CN118126550A - 一种镍合金钢用防护涂料及制备方法 - Google Patents
一种镍合金钢用防护涂料及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118126550A CN118126550A CN202410006266.0A CN202410006266A CN118126550A CN 118126550 A CN118126550 A CN 118126550A CN 202410006266 A CN202410006266 A CN 202410006266A CN 118126550 A CN118126550 A CN 118126550A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- parts
- alloy steel
- nickel alloy
- protective coating
- 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.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 55
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 51
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 112
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 39
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 25
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 16
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims abstract description 9
- BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N potassiosodium Chemical compound [Na].[K] BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;silicate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 5
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229940072033 potash Drugs 0.000 claims description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 28
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 25
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 23
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 20
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 18
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005204 segregation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000004901 spalling Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种镍合金钢用防护涂料及制备方法，该涂料包括质量比为80:(30～70):(10～20)的复合粉料、改性结合剂和水；复合粉料以质量计包括：15～37份玻璃粉、4～9份煤矸石细粉、8～15份莫来石细粉、5～9份碳化硅细粉、33～60份α‑Al2O3微粉、1～5份氧化锆粉、1～4份铁粉、1～3份氧化镍粉和0.4～1份羧甲基纤维素；改性结合剂为钠钾复合水玻璃与混合液A混合得到；混合液A为粉煤灰、磷酸和水混合后经加热制得。