CN115895303B - 一种具有核壳结构填料的耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料 - Google Patents
一种具有核壳结构填料的耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种具有核壳结构填料的耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料，包括核壳结构填料，所述核壳结构填料为具有Cr2O3@Al结构的微球颗粒；所述Cr2O3@Al结构为Cr2O3包覆铝粉的核壳结构，其中，Cr2O3为壳层，Al为核层，通过原位生长法将Cr2O3包覆在铝粉表面原位生长而成。通过采用本发明技术方案提供的耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料，Cr2O3@Al结构将铝粉作为核层包裹其中，在长时间高温盐雾环境下铝粉暴露后，能够发挥其牺牲阳极的功能，当涂层发生破损时，核层会对裸露的金属基底形成集中的电流保护，弥补涂层防护的不足，从而进一步减缓涂层的腐蚀，延长磷酸盐陶瓷涂层的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及功能涂料技术领域，具体地，涉及一种具有核壳结构填料的耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料及其制备和应用。
背景技术
常规有机防腐涂层对海洋腐蚀环境中运行设备(燃气轮机、焚烧炉、热交换器等)防护性能较差。特别是在高温和海洋腐蚀耦合作用下，有机涂层短时间内就失去防护功能。通过涂层防护实现海洋环境下金属高温保护仍是一个挑战。
通过磷酸盐化学键合可形成磷酸盐陶瓷涂层。磷酸盐在加热时发生缩聚反应，在基材上形成高硬度、高耐热、高附着力的陶瓷涂层，是实现金属高温防腐的一种重要手段。研究表明磷酸盐陶瓷涂层在高温下具有良好的抗氧化性能。但磷酸盐陶瓷涂层在加热和固化过程中的缩聚反应会产生微孔缺陷，导致漆膜致密性降低。石墨烯纳米片作为一种典型的二维层状材料，添加少量高长径比的石墨烯可以显著增强防腐涂层的阻隔效果。但石墨烯在高温下容易被氧化，导致结构损坏甚至热解，因此石墨烯在耐高温腐蚀保护领域的应用仍然面临着技术挑战。
在防腐涂层中使用具有牺牲阳极作用的活性金属如锌、镁、铝作为填料，可以通过锌、镁、铝的活性腐蚀产生阴极电流实现对金属基体的保护。然而在高温或高盐雾环境中，活性金属填料本身存在反应活性强的缺点。当漆膜中的锌、镁、铝等金属填料快速消耗后，容易导致涂层局部失效，进而诱导基体发生高温腐蚀。
因此，针对磷酸盐陶瓷涂层，有必要寻求一种有效的改性方法，提高陶瓷涂层中锌、镁、铝金属颗粒的稳定性和牺牲阳极性能，以提高陶瓷涂层高温防护性能。
发明内容
针对现有技术存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种具有核壳结构填料耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料，具有优异的耐高温和耐腐蚀的性能。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案，一种具有核壳结构填料耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料，包括核壳结构填料，所述核壳结构填料为具有Cr2O3@Al结构的微球颗粒；所述Cr2O3@Al结构为Cr2O3包覆铝粉的核壳结构，其中，Cr2O3为壳层，Al为核层，通过将CrO3包覆在铝粉表面经水热反应原位生长而成。
