涂料、涂布方法和涂布制品技术

本发明专利技术提供涂布方法、涂布制品和涂料。涂布制品包括低温组件和从低温组件上涂敷的石墨烯衍生物形成的石墨烯涂层。涂布方法包括提供石墨烯衍生物，提供低温组件，将石墨烯衍生物涂敷到低温组件上，并形成石墨烯涂层。石墨烯涂层减少低温组件的腐蚀和污垢。涂料包括石墨烯衍生物和石墨烯衍生物上的改性官能团。改性官能团增加涂料在涂敷时对低温组件的附着力。

【技术实现步骤摘要】
涂料、涂布方法和涂布制品专利
本专利技术涉及涂料、涂布方法和涂布制品。更具体地讲,本专利技术涉及石墨烯涂料、在低温组件上形成石墨烯涂层的方法和石墨烯涂布的制品。专利技术背景 燃气涡轮组件，特别是燃气涡轮压缩机叶片，暴露于各种颗粒、流体、温度、压力和流体速度，这些可产生组件污垢和/或腐蚀。在操作期间，燃气涡轮中的吸入空气携带水分和各种颗粒物，其接触压缩机叶片。一些颗粒物聚集在压缩机叶片上，产生压缩机叶片结垢或污垢。压缩机叶片污垢可造成垢下腐蚀，这是污垢下压缩机叶片的腐蚀。另外，吸入空气中的颗粒物可对压缩机叶片造成外来物损伤(FOD)，并可导致腐蚀。通常进行水洗循环，以去除压缩机叶片上已积累的颗粒物。然而，水洗循环使压缩机叶片暴露于增量的水分，导致腐蚀压缩机叶片和由FOD损伤的任何部分。另外，水洗循环可利用化学物质去除复杂颗粒结垢。化学物质可增加压缩机叶片腐蚀，增加维修费用，并且可能难以与复杂颗粒结垢匹配。污垢、腐蚀和来自压缩机叶片上气流的侵蚀导致燃气涡轮的降低效率。不遭受一个或多个以上缺陷的涂布压缩机叶片在本领域是期望的。专利技术概述 在一个示例性实施方案中，涂布制品包括低温组件和从低温组件上涂敷的石墨烯衍生物形成的石墨烯涂层。在另一个示例性实施方案中，涂布方法包括提供石墨烯衍生物，提供低温组件，将石墨烯衍生物涂敷到低温组件上，并形成石墨烯涂层。石墨烯涂层减少低温组件的腐蚀和污垢。在另一个示例性实施方案中，涂料包括石墨烯衍生物和石墨烯衍生物上的改性官能团。改性官能团增加涂层在涂敷时对低温组件的附着力。本专利技术包含以下方面的内容: 1.一种涂布制品，所述制品包含: 低温组件；和 从所述低温组件上涂敷的石墨烯衍生物形成的石墨烯涂层； 其中低温包括最高约600°c的温度。2.方面I的涂布制品，其中所述低温组件为可旋转组件。3.方面I的涂布制品，其中所述低温组件为燃气涡轮压缩机叶片。4.方面I的涂布制品，其中所述石墨烯衍生物为经化学改性的石墨烯衍生物。5.方面I的涂布制品，其中所述石墨烯涂层具有约0.1纳米-约2纳米的厚度。6.方面I的涂布制品，其中所述石墨烯涂层包括低拽力表面修饰。7.方面I的涂布制品，其中所述石墨烯涂层提高所述低温组件的至少一种性质，所述性质选自疏水性和疏油性。8.方面I的涂布制品，其中所述石墨烯涂层减小所述低温组件的劣化。9.一种涂布方法，所述涂布方法包括: 提供石墨烯衍生物； 提供低温组件； 将所述石墨烯衍生物涂敷到所述低温组件上；并且形成石墨烯涂层； 其中低温包括最高约600°C的温度；并且 其中所述石墨烯涂层减少所述低温组件的腐蚀和污垢，并且进一步特征为抗旋转力。10.方面9的涂布方法，其中所述石墨烯衍生物选自氧化石墨、氧化石墨烯、石墨烯、官能化石墨烯、官能化氧化石墨烯和官能化氧化石墨。11.方面9的涂布方法，所述方法包括使所述石墨烯衍生物改性，以形成官能化石墨烯衍生物。12.方面11的涂布方法，其中使所述石墨烯衍生物改性形成官能化石墨烯衍生物在将所述石墨烯衍生物涂敷所述低温组件上之前或之后进行。13.方面11的涂布方法，所述方法进一步包括通过加入选自硫、胺和酸的官能团使所述石墨烯改性。14.方面13的涂布方法，其中使所述石墨烯改性提高所述石墨烯的抗腐蚀性和抗污性。15.方面13的涂布方法，其中使所述石墨烯改性增加所述石墨烯对所述低温组件的附着力。16.方面11的涂布方法，所述方法进一步包括通过加入选自C8-C20烃、氟化基团和硅氧烷基团的官能团使所述石墨烯改性。17.方面16的涂布方法,其中使所述石墨稀改性提闻所述石墨稀的疏水性和疏油性。18.方面17的涂布方法，所述方法进一步包括通过提高所述石墨烯的疏水性和疏油性提闻所述石墨稀的防污性。19.方面9的涂布方法，所述方法进一步包括用选自化学气相沉积、丝网印刷、电泳、热喷涂、喷涂、涂漆和浸溃的方法涂敷所述石墨烯衍生物。20.一种涂料，所述涂料包含: 石墨烯衍生物；和 在所述石墨烯衍生物上的改性官能团； 其中所述改性官能团增加所述涂料在涂敷时对低温组件的附着力，同时抗旋转力；并且 其中低温包括最高约600°C的温度。