本发明的防护涂料在1100～1300℃内有90％以上的氧化防护效果、使镍合金钢表层元素偏析减小、在高温1～8微米波段有0.80以上的红外吸收率、完全自剥落以及性价比高。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属用防护涂料及制备方法，尤其涉及一种镍合金钢用防护涂料及制备方法。
背景技术
镍合金钢由于具有优异的低温韧性和低的热膨胀系数，所以被广泛用于液化天然气勘探、运输和存储器材的制备。为改善镍合金钢内部组织结构、消除缺陷或者进行热轧，一般需要对镍合金钢进行1100℃～1300℃的高温热处理，热处理的时长随镍合金钢尺寸的增大而增加。热处理过程中，镍合金钢会出现严重氧化，同时会产生高压除鳞水枪难以去除的镍富集层，导致后期的钢板有凹坑甚至裂纹等缺陷存在从而会大大降低成材率。现阶段主要有低温热轧法、惰性气氛保护法和防护涂层法等手段进行防护，防护涂层法因其具有防护效果优良、操作简单和经济性高而得到广泛应用。
专利CN101705024公开了一种高含镍钢抗高温氧化涂料，将10～25wt％的SiO2、20～25wt％的Al2O3、35～60wt％的铬粉、0～15wt％的MgO和0～15wt％的ZrO2混合粉体与高温粘结剂配置成抗高温涂料，其能有效减少氧化铁皮的生成和降低氧化铁皮的粘附力。但该涂层主要由高熔点的陶瓷相组成，涂层难以实现致密化，所以其在1300℃下难有好的防护效果，1300℃的氧化防护率为75～85％，此外组分中的铬粉容易与镍钢反应，增加了自剥落的难度。杨孝鹤等人(杨孝鹤，周旬，王松涛，等.含镍合金钢用Mg-A1-O高温防护涂层作用机理研究[J].涂料工业，2016，46(1):1-7.)由65wt％的MgO和35wt％的Al2O3制备了Mg-Al-Fe尖晶石防护层。但该涂层全由高熔点陶瓷相组成，致密化难度更高，所以其在1100℃、1200℃和1250℃下防护率均低于60％；此外，因为该涂层中的MgO和Al2O3易与含镍合金钢的铁氧化物反应，所以表层元素偏析的问题依然存在。专利CN110452565A公开了一种镍基合金热轧用的耐高温抗氧化涂层及其制备方法，以质量分数计的15～30份纳米SiO2、6～8份纳米Al2O3、4～7份纳米MgO、2～5份纳米TiO2、10～20份碳化硅和4～6份氧化硼为粉体，使用氨基硅烷改性粉体并以此制备了防护涂层。该专利的涂层1250℃防护率能够达92％，但大量纳米级粒度原料的引入不仅成本高，还会存在涂料制备过程中纳米粉体分散难的问题。王鹤尧等人(王鹤尧，张贵杰，陈晨，等.磷酸盐涂层对钢坯温度场及防氧化性的影响[J].金属加工(热加工)，2023(04)：85-90.)利用ANSYS软件模拟了初始温度为700℃在1120℃炉内加热1h后钢坯表面与内部温度，结果发现涂敷涂层钢坯较无涂层钢坯的表面温度低50℃左右，内部相差约10℃，钢坯表面涂层充当“热阻”，增大了钢坯热加工的能耗。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种高温抗氧化、高吸热自剥落的镍合金钢用防护涂料；
本发明的第二个目的是提供上述的镍合金钢用防护涂料的制备方法。
技术方案：本发明所述的镍合金钢用防护涂料，包括复合粉料、改性结合剂和水；所述复合粉料、改性结合剂和水的质量比为80:(30～70):(10～20)；所述复合粉料以质量计包括：15～37份玻璃粉、4～9份煤矸石细粉、8～15份莫来石细粉、5～9份碳化硅细粉、33～60份α-Al2O3微粉、1～5份氧化锆粉、1～4份铁粉、1～3份氧化镍粉和0.4～1份羧甲基纤维素；所述改性结合剂为钠钾复合水玻璃与混合液A混合得到；所述混合液A为粉煤灰、磷酸和水混合后经加热制得。
其中，所述钠钾复合水玻璃与混合液A的质量比为1：(0.1～0.4)
其中，所述粉煤灰、磷酸和水的质量比为1：0.2：(1.5～4)。
其中，所述钠钾复合水玻璃为质量比为1:(0.1～10)的钠水玻璃:钾水玻璃均匀混合得到。