优选地，按质量份计，耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料包括磷酸二氢盐20～50份、固化剂10～20份、所述核壳结构填料40～60份、还原氧化石墨烯0.1～0.5份、水20～50份和助剂0.5～1份。
优选地，所述的磷酸二氢盐为磷酸二氢铝、磷酸二氢镁、磷酸二氢钙的一种或两种以上的组合。
优选地，所述固化剂为氧化镁、氧化锌、氧化铁的一种或两种以上的组合。
优选地，所述的助剂为分散剂BYK391、消泡剂TEGO-FOMAX-N中的一种或两种以上的组合。
优选地，所述核壳结构填料的制备方法包括：将CrO3溶解在去离子水中形成铬酸溶液；将铝粉颗粒加入至铬酸溶液中，并超声分散，CrO3逐步吸附在铝粉表面，并在150～200℃条件下进行水热氧化反应产生Cr2O3，并同时缓慢氧化铝粉，最终形成具有Cr2O3@Al结构的所述核壳结构填料。
优选地，所述铝粉颗粒为球形铝粉，纯度为99％，平均粒径为0.5微米。
为进一步实现本发明的技术目的，本发明还公开了上述水性耐高温防腐磷酸盐陶瓷涂料的制备方法，包括以下具体步骤：
S1.制核壳结构填料；
S2.制备水性磷酸盐陶瓷涂料：将还原氧化石墨烯分散在水溶液中，加入助剂后超声分散；再加入磷酸二氢盐和S1制备的所述核壳结构填料充分搅拌；最后加入固化剂并在室温下搅拌至均匀混合后得到混合物，即为所述水性耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料。
采用上述技术方案提供的水性耐高温防腐磷酸盐陶瓷涂料制备的陶瓷涂层，具有优异的耐高温和防腐性能。
具体地，耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂层的制备方法包括将所述耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料在喷砂预处理后的金属基材表面，随后将涂覆涂料后的金属基材于60～80℃下加热1～2h，然后在350～550℃温度条件下加热1～2h以完全固化，即得到具有核壳结构填料的所述耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂层；优选地，涂覆的方法包括浸渍、喷涂或旋涂。
本发明通过在水性磷酸盐陶瓷涂料中添加具有防腐和耐高温性能的核壳结构填料，其具有的核壳结构为氧化铬包裹在铝粉，一方面，Cr2O3作为一种颜填料，将其作为核壳结构的壳层，能够继续发挥其颜填料的作用的同时，将铝粉作为核层包裹其中，在经过长时间高温烟雾条件下，铝粉暴露后，能够发挥其牺牲阳极的功能，当涂层发生破损时，核层会对裸露的金属基体进行集中的电流保护，消除具备腐蚀电池，弥补涂层防护的不足，从而进一步减缓了涂层的腐蚀，延迟涂层和金属基体的使用寿命。
本发明技术方案的技术效果：
1.通过采用本发明的技术方案提供的耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料，具有优异的耐高温抗氧化性能，其中添加的Cr2O3包覆的核壳结构球形铝粉，不仅具有优异的高温稳定性，同时铝粉在高温下具有牺牲阳极功能，高温盐雾循化试验10次，漆膜不脱落，基材不腐蚀。
2.通过采用本发明的技术方案提供的具有核壳结构填料的耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料，还添加还原氧化石墨烯，可提高磷酸盐陶瓷涂层的致密性和阻气性能，提高其高温抗氧化性能。
附图说明
图1a-图1d分别为本发明实施例1中Cr2O3包覆的核壳结构铝粉的XPS光谱图。
图2a-图2b分别为本发明实施例1制备的水性磷酸盐陶瓷涂层的表面形貌SEM图和放大图。
图3为本发明实施例1制备的水性磷酸盐陶瓷涂层在模拟高温海洋环境中的腐蚀性测试的对照图。
图4a-图4b分别为本发明实施例1制备的水性磷酸盐陶瓷涂层在模拟高温海洋环境中腐蚀后的表面形貌SEM图和放大图。
