能喷涂100μm以下厚度，硬度和耐腐蚀性不够，若喷涂厚度大于100μm，会出现起泡、脱落、脆化和失效的问题，则无法保证对金具的保护效果。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种无机耐腐蚀涂层，可以喷涂较厚的厚度，在硬度和耐腐蚀性较好的同时避免出现起泡、脱落、脆化和失效等问题，保证对金具较好的保护效果。
本发明的第二个目的在于提供一种无机耐腐蚀涂层的制备方法，用于制备该无机耐腐蚀涂层。
本发明的实施例通过以下技术方案实现：
一种无机耐腐蚀涂层，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝15～55％、纳米锆溶胶12～50％、三氧化铬13～50％、纳米氧化铝粉末6～12％、纳米氧化硅粉末8～18％、纳米钛粉末1～5％和纳米氧化镁粉末1～5％。
磷酸二氢铝、纳米锆溶胶和三氧化铬配合使用，三氧化铬可以在金属表面形成钝化膜，磷酸二氢铝合纳米锆溶胶反应形成的胶状体，胶状体将钝化膜固定于金属表面，使涂层的粘结强度增强；且配合纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末，胶状体可以将纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末的混合粉末牢固固定于钝化膜表面，从而可以将涂层喷涂厚度变大的同时，避免出现起泡、脱落、脆化和失效的问题。
进一步地，所述无机耐腐蚀涂层，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝25～40％、纳米锆溶胶15～32％、三氧化铬18～36％、纳米氧化铝粉末8～10％、纳米氧化硅粉末10～15％、纳米钛粉末2～4％和纳米氧化镁粉末2～4％。
进一步地，所述磷酸二氢铝包括以下重量百分比的原料：P2O563～84％，Al2O316～37％和Fe2O30～0.02％。
进一步地，所述纳米锆溶胶中氧化锆的重量百分比为15～20％。
进一步地，所述纳米锆溶胶的粒径为5～100nm。
进一步地，所述纳米氧化铝粉末的平均粒径为100～500nm；所述纳米氧化硅粉末的平均粒径为100～500nm；所述纳米钛粉末的平均粒径为10～100nm；所述纳米氧化镁粉末的平均粒径为10～100nm。
一种无机耐腐蚀涂层的制备方法，包括以下方法和步骤：
S1：按重量百分比称取各原料，先将磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬和去离子水混合制得基础料液；
S2：再将制得的基础料液与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末混合制得无机耐腐蚀涂料；
S3：将制得的无机耐腐蚀涂料涂覆于金具表面，于高温炉中煅烧，即制得无机耐腐蚀涂层。
进一步地，所述步骤S1中基础料液的具体制备方法为：将磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬和去离子水混合，于20～80℃，100～300rpm搅拌1～4h，静置48～50h即制得基础料液。
进一步地，所述步骤S2中的制备条件为：于常温条件下，50～200rpm搅拌2～5h。
进一步地，所述步骤S3中无机耐腐蚀涂层的具体制备方法为：在金具表面涂覆300～600μm厚度的无机耐腐蚀涂料，于煅烧温度为120～500℃的高温炉中，升温速率控制在2～10℃/min，煅烧1～5h，即制得无机耐腐蚀涂层。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
1.本发明通过采用磷酸二氢铝、纳米锆溶胶和三氧化铬联合使用，可以使磷酸二氢铝合纳米锆溶胶反应形成的胶状体，三氧化铬在金属表面形成钝化膜，且胶状体将钝化膜固定于金属表面，使涂层的粘结强度增强。
2.本发明通过采用磷酸二氢铝、纳米锆溶胶和三氧化铬再与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末联合使用，可以将纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末的混合粉末牢固固定于钝化膜表面，从而可以将涂层喷涂厚度变大；从而使涂层即增大了喷涂厚度又增强了强度，从而在将涂层喷涂厚度变大的同时，可以避免出现起泡、脱落、脆化和失效的问题。
