铝锌合金复合石墨烯金属防腐处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种铝锌合金复合石墨烯金属防腐处理工艺，包括以下步骤：烘烤除油，对金属基体进行除油处理；本发明专利技术旨在克服现有技术缺陷，该方法制备的铝锌合金复合石墨烯涂层与金属结合紧密牢固，石墨烯表面富含羟基、羧基或磺酸基中一种或多种基团，可使之均匀分散于树脂中，成膜均匀，并且可以与铝锌合金表面官能团形成氢键和其他化学键，形成物理与化学包覆。

Aluminum zinc alloy composite graphene anticorrosive treatment process

The invention discloses an aluminum zinc alloy compound graphene metal anticorrosion treatment process, including the following steps: baking degreasing and removing oil from the metal matrix. The invention aims to overcome the existing technical defects. The present invention is to overcome the existing technical defects. The aluminum zinc alloy composite graphene coating prepared by the method is tightly bonded to the metal, and the surface of the graphene is rich in hydroxyl. One or more groups of groups in the base, carboxyl or sulfonic group can be evenly dispersed in the resin, and the film is homogeneous and can form hydrogen bonds and other chemical bonds with the surface functional groups of the aluminum zinc alloy, forming a physical and chemical coating.

【技术实现步骤摘要】
铝锌合金复合石墨烯金属防腐处理工艺
本专利技术属于金属制品加工
，具体地指一种铝锌合金复合石墨烯金属防腐处理工艺。
技术介绍
随着现代工业的发展，一批新兴工业领域的出现和许多现代工程的兴建，大型的工矿企业如石油化工、钢铁及大型矿山冶炼的管道、贮槽、设备等，重要的能源工业如天然气、油管、油罐、输变电、核电设备及煤矿矿井等，现代化的交通运输如桥梁、船舶、集装箱、火车和汽车等，新兴的海洋工程、海上设施、海岸及海湾构造物及海上石油钻井平台等，对防腐涂料承受环境的能力和使用寿命提出了更高的要求，常用的防腐涂料已不能满足这些需要。在化工大气和海洋环境里油漆重防腐涂料一般可使用10-15年，在酸、碱、盐和溶剂介质里，在一定温度的腐蚀条件下，使用5年以后保护层就会慢慢失效，其综合防腐寿命远远低于工程的设计寿命。我国每年因钢铁大气等腐蚀造成的经济损失达上千亿元，开展钢铁材料防腐蚀研究对提高其安全性和寿命，减少由此带来的经济损失具有重要意义。当前，防腐蚀的方法以简单的给金属上漆，隔绝金属与空气和水的接触为主，这种方法只能达到短时间内防腐蚀的效果，需要定期维护，且有大的局限性。随着现代工业的发展，一批新兴工业领域的出现和许多现代工程的兴建，大型的工矿企业如石油化工、钢铁及大型矿山冶炼的管道、贮槽、设备等，重要的能源工业如天然气、油管、油罐、输变电、核电设备及煤矿矿井等，现代化的交通运输如桥梁、船舶、集装箱、火车和汽车等，新兴的海洋工程、海上设施、海岸及海湾构造物及海上石油钻井平台等，对防腐涂料承受环境的能力和使用寿命提出了更高的要求，许多新型防腐漆应运而生，但大多效果不尽如意，且有的生产操作复杂，产品价格昂贵，有的造成环境污染，无法大面积推广应用。因此，开发新的钢铁材料防腐蚀涂层及工艺已成为钢铁资源有效利用的技术关键。石墨烯是目前发现的硬度最高、韧性最强的纳米材料，因其特殊的二维纳米结构和优异的物理化学性能，开始被广泛应用于防腐涂料的研发，由于石墨烯对水的润湿性很差，在实际应用中也表现出良好的防腐性能。石墨烯的二维片层结构使其可以填充到涂料的孔洞和缺陷中，在一定程度上阻止和延缓了小分子腐蚀介质浸入金属基体，增强了涂层的物理隔绝作用。