图5a-图5b分别为本发明实施例1制备的水性磷酸盐陶瓷涂层在3.5wt％NaCl溶液中浸泡期间的Nyquist图和Bode图。
图6a-图6b分别为本发明对比例1制备的水性磷酸盐陶瓷涂层的表面形貌SEM图和放大图。
图7a-图7b分别为本发明对比例2制备的水性磷酸盐陶瓷涂层的表面形貌SEM图和放大图。
图8为本发明对比例2制备的水性磷酸盐陶瓷涂层在模拟高温海洋环境中的腐蚀变化图。
图9为本发明对比例3制备的水性磷酸盐陶瓷涂层在高温盐雾循化1次后的腐蚀照片。
具体实施方式
使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料，采用具有Cr2O3@Al结构的微球颗粒作为核壳结构填料；其中，Cr2O3@Al结构为Cr2O3包覆铝粉的核壳结构，Cr2O3为壳层，Al为核层，通过水热反应，结合原位生长法，将Cr2O3包覆在铝粉表面原位生长而成。
其中，核壳结构填料的制备方法包括：将CrO3溶解在去离子水中形成铬酸溶液；将铝粉颗粒加入至铬酸溶液中，并超声分散，并在150～200℃条件下进行水热氧化反应产生Cr2O3，并将生成的Cr2O3逐步吸附在铝粉表面，同时缓慢氧化铝粉，最终形成具有Cr2O3@Al结构的核壳结构填料。优选地，铝粉颗粒为球形铝粉，纯度≥99％，平均粒径为0.5微米。
为更好的实现具有防腐蚀和耐高温的性能，本发明优化了涂料中的各原料成分的配比，包括：按质量份计，水性耐高温防腐磷酸盐陶瓷涂料包括磷酸二氢盐20～50份、固化剂10～20份、核壳结构填料40～60份、还原氧化石墨烯0.1～0.5份、水20～50份和助剂0.5～1份。
作为优选的实施方式，磷酸二氢盐选自磷酸二氢铝、磷酸二氢镁、磷酸二氢钙中的一种或两种以上的组合。
作为优选的实施方式，固化剂选自氧化镁、氧化锌、氧化铁中的一种或两种以上的组合。
作为优选的实施方式，助剂选自分散剂BYK391、消泡剂TEGO-FOMAX-N中的一种或两种以上的组合。
下面通过具体的实施例来进一步详细说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例提供了水性磷酸盐陶瓷涂料的制备方法，具体步骤包括：
1.填料的制备
包括以下步骤：
(1)将50gCrO3溶解500mL在去离子水中形成铬酸溶液；
(2)将50g金属球形铝粉颗粒分散在上述铬酸溶液中，超声分散30min；其球形铝粉纯度为99.5％，平均粒径为5微米。
(3)在反应釜中160℃条件下进行水热氧化反应10h，最终形成Cr2O3包覆的核壳结构铝粉。
2.耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料的制备
具体包括：将0.1g还原氧化石墨烯分散在50g水中，加入0.2g分散剂BYK391和0.5g消泡剂TEGO-FOMAX-N后超声分散；然后加入20g磷酸二氢铝和50g步骤(1)制备的填料，混合后充分搅拌；最后加入10g氧化镁并在室温下搅拌0.5～2h以充分混合均匀，最终得到的混合物即为水性磷酸盐陶瓷涂料。
实施例2
实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于，制备耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料时，加入40g步骤(1)制备的填料。
实施例3
实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于，制备耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料时，加入0.5g还原氧化石墨烯。
对比例1
