本发明专利技术涉及新型功能材料技术领域，公开了一种适用于稀土镁硅铁合金的防腐蚀涂层材料，利用氧化钒、氧化钕、六水合硝酸铕的结构特性，经过有机物表面改性，得到钒基功能材料，进一步与纳米改性乙炔黑物料混合制备得到涂层材料，该方法制备成本低、材料性能突出，具有特殊的热力学稳定性，能够选择合适的合金材料进行键合吸附，与稀土镁硅铁合金结合牢固，不会剥离，耐磨性强，具有连续的疏水结构，吸附能力强，可以解决稀土镁硅铝表面腐蚀、脱落的问题，具有防水作用，无毒性和污染，使得稀土镁硅铁合金的性能稳定，使用寿命成倍增长。
A kind of anticorrosive coating material for rare earth Mg Si Fe alloy
【技术实现步骤摘要】
一种适用于稀土镁硅铁合金的防腐蚀涂层材料
本专利技术属于新型功能材料
，具体涉及一种适用于稀土镁硅铁合金的防腐蚀涂层材料。
技术介绍
稀土镁硅铁合金是指由硅铁、钙、镁、稀土等经熔融配置而成的合金，是一种良好的球化剂，有较强的脱氧、脱硫的效果。硅铁、稀土矿、金属镁是生产稀土镁硅铁合金的主要原料。稀土镁硅铁合金的生产是在矿热炉中进行，耗电量大，也可以使用中频炉生产。稀土镁硅铁合金具有优良的金属特征，例如强度高、导热导电性好、脆性低等，能够取代传统钢铁材料，可作为理想的机械加工材料，被广泛应用于汽车、飞机、电子、通信、船舶、建筑等领域。然而在自然条件下，由于阴极反应作用，稀土镁硅铁合金表面容易发生氧化锈蚀，现有的方式是通过涂料保护防止合金表面发生腐蚀，然而，现有的防腐涂料虽然品种众多，功能各异，但对于稀土镁硅铁合金的防护效果仍然不理想，即便是在涂膜了很厚的防腐蚀涂层后，依然会存在涂层失效，防腐寿命短的问题，造成极大的经济损失和资源浪费。因此，研制出适用于稀土镁硅铁合金的具有高度持久防腐性能的涂层材料具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种适用于稀土镁硅铁合金的防腐蚀涂层材料，具有连续的疏水结构，吸附能力强，可以解决稀土镁硅铝表面腐蚀、脱落的问题，具有防水作用，无毒性和污染，使得稀土镁硅铁合金的性能稳定。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种适用于稀土镁硅铁合金的防腐蚀涂层材料，其制备方法包括以下步骤：（1）按照重量份计由以下成分制成：氧化钒10.8-11.0份、氧化钕4.4-4.6份、六水合硝酸铕3.3-3.5份、二甲基甲酰胺18-20份、2,5-二羟基对苯二甲酸27-30份、丙酮15-18份、聚乙烯醇5.0-6.0份、盐酸溶液35-40份、双氧水1.0-1.2份、纳米改性乙炔黑3.3-3.5份；（2）将称取得到的干燥氧化钒、氧化钕、六水合硝酸铕加入到烧杯中，加入盐酸溶液，持续搅拌50-60分钟，倒入装有搅拌器、温度计和冷凝管的四口烧瓶中，然后加热至45-55℃，在搅拌下滴加双氧水，加入聚乙烯醇和丙酮，搅拌30-40分钟，通入氮气排出空气，向烧瓶中加入二甲基甲酰胺和2,5-二羟基对苯二甲酸，打开电加热装置，以2.0-2.5℃/分钟的加热速度将烧瓶内反应物升温至80-85℃，进行搅拌反应，保温反应时间为3.5-4.5小时；（3）反应完成后以3.5-4.0℃/分钟的速度降温至0-4℃，得到块状结晶物，进行过滤，使用去离子水洗涤4-5遍，置于80-90℃烘箱中干燥8-10小时，得到的干燥产物置于230-240℃下预热50-60分钟的马弗炉中焙烧3.0-3.5小时，焙烧温度为420-440℃，随炉冷却至室温后取出得到钒基功能材料；（4）将步骤（3）制备得到的钒基功能材料，在85-90℃真空干燥箱中干燥10-14小时，按照配比与纳米改性乙炔黑物料混合均匀，在湿碾机中进行混炼，混合炼制15-17分钟后，置于坩埚中，送入电阻炉，在330-350℃下加热烘烤35-40分钟，取出坩埚，冷却至15-20℃，然后再次送入电阻炉，继续在上述温度下加热烘烤35-40分钟，重复加热冷却3-4次，即得所述防腐蚀涂层材料。