“一种石墨烯氟碳金属漆及其制备方法”(CN1071163710A)的专利技术公开一种石墨烯氟碳金属漆及其制备方法，该专利技术存在以下缺点：(1)含大量铝银浆料，价格昂贵，贵金属容易对环境造成污染；(2)石墨烯疏水，不易与钢铁基体紧密结合，容易造成脱落；(3)需配置A，B漆，施工难度大。“一种含有物理剥落石墨烯的防腐涂层材料及其制备方法”(CN105969025A)的专利技术公开一种含有物理剥落石墨烯的防腐涂层材料及其制备方法,该方法中，石墨烯经物理剥离后，厚度与粒度不易控制，石墨烯在树脂中极易造成分散不均，导致防腐涂层不均。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述不足提供一种铝锌合金复合石墨烯金属防腐处理工艺。一种铝锌合金复合石墨烯金属防腐处理工艺，包括以下步骤：(1)烘烤除油，对金属基体进行除油处理；(2)对第一步处理后的金属基体进行抛丸除锈处理，清除表面锈蚀和氧化皮；(3)将渗剂和待加工金属基体置于密闭的金属容器中进行多元合金共渗；(4)将金属构件取出，对其表面进行吹灰处理；(5)将混合搅拌后的石墨烯环氧封闭涂料均匀涂覆到经步骤(3)处理的金属表面；(6)对表面涂覆了石墨烯环氧封闭涂层的金属工件放到高温固化炉中进行固化处理。本专利技术旨在克服现有技术缺陷，该方法制备的铝锌合金复合石墨烯涂层与金属结合紧密牢固，石墨烯表面富含羟基、羧基或磺酸基中一种或多种基团，可使之均匀分散于树脂中，成膜均匀，并且可以与铝锌合金表面官能团形成氢键和其他化学键，形成物理与化学包覆。成键有利于整体涂层导电性，可以有效阻止金属基材发生阴极反应，起到化学防腐的作用。具有抗冲击、耐老化、耐腐蚀、强柔韧性等优点，可以广泛用于金属构件防护中。所述涂料处理的金属工件在特制高温固化炉中进行烘烤固化，所述固化炉升温速度快，保温效果好，通过使用温控软件使得保温期间其最大温差不超过1℃，使用的温控软件根据节点可靠性和被删除率，并对相邻节点数量进行初始化，提高了节点的资源利用率；此外还减少了集群通信流量动态调整温控节点数量和温度，能更好的适应固化温度动态变化性，减少平均响应时间，有效保证了固化结果的稳定性。附图说明图1高温固化炉的结构示意图；图2高温固化炉中第一固定板部分的结构放大示意图；图3高温固化炉中第二链轮部分的结构剖视图；图4高温固化炉中第一齿轮部分的结构俯视图；图5高温固化炉中凹槽部分的结构放大示意图；图6高温固化炉中转动门体关闭结构示意图；图7高温固化炉中传动带部分的结构侧视图。具体实施方式实施例：一种铝锌合金复合石墨烯金属防腐处理工艺，包括以下步骤：(1)烘烤除油，对金属基体进行除油处理；(2)对第一步处理后的金属基体进行抛丸除锈处理，清除表面锈蚀和氧化皮；(3)将渗剂和待加工金属基体置于密闭的金属容器中进行多元合金共渗；(4)将金属构件取出，对其表面进行吹灰处理；(5)将混合搅拌后的石墨烯环氧封闭涂料均匀涂覆到经步骤(3)处理的金属表面；(6)对表面涂覆了石墨烯环氧封闭涂层的金属工件放到高温固化炉中进行固化处理。所述步骤(3)中多元合金共渗中的渗剂为铝锌合金粉。所述步骤(6)中涂层制备方法为：先以50-90wt％的热固性树脂和10-50wt％的固化剂为原料，外加上述原料0.5-5wt％的石墨烯混合均匀；再外加上述原料5-20wt％的水和0.1-1wt％的分散剂，混合3-15min，制成泥料，再喷涂或刷涂于高锌铝基合金涂层表面，自然干燥3-10h，脱模后在60-120℃条件下烘烤2-4h，即得涂层。所述步骤6中的高温固化炉包括基座1，所述基座1的上表面固定连接有固化炉2，所述固化炉2的内部设有固化腔3，所述固化腔3的内侧壁对称固定连接有四个支撑架4，每个所述支撑架4远离基座1的一端共同固定连接有放置架5，所述放置架5的外侧壁设有多个第一加热器6，所述放置架5上设有多个第一温度检测器7，所述固化腔3上设有第三移动板41，所述第三移动板41的内部固定连接有第一电机8，所述第一电机8的输出端焊接有第一转动轴9，且第一转动轴9贯穿第三移动板41的内侧壁并设有第一齿轮10，所述第一齿轮10啮合设有第二齿轮11和第三齿轮12，所述第二齿轮11贯穿设有第一转动板13，所述第一转动板13上设有多个第二温度检测器14，所述第三齿轮12贯穿设有第二转动板15，所述第二转动板15上设有多个第二加热器16，所述固化腔3的内侧壁对称转动连接有两个第一链轮17和第二链轮18，两个所述第一链轮17和第二链轮18均共同套设有链条19，所述固化腔3的内侧壁固定连接有固定箱48，所述固定箱48的内部设有第二电机49，所述第二电机49的输出端焊接有第二转动轴50，所述第二转动轴50