对比例1与实施例1制备方法基本相同，不同之处在于，制备耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料时，加入的球形铝粉未进行改性，不具有Cr2O3包覆的核壳结构。
对比例2
对比例2与实施例1制备方法基本相同，不同之处在于，制备具有核壳结构填料的耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料时，加入2g还原氧化石墨烯。
对比例3
对比例3与实施例1制备方法基本相同，不同之处在于，制备涂料过程中，将添加50g具有核壳结构的三氧化二铬包覆的铝粉替换为50g纳米级碳化硅，其他保持不变。
将上述实施例和对比例制备的磷酸盐陶瓷涂料采用使用线棒涂布器、涂膜机、喷涂或旋涂方法制备磷酸盐陶瓷涂层，具体方法包括：将磷酸盐陶瓷涂料涂覆在喷砂预处理后的金属基材表面，随后将涂覆涂料后的金属基材于80℃下加热1h，然后在550℃下加热1h以完全固化，即得具有核壳结构填料的耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂层。
将上述实施例制备的水性磷酸盐陶瓷涂料在Q235碳钢样板上制备水性磷酸盐陶瓷涂层，样板尺寸为150mm×70mm×2mm。
性能表征：
1.将上述实施例1中制备的Cr2O3包覆的核壳结构铝粉通过X射线光电子能谱对核壳结构球形铝粉的表面进行测试，其结果如图1a-图1d所示，其中图1a，为全光谱图，图1b-图1d为精细光谱图。
参阅图1a，谱图表明涂层中存在C、O、Al、Cr和P，结合能(BE)是以C 1s(284.8eV)作为参考峰进行校准的。
参阅图1b，AP-Al/Cr2O3的C 1s精细光谱可以在284.8eV、286.2eV、287.7eV和289.3eV处分解为四个峰，分别来自C-C/C＝C键、C-OH键、C＝O键和O-C＝O键。
参阅图1c，75.0eV处观察到的特征峰属于Al2O3，而在76.9eV处观察到的特征峰是Al-O-P的特征。
图1d中的Cr 2p谱图中，位于576.7eV和578.4eV的特征峰分别来自Cr2O3和Cr(OH)3。Cr(OH)3是Cr2O3在铝颗粒表面原位生长时的中间产物，可在加热后转变为Cr2O3。而Cr2O3的存在表明通过上述步骤成功实现了Cr2O3在铝颗粒表面的原位生长。
通过图1a-图1d分析可知，Cr2O3在铝粉颗粒的表面的原位生长，并包裹在其表面形成具有双层结构的Cr2O3@Al的核壳结构。进一步地，在进行水热氧化反应中，铝粉分散在铬酸溶液后，CrO3先逐步吸附球形铝粉表面，在加热条件下CrO3与铝粉进行氧化还原反应并转化为Cr2O3，同时铝粉颗粒表面的Al转换为Al2O3；Cr2O3包裹在铝粉颗粒的表面，Cr2O3为壳层，Al为核层，实现了原位生长法将Cr2O3原位生长在铝粉表面，其中，Cr2O3厚度为100nm。
需要说明的是，氧化铝的来源包括铝粉在空气中自然氧化形成的氧化铝，以及铝粉在水热反应中被氧化形成的氧化铝，在进行氧化还原反应时，铝粉颗粒表层形成的Al2O3阻挡了Al的进一步氧化，因此，铝粉颗粒仅表现为表层为氧化铝层，内部依旧是铝金属单体结构。进一步地，表层形成的氧化铝层相对于铝粉颗粒为几乎可忽略的薄层，故而此处被Cr2O3包裹的主要成分表述为铝粉颗粒。并且，图1c中检测到的是Al2O3的特征峰，而不是金属铝，主要原因在于XPS测试深度仅在纳米级别，在穿透表层的Cr2O3壳层以及少量的氧化铝后，难以检测到内部的金属铝。
2.通过扫描电子显微镜观察水性磷酸盐陶瓷涂层的表面形貌
参阅图2a及图2b，采用实施例1提供的水性磷酸盐陶瓷涂料制备涂层的表面均匀致密且平整，放大后可见大量Cr2O3包覆的核壳结构铝粉颗粒由少量的磷酸盐作为主要成膜物质粘结在一起。
进一步，对照例1提供的水性磷酸盐陶瓷涂料制备的涂层进行通过扫描电子显微镜对所制备涂层的表面形貌进行观察，参阅图6a与图6b，可以发现涂层中出现了明显的裂纹。这是由于未经包覆的铝粉颗粒与pH为酸性的磷酸二氢盐发生了剧烈的反应，导致涂层在固化过程中出现了明显的开裂。