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金具。
下面对本发明实施例提供的一种无机耐腐蚀涂层及其制备方法进行具体说明。
实施例1
本实施例提供了一种无机耐腐蚀涂层，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝15％、纳米锆溶胶25％、三氧化铬20％、纳米氧化铝粉末12％、纳米氧化硅粉末18％、纳米钛粉末5％和纳米氧化镁粉末5％。
其中，所述磷酸二氢铝包括以下重量百分比的原料：P2O563％和Al2O337％；所述纳米锆溶胶中氧化锆的重量百分比为15％；所述纳米锆溶胶的粒径为90nm；所述纳米氧化铝粉末的平均粒径为300nm；所述纳米氧化硅粉末的平均粒径为280nm；所述纳米钛粉末的平均粒径为95nm；所述纳米氧化镁粉末的平均粒径为98nm。
本实施例还提供了一种无机耐腐蚀涂层的制备方法，包括以下方法和步骤：
S1：按重量百分比称取各原料，将磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬和去离子水混合，于20℃，300rpm搅拌4h，静置48h，即制得基础料液；
S2：再将制得的基础料液与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末混合，于常温条件下，200rpm搅拌2h，即制得无机耐腐蚀涂料；
S3：在金具表面涂覆300μm厚度的无机耐腐蚀涂料，于煅烧温度为120℃的高温炉中，升温速率控制在10℃/min，煅烧5h，即制得无机耐腐蚀涂层。
上述无机耐腐蚀涂层制备方法制得的涂覆了无机耐腐蚀涂层的金具记为A。
实施例2
本实施例提供了一种无机耐腐蚀涂层，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝18％、纳米锆溶胶12％、三氧化铬50％、纳米氧化铝粉末7％、纳米氧化硅粉末9％、纳米钛粉末2％和纳米氧化镁粉末2％。
其中，所述磷酸二氢铝包括以下重量百分比的原料：P2O584％和Al2O316％；所述纳米锆溶胶中氧化锆的重量百分比为16％；所述纳米锆溶胶的粒径为85nm；所述纳米氧化铝粉末的平均粒径为350nm；所述纳米氧化硅粉末的平均粒径为300nm；所述纳米钛粉末的平均粒径为90nm；所述纳米氧化镁粉末的平均粒径为95nm。
本实施例还提供了一种无机耐腐蚀涂层的制备方法，包括以下方法和步骤：
S1：按重量百分比称取各原料，将磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬和去离子水混合，于80℃，100rpm搅拌1h，静置50h，即制得基础料液；
S2：再将制得的基础料液与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末混合，于常温条件下，50rpm搅拌5h，即制得无机耐腐蚀涂料；
S3：在金具表面涂覆400μm厚度的无机耐腐蚀涂料，于煅烧温度为200℃的高温炉中，升温速率控制在3℃/min，煅烧2h，即制得无机耐腐蚀涂层。
上述无机耐腐蚀涂层制备方法制得的涂覆了无机耐腐蚀涂层的金具记为B。
实施例3
本实施例提供了一种无机耐腐蚀涂层，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝21％、纳米锆溶胶50％、三氧化铬13％、纳米氧化铝粉末6％、纳米氧化硅粉末8％、纳米钛粉末1％和纳米氧化镁粉末1％。
其中，所述磷酸二氢铝包括以下重量百分比的原料：P2O571％，Al2O328.98％和Fe2O30.02％；所述纳米锆溶胶中氧化锆的重量百分比为18％；所述纳米锆溶胶的粒径为80nm；所述纳米氧化铝粉末的平均粒径为260nm；所述纳米氧化硅粉末的平均粒径为320nm；所述纳米钛粉末的平均粒径为80nm；所述纳米氧化镁粉末的平均粒径为85nm。
本实施例还提供了一种无机耐腐蚀涂层的制备方法，包括以下方法和步骤：