其中，所述钾水玻璃和钠水玻璃的模数为3.0～3.5。
其中，所述粉煤灰、煤矸石细粉和氧化锆粉的粒径小于45μm。
其中，所述玻璃粉的SiO2含量≤75wt％，Na2O与K2O总含量≥10wt％；所述玻璃粉的粒径小于18μm。
其中，所述碳化硅细粉的SiC含量≥98wt％；所述碳化硅细粉的粒径小于45μm；所述铁粉的Fe含量≥99wt％；所述铁粉的粒径小于45μm；所述氧化镍粉的NiO含量≥99wt％；所述氧化镍粉的粒径小于10μm。
其中，所述α-Al2O3微粉的Al2O3含量≥99wt％；所述α-Al2O3微粉的粒径小于5μm。
上述的镍合金钢用防护涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将质量比为1:(0.1～10)的钠水玻璃:钾水玻璃均匀混合得到复合水玻璃，再将粉煤灰、质量百分浓度50～85％的磷酸和水按质量比1：0.2：(1.5～4)混合后在60～80℃水浴加热条件下搅拌0.5～1h得到混合液A；然后将复合水玻璃与混合液A按质量比1：(0.1～0.4)混合搅拌均匀得到改性结合剂；
(2)将以质量计的15～37份玻璃粉、4～9份煤矸石细粉、8～15份莫来石细粉、5～9份碳化硅细粉、33～60份α-Al2O3微粉、1～5份氧化锆粉、1～4份铁粉、1～3份氧化镍粉和0.4～1份羧甲基纤维素混合均匀得到复合粉料；
(3)将复合粉料、改性结合剂和水按质量比为80:(30～70):(10～20)进行配料，混合均匀后得到镍合金钢用防护涂料。
发明原理：本发明的防护涂料以α-Al2O3微粉和莫来石细粉为主要原料，它们均为高熔点物相，可以确保涂料在1100℃～1300℃加热炉使用环境下能够稳定发挥防护作用。当该防护涂料形成涂层并在高温使用时，玻璃粉首先形成低黏度的玻璃液相，快速在镍合金钢表面铺展，能在较短时间内开始发挥减少镍合金钢氧化的作用；随后玻璃粉、煤矸石细粉的杂质相、改性结合剂中的粉煤灰、钾水玻璃、钠水玻璃以及少量α-Al2O3微粉和莫来石细粉进一步反应生成黏度更高的玻璃液相，这些高黏度玻璃液相还可以与α-Al2O3微粉和莫来石细粉反应烧结形成相对致密的保护层，氧气难以进入镍合金钢基底，从而确保涂层在宽泛温度区间内具有优异的氧化防护效果。此外，涂层中煤矸石细粉的碳和铁粉在高温下发生氧化反应，消耗镍合金钢表面的一部分氧气，进而也减少了镍合金钢的高温氧化。
本发明技术方案中采用的氧化镍粉、铁粉以及由铁粉氧化得来的Fe2O3，使得涂层中Ni和Fe元素具有一定的丰度，从而使镍合金钢基体中元素偏析得到了有效的抑制，镍合金钢的表面质量大大提高。
在加热炉工作环境中，热的主导传递方式为辐射，辐射的红外线均在近中红外波段。本发明技术方案中的碳化硅在近中红外波段具有高的红外吸收率，但是碳化硅在高温下容易氧化，但本技术方案中玻璃粉、煤矸石细粉的杂质相、改性结合剂中的粉煤灰、钾水玻璃、钠水玻璃以及少量的α-Al2O3微粉和莫来石细粉在高温下反应生成高黏度的玻璃液相可以对碳化硅表面进行包裹，碳化硅的氧化得到有效抑制，从而确保涂层具有良好的吸热功能。与此同时，铁粉氧化生成的Fe2O3会与氧化镍反应生成近中红外波段高的红外吸收率的NiFe2O4尖晶石，碳化硅和生成的NiFe2O4尖晶石会使涂层具有高的红外吸收率，使涂层不再是“热阻”，能够实现钢坯的快速加热。另一方面，基尔霍夫热辐射定律表明在同一温度下，不同物体对相同波长的辐射值与吸收值相等，因此，本发明的防护涂层不仅具备优良的热吸收能力，而且还具有良好的热辐射能力，这能使大尺寸镍合金钢内部更快达到目标温度从而缩短热处理周期，进而有效降低能耗。
本发明的防护涂料在高温下以刚玉和莫来石等物相为主要物相，这些物相与镍合金钢的热膨胀系数差异较大，并且涂料中的氧化锆粉在温度改变时还会发生晶型转变，如当温度降至1100℃时，氧化锆晶型由四方转变单斜结构并伴随有体积膨胀，涂层在冷却收缩中有裂纹的产生。使用本发明防护涂料的涂层高温下会形成由刚玉物相、莫来石物相、氧化锆物相和玻璃液相构成的整体，在热膨胀系数差异与晶型转变耦合作用下，涂层在高压水急剧冷却等条件下具有良好的自发剥落性，有利于镍合金钢的后期轧制。