在通过扫描电子显微镜对所对比例2提供的水性磷酸盐陶瓷涂料制备的涂层的表面形貌进行观察，其结果如图7a与图7b所示。可以发现，随着过量还原氧化石墨烯的加入，涂层中出现了少量的裂纹，并且涂层表面不再平整，出现了起伏的凹凸结构，这是由于过量的石墨烯发生团聚，同时阻碍了磷酸二氢盐在固化过程中的缩聚反应，使得涂层出现了裂纹。
3.对水性磷酸盐陶瓷涂料的防腐性能测试
将带涂层Q235样板浸泡在3.5wt％的NaCl溶液中进行常温电化学测试。检测依据按照GB/T2423.17标准进行盐雾测试22小时，然后放置在550℃马弗炉中进行高温测试2小时，每24小时为一次循环，测试10个循环，以模拟高温海洋环境中的腐蚀情况。
参阅图3，为实施例1提供的水性磷酸盐陶瓷涂料在Q235碳钢样板上制备水性磷酸盐陶瓷涂层，在模拟高温海洋环境腐蚀测试的10个循环期间，水性磷酸盐陶瓷涂层的表面照片。涂层在测试期间保持完好，表面没有出现任何锈蚀痕迹，仅在涂层表面沉积少量的NaCl颗粒。这表明研制涂层在高温海洋环境中具有优异的耐高温和防腐蚀的性能。
再次参阅图6a与图6b，对比例1提供的水性磷酸盐陶瓷涂料制备的涂层表面形貌出现了明显的裂纹，由于未经包覆的铝粉颗粒与pH为酸性的磷酸二氢盐发生了剧烈的反应导致的，显而易见地，明显的裂纹会导致涂层防腐性能的下降。
再次参阅图7a与图7b，对比例2提供的水性磷酸盐陶瓷涂料制备的涂层表面形貌也同样出现了少量的裂纹，并且涂层表面不再平整，出现了起伏的凹凸结构。涂层裂纹的出现很显然会导致涂层防腐性能的下降。
参阅图8，为对比例2提供的水性磷酸盐陶瓷涂料在Q235碳钢样板上制备水性磷酸盐陶瓷涂层，在模拟高温海洋环境腐蚀测试期间的表面照片，可以看到，在加入了过量还原氧化石墨烯后，涂层在模拟高温海洋环境腐蚀期间发生了明显的破坏，在经过4次循环后明显破损，涂层表面出现锈蚀痕迹，而第6次循环后涂层表面已大部分被锈痕覆盖。这表明加入过量还原氧化石墨烯后涂层中产生的缺陷降低了涂层的防护性能，使其难以在高温海洋环境中实现有效的腐蚀防护。
参阅图9，将对比例3涂层进行高温盐雾循环试验，试验1个循化后，对比例3涂层就出现漆膜脱落和基材腐蚀现象。
4.经腐蚀后的水性磷酸盐陶瓷涂层通过扫描电子显微镜进行观察
将实施例1提供的水性磷酸盐陶瓷涂料在Q235碳钢样板上制备水性磷酸盐陶瓷涂层在经过模拟高温海洋环境腐蚀后进行扫描电子显微镜对腐蚀的表面进行观察，表面形貌参阅图4。
参阅图4a与图4b可见，腐蚀后的涂层中的球形铝粉颗粒逐渐消耗，并且在涂层表面形成了大量的腐蚀产物层，填补了涂层表面的微缺陷，使涂层变得更加致密，有助于进一步增强涂层的阻隔性能。
5.对模拟高温海洋环境腐蚀前、后涂层中的元素含量进行分析。
对涂层选取三个点分别为1#、2#和3#，对这三个点分别进行腐蚀前后的元素分析，其结果如表1所示。
通过表1结果分析可见，在经过高温腐蚀后，涂层中的氧元素含量略有增加，表明涂层在高温海洋环境中具有良好的防护性能。
表1模拟高温海洋环境腐蚀前、后涂层中的元素含量对照表
6.通过CHI660E电化学工作站对磷酸盐陶瓷涂层在3.5wt％NaCl溶液中浸泡期间的电化学阻抗谱进行测量
如图5a和图5b分别为实施例3提供的水性磷酸盐陶瓷涂料在Q235碳钢样板上制备水性磷酸盐陶瓷涂层的电化学阻抗谱，分别为Nyquist图和Bode图。
如图5a所示的Nyquist图中，容抗弧半径与涂层的容抗值大小有关，可以发现研制涂层的容抗弧半径呈现在较低的水平。分析原因：这是由于涂层中大量的铝颗粒作为活性金属发挥了牺牲阳极作用，以铝颗粒的活性腐蚀产生电流保护金属基体免受腐蚀，从而表现出了较小的容抗弧半径。
与之对应地，如图5b所示的Bode图中，磷酸盐陶瓷涂层的低频阻抗值在103Ω·cm2左右，且在浸泡期间没有明显下降，表明磷酸盐陶瓷涂层在常温下同样具有良好的防腐效果。