S1：按重量百分比称取各原料，将磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬和去离子水混合，于50℃，150rpm搅拌3h，静置50h，即制得基础料液；
S2：再将制得的基础料液与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末混合，于常温条件下，100rpm搅拌4h，即制得无机耐腐蚀涂料；
S3：在金具表面涂覆500μm厚度的无机耐腐蚀涂料，于煅烧温度为300℃的高温炉中，升温速率控制在4℃/min，煅烧3h，即制得无机耐腐蚀涂层。
上述无机耐腐蚀涂层制备方法制得的涂覆了无机耐腐蚀涂层的金具记为C。
实施例4
本实施例提供了一种无机耐腐蚀涂层，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝55％、纳米锆溶胶13％、三氧化铬14％、纳米氧化铝粉末8％、纳米氧化硅粉末8％、纳米钛粉末1％和纳米氧化镁粉末1％。
其中，所述磷酸二氢铝包括以下重量百分比的原料：P2O575.59％，Al2O324.4％和Fe2O30.01％；所述纳米锆溶胶中氧化锆的重量百分比为20％；所述纳米锆溶胶的粒径为100nm；所述纳米氧化铝粉末的平均粒径为450nm；所述纳米氧化硅粉末的平均粒径为350nm；所述纳米钛粉末的平均粒径为75nm；所述纳米氧化镁粉末的平均粒径为80nm。
本实施例还提供了一种无机耐腐蚀涂层的制备方法，包括以下方法和步骤：
S1：按重量百分比称取各原料，将磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬和去离子水混合，于25℃，280rpm搅拌3.5h，静置48h，即制得基础料液；
S2：再将制得的基础料液与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末混合，于常温条件下，200rpm搅拌4h，即制得无机耐腐蚀涂料；
S3：在金具表面涂覆600μm厚度的无机耐腐蚀涂料，于煅烧温度为380℃的高温炉中，升温速率控制在2℃/min，煅烧4.5h，即制得无机耐腐蚀涂层。
上述无机耐腐蚀涂层制备方法制得的涂覆了无机耐腐蚀涂层的金具记为D。
实施例5
本实施例提供了一种无机耐腐蚀涂层，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝25％、纳米锆溶胶19％、三氧化铬25％、纳米氧化铝粉末8％、纳米氧化硅粉末15％、纳米钛粉末4％和纳米氧化镁粉末4％。
其中，所述磷酸二氢铝包括以下重量百分比的原料：P2O574.8％，Al2O325.18％和Fe2O30.02％；所述纳米锆溶胶中氧化锆的重量百分比为19％；所述纳米锆溶胶的粒径为75nm；所述纳米氧化铝粉末的平均粒径为500nm；所述纳米氧化硅粉末的平均粒径为400nm；所述纳米钛粉末的平均粒径为85nm；所述纳米氧化镁粉末的平均粒径为70nm。
本实施例还提供了一种无机耐腐蚀涂层的制备方法，包括以下方法和步骤：
S1：按重量百分比称取各原料，将磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬和去离子水混合，于75℃，220rpm搅拌3.5h，静置48h，即制得基础料液；
S2：再将制得的基础料液与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末混合，于常温条件下，130rpm搅拌3.5h，即制得无机耐腐蚀涂料；
S3：在金具表面涂覆520μm厚度的无机耐腐蚀涂料，于煅烧温度为430℃的高温炉中，升温速率控制在8℃/min，煅烧2.5h，即制得无机耐腐蚀涂层。
上述无机耐腐蚀涂层制备方法制得的涂覆了无机耐腐蚀涂层的金具记为E。
实施例6
本实施例提供了一种无机耐腐蚀涂层，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝40％、纳米锆溶胶15％、三氧化铬20％、纳米氧化铝粉末9％、纳米氧化硅粉末10％、纳米钛粉末2％和纳米氧化镁粉末4％。