作为对上述方案的进一步描述，所述涂层材料采用等离子喷涂技术喷涂至稀土镁硅铁合金物件表面，喷涂厚度在1.24-1.26微米之间。作为对上述方案的进一步描述，所述涂层材料喷涂前，将稀土镁硅铁合金表面进行表面碱性脱脂和化学抛光处理。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述纳米改性乙炔黑的制备方法为：按照质量比为4.7-4.8:1.1-1.2的比例称取乙炔黑和纳米氧化锆粉末，混合均匀后，加入5.5-6.0倍体积的质量浓度为7-8%的氢氧化钠水溶液，搅拌混合30-40分钟，加热至50-55℃，然后超声处理20-25分钟，得到分散液，向分散液中加入质量分数占18-20%的酒石酸，搅拌溶解后滴加体积分数占2.3-2.4%的乙醛，加热至86-88℃，保温反应3-4小时，反应结束后进行抽滤，得到产物使用去离子水反复洗涤4-5次，然后在80-90℃下干燥至恒重即可。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述盐酸溶液pH值在2.0-2.2之间。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述双氧水溶液质量浓度为70-74%。作为对上述方案的进一步描述，步骤（4）所述制备得到的涂层材料粒径大小在75-80纳米之间。本专利技术相比现有技术具有以下优点：为了解决现有的稀土镁硅铁合金防腐涂层性能差，寿命短的问题，本专利技术提供了一种适用于稀土镁硅铁合金的防腐蚀涂层材料，利用氧化钒、氧化钕、六水合硝酸铕的结构特性，经过有机物表面改性，得到钒基功能材料，进一步与纳米改性乙炔黑物料混合制备得到涂层材料，该方法制备成本低、材料性能突出，具有特殊的热力学稳定性，能够选择合适的合金材料进行键合吸附，与稀土镁硅铁合金结合牢固，不会剥离，耐磨性强，具有连续的疏水结构，吸附能力强，可以解决稀土镁硅铝表面腐蚀、脱落的问题，具有防水作用，无毒性和污染，使得稀土镁硅铁合金的性能稳定，使用寿命成倍增长，本专利技术采用的适用于稀土镁硅铁合金的防腐蚀涂层材料解决现有的稀土镁硅铁合金防腐涂层性能差，寿命短的问题，用量小，成本低，易实现规模化生产，克服了现有涂层材料的通病，为金属防腐材料的开发提供了新的思路和方向，提高了稀土镁硅铁合金材料的开发利用，能够实现促进稀土镁硅铁合金行业发展，提高在机械、电子、航空、医学等领域的应用价值的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术所提供的技术方案。实施例1一种适用于稀土镁硅铁合金的防腐蚀涂层材料，其制备方法包括以下步骤：（1）按照重量份计由以下成分制成：氧化钒10.8份、氧化钕4.4份、六水合硝酸铕3.3份、二甲基甲酰胺18份、2,5-二羟基对苯二甲酸27份、丙酮15份、聚乙烯醇5.0份、盐酸溶液35份、双氧水1.0份、纳米改性乙炔黑3.3份；（2）将称取得到的干燥氧化钒、氧化钕、六水合硝酸铕加入到烧杯中，加入盐酸溶液，持续搅拌50分钟，倒入装有搅拌器、温度计和冷凝管的四口烧瓶中，然后加热至45℃，在搅拌下滴加双氧水，加入聚乙烯醇和丙酮，搅拌30分钟，通入氮气排出空气，向烧瓶中加入二甲基甲酰胺和2,5-二羟基对苯二甲酸，打开电加热装置，以2.0℃/分钟的加热速度将烧瓶内反应物升温至80℃，进行搅拌反应，保温反应时间为3.5小时；（3）反应完成后以3.5℃/分钟的速度降温至0℃，得到块状结晶物，进行过滤，使用去离子水洗涤4遍，置于80℃烘箱中干燥8小时，得到的干燥产物置于230℃下预热50分钟的马弗炉中焙烧3.0小时，焙烧温度为420℃，随炉冷却至室温后取出得到钒基功能材料；（4）将步骤（3）制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于稀土镁硅铁合金的防腐蚀涂层材料