有益效果：本发明与现有技术相比，取得如下显著效果：本发明的镍合金钢用防护涂料在1100～1300℃内有90％以上的氧化防护效果、使镍合金钢表层元素偏析减小、在高温1～8微米波段有0.80以上的红外吸收率、完全自剥落以及性价比高。(2)本发明采用了较多低成本的煤矸石细粉、粉煤灰和玻璃粉等原料，涂料也不含挥发性有机化合物(VOC)等污染物质，因而具有较高的性价比。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种镍合金钢用高温抗氧化、高吸热自剥落防护涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将质量比为1:0.1的钠水玻璃:钾水玻璃均匀混合得到复合水玻璃，再将粉煤灰、质量百分浓度50％的磷酸和水按质量比1:0.2:4混合后在70℃水浴加热条件下搅拌45min得到混合液A；然后将复合水玻璃与混合液A按质量比1:0.1混合搅拌均匀得到改性结合剂；
(2)将以质量计15份的玻璃粉、4份煤矸石细粉、11份莫来石细粉、6份碳化硅细粉、60份α-Al2O3微粉、2份氧化锆粉、1份铁粉、1份氧化镍粉和0.4份羧甲基纤维素混合均匀得到复合粉料；
(3)将上述复合粉料、改性结合剂和水按质量比为80:30:20进行配料，混合均匀后得到镍合金钢用高温抗氧化、高吸热自剥落防护涂料；
本实施例制备的镍合金钢用高温抗氧化、高吸热自剥落防护涂料，经检测:1200℃氧化3h的平均发射率为90％，在高温1～8微米波段的红外吸收率平均为0.84。
实施例2
一种镍合金钢用高温抗氧化、高吸热自剥落防护涂料，其特征在于:所述的制备方法包括以下步骤:
(1)将质量比为1:3的钠水玻璃:钾水玻璃均匀混合得到复合水玻璃，再将粉煤灰、质量百分浓度66％的磷酸和水按质量比1:0.2:3.1混合后在60℃水浴加热条件下搅拌1h得到混合液A；然后将复合水玻璃与混合液A按质量比1:0.2混合搅拌均匀得到改性结合剂；
(2)将以质量计17份的玻璃粉、9份煤矸石细粉、12份莫来石细粉、7份碳化硅细粉、45份α-Al2O3微粉、5份氧化锆粉、2份铁粉、3份氧化镍粉和0.7份羧甲基纤维素混合均匀得到复合粉料；
(3)将上述复合粉料、改性结合剂和水按质量比为80:49:18进行配料，混合均匀后得到镍合金钢用高温抗氧化、高吸热自剥落防护涂料；
本实施例制备的镍合金钢用高温抗氧化、高吸热自剥落防护涂料，经检测:1200℃氧化3h的平均发射率为92％，在高温1～8微米波段的红外吸收率平均为0.84。
实施例3
一种镍合金钢用高温抗氧化、高吸热自剥落防护涂料的制备方法，包括以下步骤:
(1)将质量比为1:7的钠水玻璃:钾水玻璃均匀混合得到复合水玻璃，再将粉煤灰、质量百分浓度72％的磷酸和水按质量比1:0.2:2.4混合后在80℃水浴加热条件下搅拌0.5h得到混合液A；然后将复合水玻璃与混合液A按质量比1:0.3混合搅拌均匀得到改性结合剂；
(2)将以质量计32份的玻璃粉、6份煤矸石细粉、8份莫来石细粉、9份碳化硅细粉、36份α-Al2O3微粉、3份氧化锆粉、4份铁粉、2份氧化镍粉和0.9份羧甲基纤维素混合均匀得到复合粉料；
(3)将上述复合粉料、改性结合剂和水按质量比为80:62:13进行配料，混合均匀后得到镍合金钢用高温抗氧化、高吸热自剥落防护涂料；
本实施例制备的镍合金钢用高温抗氧化、高吸热自剥落防护涂料，经检测:1200℃氧化3h的平均发射率为95％，在高温1～8微米波段的红外吸收率平均为0.86。
实施例4
一种镍合金钢用高温抗氧化、高吸热自剥落防护涂料的制备方法，包括以下步骤:
(1)将质量比为1:10的钠水玻璃:钾水玻璃均匀混合得到复合水玻璃，再将粉煤灰、质量百分浓度85％的磷酸和水按质量比1:0.2:1.5混合后在65℃水浴加热条件下搅拌40min得到混合液A；然后将复合水玻璃与混合液A按质量比1:0.4混合搅拌均匀得到改性结合剂；
(2)将以质量计37份的玻璃粉、5份煤矸石细粉、15份莫来石细粉、5份碳化硅细粉、33份α-Al2O3微粉、1份氧化锆粉、3份铁粉、1份氧化镍粉和1份羧甲基纤维素混合均匀得到复合粉料；
(3)将上述复合粉料、改性结合剂和水按质量比为80:70:10进行配料，混合均匀后得到镍合金钢用高温抗氧化、高吸热自剥落防护涂料；