其中，所述磷酸二氢铝包括以下重量百分比的原料：P2O564.7％，Al2O335.29％和Fe2O30.01％；所述纳米锆溶胶中氧化锆的重量百分比为20％；所述纳米锆溶胶的粒径为70nm；所述纳米氧化铝粉末的平均粒径为250nm；所述纳米氧化硅粉末的平均粒径为500nm；所述纳米钛粉末的平均粒径为90nm；所述纳米氧化镁粉末的平均粒径为100nm。
本实施例还提供了一种无机耐腐蚀涂层的制备方法，包括以下方法和步骤：
S1：按重量百分比称取各原料，将磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬和去离子水混合，于60℃，180rpm搅拌3.5h，静置48h，即制得基础料液；
S2：再将制得的基础料液与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末混合，于常温条件下，80rpm搅拌5h，即制得无机耐腐蚀涂料；
S3：在金具表面涂覆550μm厚度的无机耐腐蚀涂料，于煅烧温度为480℃的高温炉中，升温速率控制在4℃/min，煅烧3h，即制得无机耐腐蚀涂层。
上述无机耐腐蚀涂层制备方法制得的涂覆了无机耐腐蚀涂层的金具记为F。
实施例7
本实施例提供了一种无机耐腐蚀涂层，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝26％、纳米锆溶胶32％、三氧化铬18％、纳米氧化铝粉末8％、纳米氧化硅粉末11％、纳米钛粉末2％和纳米氧化镁粉末3％。
其中，所述磷酸二氢铝包括以下重量百分比的原料：P2O580.5％，Al2O319.48％和Fe2O30.02％；所述纳米锆溶胶中氧化锆的重量百分比为18％；所述纳米锆溶胶的粒径为95nm；所述纳米氧化铝粉末的平均粒径为400nm；所述纳米氧化硅粉末的平均粒径为450nm；所述纳米钛粉末的平均粒径为70nm；所述纳米氧化镁粉末的平均粒径为75nm。
本实施例还提供了一种无机耐腐蚀涂层的制备方法，包括以下方法和步骤：
S1：按重量百分比称取各原料，将磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬和去离子水混合，于35℃，180rpm搅拌4h，静置50h，即制得基础料液；
S2：再将制得的基础料液与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末混合，于常温条件下，180rpm搅拌2.5h，即制得无机耐腐蚀涂料；
S3：在金具表面涂覆450μm厚度的无机耐腐蚀涂料，于煅烧温度为220℃的高温炉中，升温速率控制在6℃/min，煅烧3h，即制得无机耐腐蚀涂层。
上述无机耐腐蚀涂层制备方法制得的涂覆了无机耐腐蚀涂层的金具记为G。
实施例8
本实施例提供了一种无机耐腐蚀涂层，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝25％、纳米锆溶胶15％、三氧化铬36％、纳米氧化铝粉末10％、纳米氧化硅粉末10％、纳米钛粉末2％和纳米氧化镁粉末2％。
其中，所述磷酸二氢铝包括以下重量百分比的原料：P2O563％和Al2O337％；所述纳米锆溶胶中氧化锆的重量百分比为16％；所述纳米锆溶胶的粒径为82nm；所述纳米氧化铝粉末的平均粒径为380nm；所述纳米氧化硅粉末的平均粒径为420nm；所述纳米钛粉末的平均粒径为100nm；所述纳米氧化镁粉末的平均粒径为90nm。
本实施例还提供了一种无机耐腐蚀涂层的制备方法，包括以下方法和步骤：
S1：按重量百分比称取各原料，将磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬和去离子水混合，于25℃，300rpm搅拌3.5h，静置50h，即制得基础料液；
S2：再将制得的基础料液与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末混合，于常温条件下，100rpm搅拌3h，即制得无机耐腐蚀涂料；
S3：在金具表面涂覆350μm厚度的无机耐腐蚀涂料，于煅烧温度为150℃的高温炉中，升温速率控制在3℃/min，煅烧4h，即制得无机耐腐蚀涂层。
上述无机耐腐蚀涂层制备方法制得的涂覆了无机耐腐蚀涂层的金具记为H。