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：/n（1）按照重量份计由以下成分制成：氧化钒10.8-11.0份、氧化钕4.4-4.6份、六水合硝酸铕3.3-3.5份、二甲基甲酰胺18-20份、2,5-二羟基对苯二甲酸27-30份、丙酮15-18份、聚乙烯醇5.0-6.0份、盐酸溶液35-40份、双氧水1.0-1.2份、纳米改性乙炔黑3.3-3.5份；/n（2）将称取得到的干燥氧化钒、氧化钕、六水合硝酸铕加入到烧杯中，加入盐酸溶液，持续搅拌50-60分钟，倒入装有搅拌器、温度计和冷凝管的四口烧瓶中，然后加热至45-55℃，在搅拌下滴加双氧水，加入聚乙烯醇和丙酮，搅拌30-40分钟，通入氮气排出空气，向烧瓶中加入二甲基甲酰胺和2,5-二羟基对苯二甲酸，打开电加热装置，以2.0-2.5℃/分钟的加热速度将烧瓶内反应物升温至80-85℃，进行搅拌反应，保温反应时间为3.5-4.5小时；/n（3）反应完成后以3.5-4.0℃/分钟的速度降温至0-4℃，得到块状结晶物，进行过滤，使用去离子水洗涤4-5遍，置于80-90℃烘箱中干燥8-10小时，得到的干燥产物置于230-240℃下预热50-60分钟的马弗炉中焙烧3.0-3.5小时，焙烧温度为420-440℃，随炉冷却至室温后取出得到钒基功能材料；/n（4）将步骤（3）制备得到的钒基功能材料，在85-90℃真空干燥箱中干燥10-14小时，按照配比与纳米改性乙炔黑物料混合均匀，在湿碾机中进行混炼，混合炼制15-17分钟后，置于坩埚中，送入电阻炉，在330-350℃下加热烘烤35-40分钟，取出坩埚，冷却至15-20℃，然后再次送入电阻炉，继续在上述温度下加热烘烤35-40分钟，重复加热冷却3-4次，即得所述防腐蚀涂层材料。/n...
【技术特征摘要】
1.一种适用于稀土镁硅铁合金的防腐蚀涂层材料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
（1）按照重量份计由以下成分制成：氧化钒10.8-11.0份、氧化钕4.4-4.6份、六水合硝酸铕3.3-3.5份、二甲基甲酰胺18-20份、2,5-二羟基对苯二甲酸27-30份、丙酮15-18份、聚乙烯醇5.0-6.0份、盐酸溶液35-40份、双氧水1.0-1.2份、纳米改性乙炔黑3.3-3.5份；
（2）将称取得到的干燥氧化钒、氧化钕、六水合硝酸铕加入到烧杯中，加入盐酸溶液，持续搅拌50-60分钟，倒入装有搅拌器、温度计和冷凝管的四口烧瓶中，然后加热至45-55℃，在搅拌下滴加双氧水，加入聚乙烯醇和丙酮，搅拌30-40分钟，通入氮气排出空气，向烧瓶中加入二甲基甲酰胺和2,5-二羟基对苯二甲酸，打开电加热装置，以2.0-2.5℃/分钟的加热速度将烧瓶内反应物升温至80-85℃，进行搅拌反应，保温反应时间为3.5-4.5小时；
（3）反应完成后以3.5-4.0℃/分钟的速度降温至0-4℃，得到块状结晶物，进行过滤，使用去离子水洗涤4-5遍，置于80-90℃烘箱中干燥8-10小时，得到的干燥产物置于230-240℃下预热50-60分钟的马弗炉中焙烧3.0-3.5小时，焙烧温度为420-440℃，随炉冷却至室温后取出得到钒基功能材料；
（4）将步骤（3）制备得到的钒基功能材料，在85-90℃真空干燥箱中干燥10-14小时，按照配比与纳米改性乙炔黑物料混合均匀，在湿碾机中进行混炼，混合炼制15-17分钟后，置于坩埚中，送入电阻炉，在330-350℃下加热烘烤35-40分钟，取出坩埚，冷却至15-20℃，然后再次送入电阻炉，继续在上述温度下加热烘烤35-...
【专利技术属性】
技术研发人员：李孙德，
申请(专利权)人：马鞍山市三川机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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