贯穿设有主动轮51，所述第一链轮17上同轴设有从动轮20，两个所述从动轮20和主动轮共同套设有传动带21，所述链条19由多个滚子组成，其中一个所述滚子转动连接有转动板22，所述转动板22远离链条19的一端设有第一转轴，所述第一转轴转动连接有第二固定板23，所述第二固定板23本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝锌合金复合石墨烯金属防腐处理工艺，其特征在于包括以下步骤：(1)烘烤除油，对金属基体进行除油处理；(2)对第一步处理后的金属基体进行抛丸除锈处理，清除表面锈蚀和氧化皮；(3)将渗剂和待加工金属基体置于密闭的金属容器中进行多元合金共渗；(4)将金属构件取出，对其表面进行吹灰处理；(5)将混合搅拌后的石墨烯环氧封闭涂料均匀涂覆到经步骤(3)处理的金属表面；(6)对表面涂覆了石墨烯环氧封闭涂层的金属工件放到高温固化炉中进行固化处理。

【技术特征摘要】
1.一种铝锌合金复合石墨烯金属防腐处理工艺，其特征在于包括以下步骤：(1)烘烤除油，对金属基体进行除油处理；(2)对第一步处理后的金属基体进行抛丸除锈处理，清除表面锈蚀和氧化皮；(3)将渗剂和待加工金属基体置于密闭的金属容器中进行多元合金共渗；(4)将金属构件取出，对其表面进行吹灰处理；(5)将混合搅拌后的石墨烯环氧封闭涂料均匀涂覆到经步骤(3)处理的金属表面；(6)对表面涂覆了石墨烯环氧封闭涂层的金属工件放到高温固化炉中进行固化处理。2.根据权利要求1所述的铝锌合金复合石墨烯金属防腐处理工艺，其特征在于所述步骤(3)中多元合金共渗中的渗剂为铝锌合金粉。3.根据权利要求1或2所述的铝锌合金复合石墨烯金属防腐处理工艺，其特征在于所述步骤(6)中涂层制备方法为：先以50-90wt％的热固性树脂和10-50wt％的固化剂为原料，外加上述原料0.5-5wt％的石墨烯混合均匀；再外加上述原料5-20wt％的水和0.1-1wt％的分散剂，混合3-15min，制成泥料，再喷涂或刷涂于高锌铝基合金涂层表面，自然干燥3-10h，脱模后在60-120℃条件下烘烤2-4h，即得涂层。4.根据权利要求1或2所述的铝锌合金复合石墨烯金属防腐处理工艺，其特征在于所述步骤(6)中的高温固化炉包括基座(1)，所述基座(1)的上表面固定连接有固化炉(2)，所述固化炉(2)的内部设有固化腔(3)，所述固化腔(3)的内侧壁对称固定连接有四个支撑架(4)，每个所述支撑架(4)远离基座(1)的一端共同固定连接有放置架(5)，所述放置架(5)的外侧壁设有多个第一加热器(6)，所述放置架(5)上设有多个第一温度检测器(7)，所述固化腔(3)上设有第三移动板(41)，所述第三移动板(41)的内部固定连接有第一电机(8)，所述第一电机(8)的输出端焊接有第一转动轴(9)，且第一转动轴(9)贯穿第三移动板(41)的内侧壁并设有第一齿轮(10)，所述第一齿轮(10)啮合设有第二齿轮(11)和第三齿轮(12)，所述第二齿轮(11)贯穿设有第一转动板(13)，所述第一转动板(13)上设有多个第二温度检测器(14)，所述第三齿轮(12)贯穿设有第二转动板(15)，所述第二转动板(15)上设有多个第二加热器(16)，所述固化腔(3)的内侧壁对称转动连接有两个第一链轮(17)和第二链轮(18)，两个所述第一链轮(17)和第二链轮(18)均共同套设有链条(19)，所述固化腔(3)的内侧壁固定连接有固定箱(48)，所述固定箱(48)的内部设有第二电机(49)，所述第二电机(49)的输出端焊接有第二转动轴(50)，所述第二转动轴(50)贯穿设有主动轮(51)，所述第一链轮(17)上同轴设有从动轮(20)，两个所述从动轮(20)和主动轮共同套设有传动带(21)，所述链条(19)由多个滚子组成，其中一个所述滚子转动连接有转动板(22)，所述转动板(22)远离链条(19)的一端设有第一转轴，所述第一转轴转动连接有第二固定板(23)，所述第二固定板(23)上设有第一固定板(24)，所述基座(1)的下表面对称开设有多个凹槽(25)，每个所述凹槽(25)的内侧壁设有多个第一减震弹簧(26)，每个所述第一减震弹簧(26)远离凹槽(25)的一端共同固定连接有第一移动板(27)，所述第一移动板(27)上转动连接有第一转动杆(28)和第二转动杆(29)，所述第一转动杆(28)和第二转动杆(29)远离第一移动板(27)的一端转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾祥会，陈辉，何良俊，
申请(专利权)人：武汉劲野科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42