对比例1
本对比例提供了一种无机耐腐蚀涂层，包括以下重量百分比的原料：三氧化铬13～50％、纳米氧化铝粉末6～50％、纳米氧化硅粉末8～40％、纳米钛粉末1～20％和纳米氧化镁粉末1～20％。
其中，所述纳米氧化铝粉末的平均粒径为100～500nm；所述纳米氧化硅粉末的平均粒径为100～500nm；所述纳米钛粉末的平均粒径为10～100nm；所述纳米氧化镁粉末的平均粒径为10～100nm。
本对比例还提供了一种无机耐腐蚀涂层的制备方法，包括以下方法和步骤：
S1：按重量百分比称取各原料，将三氧化铬与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末混合和去离子水混合，于20～80℃，100～300rpm搅拌1～4h，静置48～50h，即制得无机耐腐蚀涂料；
S2：在金具表面涂覆100μm厚度的无机耐腐蚀涂料，于煅烧温度为120～500℃的高温炉中，升温速率控制在2～10℃/min，煅烧1～5h，即制得无机耐腐蚀涂层。
上述无机耐腐蚀涂层制备方法制得的涂覆了无机耐腐蚀涂层的金具记为M1。
对比例2
本对比例与对比例1的区别为：在金具表面涂覆300μm厚度的无机耐腐蚀涂料，其它方法完全相同。
上述无机耐腐蚀涂层制备方法制得的涂覆了无机耐腐蚀涂层的金具记为M2。
对比例3
本对比例与对比例1的区别为：在金具表面涂覆400μm厚度的无机耐腐蚀涂料，其它方法完全相同。
上述无机耐腐蚀涂层制备方法制得的涂覆了无机耐腐蚀涂层的金具记为M3。
对比例4
本对比例与对比例1的区别为：在金具表面涂覆500μm厚度的无机耐腐蚀涂料，其它方法完全相同。
上述无机耐腐蚀涂层制备方法制得的涂覆了无机耐腐蚀涂层的金具记为M4。
对比例5
本对比例与对比例1的区别为：在金具表面涂覆600μm厚度的无机耐腐蚀涂料，其它方法完全相同。
上述无机耐腐蚀涂层制备方法制得的涂覆了无机耐腐蚀涂层的金具记为M5。
实验例1
将实施例1～8制得的金具试样A～H和对比例1～5制得的金具试样M1～M5浸泡于盐雾箱内进行盐雾试验；试样A～H和试样M1～M5均为90mm*120mm*1mm的矩形试样；盐溶液中NaHSO3浓度为1.8g/L，Ph为2；在实验之前，将试样A～H和试样M1～M5的边缘用环氧树脂密封，以防止碳钢基体与对涂层产生干扰；分别于盐雾箱内浸泡，观察记录试样表面完全腐蚀的浸泡时间，结构如表1所示。
表1平均最长浸泡时间(h)
试样 时间(h)
A 2710
B 2695
C 2708
D 2724
E 2700
F 2690
G 2715
H 2702
M1 2320
M2 1345
M3 1296
M4 1201
M5 1150
从表1中可看出，实施例1～8涂覆了无机耐腐蚀涂层的金具试样的耐腐蚀时间较长；对比例1中金具试样涂覆100μm厚度的无机耐腐蚀涂层，对比例2～5中金具试样涂覆无机耐腐蚀涂层的厚度逐渐增大；对比例中随着金具试样涂覆无机耐腐蚀涂层的厚度逐渐增大，其耐腐蚀时间逐渐减少；本发明采用磷酸二氢铝、纳米锆溶胶和三氧化铬再与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末联合使用，磷酸二氢铝合纳米锆溶胶反应形成的胶状体，三氧化铬在金属表面形成钝化膜，且胶状体将钝化膜固定于金属表面，并将纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末的混合粉末牢固固定于钝化膜表面，从而可以将涂层喷涂厚度变大；从而使用本发明的原料和方法制得的无机耐腐蚀涂层使金具的耐腐蚀性能更强。
实验例2
将实施例1～8制得的金具试样A～H和对比例1～5制得的金具试样M1～M5通过拉伸法测试涂层的粘结强度；将试样A～H和试样M1～M5的金具基体和涂层施以反方向的力进行拉伸，当涂层断裂时，记录拉力大小，通过计算得到实验结果如表2所示；计算公式为：
b＝F/A
式中：
b-粘结强度，Mpa；
F-最大拉伸载荷，N；
A-粘结面积，mm。
计算得到各试样涂层的平均粘结强度如表2所示。
表2平均粘结强度(Mpa)
Figure BDA0002695182490000171
Figure BDA0002695182490000181