通过上述结果可知，本发明采用的技术方案中具有Cr2O3@Al结构的微球颗粒作为填料，制备得到的磷酸盐涂层的防腐和耐高温性能明显优于对比例中现有技术中的纳米碳化硅。尤其是，在高温条件下，表现出了优异的高温稳定性，铝粉在高温下具有牺牲阳极功能，高温盐雾循化试验10次，漆膜不脱落，基材不腐蚀。
以上仅为本发明的优选实施例而已，其并非因此限制本发明的保护范围，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，通过常规的替代或者能够实现相同的功能在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和参数变更均落入本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料，其特征在于，包括核壳结构填料，所述核壳结构填料为具有Cr2O3@Al结构的微球颗粒；
所述Cr2O3@Al结构为Cr2O3包覆铝粉的核壳结构，其中，Cr2O3为壳层，Al为核层，通过将CrO3包覆在铝粉表面后经水热反应原位生长而成；
所述涂料按质量份计，包括：磷酸二氢盐20~50份、固化剂10~20份、所述核壳结构填料40~60份、还原氧化石墨烯0.1~0.5份、水20~50份和助剂0.5~1份；
所述核壳结构填料的制备方法包括：将CrO3溶解在去离子水中形成铬酸溶液；将铝粉颗粒加入至铬酸溶液中，并超声分散，CrO3逐步吸附在铝粉表面，并在150~200°C条件下进行水热氧化反应且原位产生Cr2O3，并同时缓慢氧化铝粉，最终形成具有Cr2O3@Al结构的所述核壳结构填料；
所述磷酸二氢盐为磷酸二氢铝、磷酸二氢镁、磷酸二氢钙的一种或两种以上的组合；
所述固化剂为氧化镁、氧化锌、氧化铁的一种或两种以上的组合。
2.根据权利要求1所述的耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料，其特征在于，所述助剂为分散剂BYK391、消泡剂TEGO-FOMAX-N中的一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料，其特征在于，所述铝粉颗粒为球形铝粉；铝粉的纯度≥99%；所述铝粉颗粒的平均粒径为0.5微米。
4.根据权利要求1-3任一项所述的耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
S1.制备核壳结构填料；
S2.制备水性磷酸盐陶瓷涂料：将还原氧化石墨烯分散在水溶液中，加入助剂后超声分散；再加入磷酸二氢盐和S1制备的所述核壳结构填料充分搅拌；最后加入固化剂并在室温下搅拌至均匀混合后得到混合物，即为所述水性耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂料。
5.一种耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂层，采用如权利要求1-3任一项所述的水性耐高温防腐磷酸盐陶瓷涂料或如权利要求4所述的制备方法制备得到的水性耐高温防腐磷酸盐陶瓷涂料制备而成。
6.根据权利要求5所述的耐高温防腐水性磷酸盐陶瓷涂层，其特征在于：所述水性耐高温防腐磷酸盐陶瓷涂层的制备方法包括将所述水性耐高温防腐磷酸盐陶瓷涂料涂覆在喷砂预处理后的金属基材表面，随后将涂覆涂料后的金属基材于60~80℃下加热1~2h，然后在350~550℃温度条件下加热1~2h以完全固化，即得到具有所述核壳结构填料的所述水性耐高温防腐磷酸盐陶瓷涂层；所述水性耐高温防腐磷酸盐陶瓷涂料涂覆的方法包括浸渍、喷涂或旋涂。
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