本实施例制备的镍合金钢用高温抗氧化、高吸热自剥落防护涂料，经检测:1200℃氧化3h的平均发射率为96％，在高温1～8微米波段的红外吸收率平均为0.87。
对比例1
在实施例1的基础上，与实施例1不同的是将玻璃粉全部替换为α-Al2O3微粉，制备的镍合金钢用高温抗氧化、高吸热自剥落防护涂料，经检测：1200℃氧化3h的平均发射率为65％，在高温1～8微米波段的平均红外吸收率平均为0.71。
该对比例检测结果表明，当防护涂料中的玻璃粉被替代后，涂料干燥后形成的涂层在高温下难以形成致密的保护层，使涂层的氧化防护率大大降低；此外，涂层中高温下不再有足够的玻璃液相对碳化硅进行包裹，碳化硅会发生氧化而使整体的红外吸收率衰减。
Claims (10)
1.一种镍合金钢用防护涂料，其特征在于，包括复合粉料、改性结合剂和水；所述复合粉料、改性结合剂和水的质量比为80:(30～70):(10～20)；所述复合粉料以质量计包括：15～37份玻璃粉、4～9份煤矸石细粉、8～15份莫来石细粉、5～9份碳化硅细粉、33～60份α-Al2O3微粉、1～5份氧化锆粉、1～4份铁粉、1～3份氧化镍粉和0.4～1份羧甲基纤维素；所述改性结合剂为钠钾复合水玻璃与混合液A混合得到；所述混合液A为粉煤灰、磷酸和水混合后经加热制得。
2.根据权利要求1所述的镍合金钢用防护涂料，其特征在于，所述钠钾复合水玻璃与混合液A的质量比为1：(0.1～0.4)。
3.根据权利要求1所述的镍合金钢用防护涂料，其特征在于，所述粉煤灰、磷酸和水的质量比为1：0.2：(1.5～4)。
4.根据权利要求1所述的镍合金钢用防护涂料，其特征在于，所述钠钾复合水玻璃为质量比为1:(0.1～10)的钠水玻璃:钾水玻璃均匀混合得到。
5.根据权利要求4所述的镍合金钢用防护涂料，其特征在于，所述钾水玻璃和钠水玻璃的模数为3.0～3.5。
6.根据权利要求1所述的镍合金钢用防护涂料，其特征在于，所述粉煤灰、煤矸石细粉和氧化锆粉的粒径小于45μm。
7.根据权利要求1所述的镍合金钢用防护涂料，其特征在于，所述玻璃粉的SiO2含量≤75wt％，Na2O与K2O总含量≥10wt％；所述玻璃粉的粒径小于18μm。
8.根据权利要求1所述的镍合金钢用防护涂料，其特征在于，所述碳化硅细粉的SiC含量≥98wt％；所述碳化硅细粉的粒径小于45μm；所述铁粉的Fe含量≥99wt％；所述铁粉的粒径小于45μm；所述氧化镍粉的NiO含量≥99wt％；所述氧化镍粉的粒径小于10μm。
9.根据权利要求1所述的镍合金钢用防护涂料，其特征在于，所述α-Al2O3微粉的Al2O3含量≥99wt％；所述α-Al2O3微粉的粒径小于5μm。
10.一种权利要求1所述的镍合金钢用防护涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将质量比为1:(0.1～10)的钠水玻璃:钾水玻璃均匀混合得到复合水玻璃，再将粉煤灰、质量百分浓度50～85％的磷酸和水按质量比1：0.2：(1.5～4)混合后在60～80℃水浴加热条件下搅拌0.5～1h得到混合液A；然后将复合水玻璃与混合液A按质量比1：(0.1～0.4)混合搅拌均匀得到改性结合剂；
(2)将以质量计的15～37份玻璃粉、4～9份煤矸石细粉、8～15份莫来石细粉、5～9份碳化硅细粉、33～60份α-Al2O3微粉、1～5份氧化锆粉、1～4份铁粉、1～3份氧化镍粉和0.4～1份羧甲基纤维素混合均匀得到复合粉料；
(3)将复合粉料、改性结合剂和水按质量比为80:(30～70):(10～20)进行配料，混合均匀后得到镍合金钢用防护涂料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410006266.0A CN118126550A (zh) | 2024-01-03 | 2024-01-03 | 一种镍合金钢用防护涂料及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410006266.0A CN118126550A (zh) | 2024-01-03 | 2024-01-03 | 一种镍合金钢用防护涂料及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118126550A true CN118126550A (zh) | 2024-06-04 |