从表2中可看出，实施例1～8的金具试样表面涂覆的无机耐腐蚀涂层粘结强度较高；对比例1中金具试样涂覆100μm厚度的无机耐腐蚀涂层，对比例2～5中金具试样涂覆无机耐腐蚀涂层的厚度逐渐增大；对比例中随着金具试样涂覆无机耐腐蚀涂层的厚度逐渐增大，其涂层粘结强度逐渐降低；本发明采用磷酸二氢铝、纳米锆溶胶和三氧化铬再与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末联合使用，磷酸二氢铝合纳米锆溶胶反应形成的胶状体，三氧化铬在金属表面形成钝化膜，且胶状体将钝化膜牢固的固定于金属表面；从而使用本发明的原料和方法制得的无机耐腐蚀涂层粘结强度更高。
综上，本发明采用磷酸二氢铝、纳米锆溶胶和三氧化铬再与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末联合使用制备的无机耐腐蚀涂层可以在金具表面喷涂较大厚度，从而具有较强的耐腐蚀性能，且可以与金具产生较强的粘结强度；且不易出现起泡、脱落、脆化和失效的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无机耐腐蚀涂层，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝15～55％、纳米锆溶胶12～50％、三氧化铬13～50％、纳米氧化铝粉末6～12％、纳米氧化硅粉末8～18％、纳米钛粉末1～5％和纳米氧化镁粉末1～5％；所述纳米氧化铝粉末的平均粒径为100～500nm；所述纳米氧化硅粉末的平均粒径为100～500nm；所述纳米钛粉末的平均粒径为10～100nm；所述纳米氧化镁粉末的平均粒径为10～100nm；无机耐腐蚀涂层的具体制备方法为：在金具表面涂覆300～600μm厚度的无机耐腐蚀涂料，于煅烧温度为120～500℃的高温炉中，升温速率控制在2～10℃/min，煅烧1～5h，即制得无机耐腐蚀涂层。
2.根据权利要求1所述的无机耐腐蚀涂层，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝25～40％、纳米锆溶胶15～32％、三氧化铬18～36％、纳米氧化铝粉末8～10％、纳米氧化硅粉末10～15％、纳米钛粉末2～4％和纳米氧化镁粉末2～4％。
3.根据权利要求1所述的无机耐腐蚀涂层，其特征在于，所述磷酸二氢铝包括以下重量百分比的原料：P2O5 63～84％，Al2O316～37％和Fe2O3 0～0.02％。
4.根据权利要求1所述的无机耐腐蚀涂层，其特征在于，所述纳米锆溶胶中氧化锆的重量百分比为15～20％。
5.根据权利要求1所述的无机耐腐蚀涂层，其特征在于，所述纳米锆溶胶的粒径为5～100nm。
6.一种根据权利要求1～5任一项所述的无机耐腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，包括以下方法和步骤：
S1：按重量百分比称取各原料，先将磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬和去离子水混合制得基础料液；
S2：再将制得的基础料液与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末混合制得无机耐腐蚀涂料；
S3：将制得的无机耐腐蚀涂料涂覆于金具表面，于高温炉中煅烧，即制得无机耐腐蚀涂层。
7.根据权利要求6所述的无机耐腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中基础料液的具体制备方法为：将磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬和去离子水混合，于20～80℃，100～300rpm搅拌1～4h，静置48～50h即制得基础料液。
8.根据权利要求6所述的无机耐腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的制备条件为：于常温条件下，50～200rpm搅拌2～5h。
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