通过以下优选实施方案的更详细描述并结合附图，本专利技术的其它特征和优点将显而易见，这些附图作为实例说明本专利技术的原理。附图简述 图1为本公开的一个实施方案的涂布方法的过程视图。但凡可能，在整个图中以相同的附图标记表示相同的部件。专利技术详述 本专利技术提供涂布方法、涂布制品和涂料。与不用一个或多个本文所公开的特征的方法和制品比较，本公开的实施方案减少组件腐蚀，减少组件污垢，减少制品上铬基金属的量，减少维修所需的化学添加剂的量，减少维修成本，提高效率，或它们的组合。参考图1，在一个实施方案中，涂布方法包括提供石墨烯衍生物(步骤110)，提供低温组件(步骤120)，将石墨烯衍生物涂敷到低温组件上(步骤130)，并形成石墨烯涂层(步骤140)。在另一个实施方案中，涂布方法包括使石墨烯衍生物化学改性(步骤150)，以形成官能化石墨烯衍生物。石墨烯衍生物包括但不限于氧化石墨、氧化石墨烯、石墨烯、官能化氧化石墨、官能化氧化石墨烯、官能化石墨烯或它们的组合。在另一个实施方案中，在低温组件上形成的石墨烯涂层增加低温组件的寿命和/或操作效率。在另一个实施方案中，石墨烯涂层减少水分和杂质产生的腐蚀和污垢，例如盐和二氧化硅的细颗粒。在一个实施方案中，石墨烯涂层具有足够附着力，以保持附着到旋转组件的表面，其经历极高的旋转力。低温组件包括任何适合的组件，例如但不限于可旋转组件、压缩机叶片、管、换热设备(例如，换热器等)、闪蒸槽、蒸发器、结晶器、反应器、蒸馏塔、用于最高600°C的流体的流体储存装置、用于最高600°C的流体的流体输送装置，或它们的组合。在一个实施方案中，低温组件可以为新制制品或经整修的部件。经整修或维修的部件包括但不限于经历修理操作、改进或它们的组合的部件。本文所用的低温是指环境温度和约600°C之间的温度，优选在环境温度和约500°C之间，更优选在环境温度和约400°C之间，或它们的任何组合、子组合、范围或子范围。环境温度包括但不限于室温。本文所用的“室温”指约20°C-约25°C的温度。在一个实施方案中，石墨用任何适合的氧化剂氧化形成氧化石墨。适合的氧化剂包括但不限于H2S04、KMnO4, H2O2或它们的组合。在石墨氧化期间，在石墨上形成不同官能团，包括但不限于环氧桥、羟基、成对羧基或它们的组合。官能团增加氧化石墨的溶解度，使得在加到液体时(优选水)，氧化石墨形成分散体。在一个实施方案中，氧化石墨分散体中的固体含量为约0.5mg/mL至约15mg/mL。其它适合的液体包括但不限于水和醇的混合物、有机液体(例如，四氢呋喃(THF))或它们的组合。在一个实施方案中，将一种或多种表面活性剂加到有机液体，以达到氧化石墨充分分散。一种或多种表面活性剂包括但不限于十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、环氧乙烷-环氧丙烷(EO-PO)共聚物表面活性剂、基于聚硅氧烷的表面活性剂、含氟表面活性剂(例如，全氟辛磺酸和全氟辛酸)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和Triton-X100。在另一个实施方案中，在氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂布制品，所述制品包含：低温组件；和从所述低温组件上涂敷的石墨烯衍生物形成的石墨烯涂层；其中低温包括最高约600℃的温度。

【技术特征摘要】
2013.08.29 US 14/0133691.一种涂布制品，所述制品包含: 低温组件；和 从所述低温组件上涂敷的石墨烯衍生物形成的石墨烯涂层； 其中低温包括最高约600°c的温度。2.权利要求1的涂布制品，其中所述低温组件为可旋转组件。3.权利要求1的涂布制品，其中所述低温组件为燃气涡轮压缩机叶片。4.权利要求1的涂布制品，其中所述石墨烯衍生物为经化学改性的石墨烯衍生物。5.权利要求1的涂布制品，其中所述石墨烯涂层具有约0.1纳米-约2纳米的厚度。6.权利要求1的涂布制品，其中所述石墨烯涂层包括低拽力表面修饰...

【专利技术属性】
技术研发人员：MK卡拉加，A巴塔查里亚，RM德维，JC谢菲尔，P帕拉卡拉，SS帕布拉，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US