Family
ID=91236422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410006266.0A Pending CN118126550A (zh) | 2024-01-03 | 2024-01-03 | 一种镍合金钢用防护涂料及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118126550A (zh) |
-
2024
- 2024-01-03 CN CN202410006266.0A patent/CN118126550A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102585571B (zh) | 一种具有防腐抗结焦功能的红外节能涂料及其制备方法 | |
| CN101426938A (zh) | 一种钢材防氧化涂料及钢材的防氧化方法 | |
| CN108264232A (zh) | 抗氧化、耐腐蚀、抗冲击的高温搪瓷涂层及其制备方法 | |
| CN115259902A (zh) | 一种高温稳定的绿色稀土红外辐射涂料及制备方法和应用 | |
| CN113105115A (zh) | 一种具有自修复功能的耐高温搪瓷基复合涂层及其制备方法 | |
| CN108822590B (zh) | 一种用于钢铁热轧工艺的高温防护涂料及其制备方法 | |
| CN115724659B (zh) | 一种多功能防护与节能增效涂层及其制备方法 | |
| CN118126550A (zh) | 一种镍合金钢用防护涂料及制备方法 | |
| CN105860611B (zh) | 一种红外辐射涂料及其制备方法 | |
| CN113817946A (zh) | 一种HEA-SiC高温吸波材料及其制备方法 | |
| CN115636692B (zh) | 一种耐高温、防氧化的陶瓷涂层及其制备方法和应用 | |
| CN115448731B (zh) | 一种钒氮合金用石墨坩埚涂层的制备方法 | |
| Yu et al. | Phase composition evolution and oxidation behavior of atmospheric plasma spraying Si and Si-HfO2 bond coats at 1300℃ | |
| CN116477932A (zh) | 一种高热震稳定性镁质复相材料及其制备方法 | |
| CN113943502B (zh) | 利用冶金固废制备红外涂层涂料的方法 | |
| CN102391001A (zh) | 钢坯高温抗烧损涂层及其制备方法 | |
| CN114045053A (zh) | 防脱碳隔离剂 | |
| WO1998046539A1 (fr) | Materiau de revetement a base de verre extremement rayonnant, pellicule de verre extremement rayonnante et son procede de fabrication | |
| CN108047777B (zh) | 一种钢铁高温防氧化复合涂料及其制备方法 | |
| CN109722665B (zh) | 一种钼基材料表面防护涂层的制备方法 | |
| CN112079569A (zh) | 一种稀土白色高温高压耐酸碱瓷釉及其制备方法 | |
| CN113755045B (zh) | 红外辐射涂料及其制备方法 | |
| CN115260802B (zh) | 一种钢坯高温防氧化涂料及其应用 | |
| CN112250306B (zh) | 一种高温高压耐酸碱瓷釉及其制备方法 | |
| CN114891376B (zh) | 基于铬化工渣的高发射率红外辐射涂料、涂层及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |