无铬腐蚀抑制涂层制造技术

公开了一种腐蚀抑制涂层，其包括：基底，所述基底包含基质和在所述基质内的金属；以及抑制层，所述抑制层包含：钼酸锌、柠檬酸铈、偏硅酸镁、金属磷酸硅酸盐或其组合，其中所述基质内的金属包括铝、铝合金、锌、锌合金、镁、镁合金或其组合。还公开了一种涂覆有所述腐蚀抑制涂层的基材。

Chromium free corrosion inhibiting coating

【技术实现步骤摘要】
无铬腐蚀抑制涂层
技术介绍
示例性实施方案涉及腐蚀抑制涂层的领域，更特别地，涉及用于飞机部件的无铬腐蚀抑制涂层。在航空航天应用中合金需要腐蚀防护。用于高操作温度的常规牺牲腐蚀抑制涂层是基于铝陶瓷漆料的，其中六价铬化合物添加剂作为腐蚀抑制层。然而，全世界的政府机构都认为含六价铬化合物是环境有害物。此外，无铬化合物可能缺乏足够的腐蚀抑制特性。因此，需要开发与常规含六价铬化合物相比具有相同或更好的腐蚀抑制特性的无铬腐蚀抑制涂层。
技术实现思路
公开了一种腐蚀抑制涂层，其包括：基底，所述基底包含基质和在所述基质内的金属；以及抑制层，所述抑制层包含：钼酸锌、柠檬酸铈、偏硅酸镁、金属磷酸硅酸盐或其组合，其中所述基质内的金属包括铝、铝合金、锌、锌合金、镁、镁合金或其组合。还公开了一种涂覆有所述腐蚀抑制涂层的基材。附图说明以下描述不应当被认为以任何方式进行限制。参考附图，相似元件编号相似：图1是根据示例性实施方案的腐蚀抑制涂层的截面，所述腐蚀抑制涂层包括在基材上的两个不同的层；并且图2是根据示例性实施方案的在基材上的混合腐蚀抑制涂层的截面。具体实施方式本文中参考附图以举例而非限制的方式呈现了所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述。参见图1，多层结构10包括涂覆在基材18上的腐蚀抑制涂层12。腐蚀抑制涂层12可以包括涂覆在基底14上的抑制层16。基底14和抑制层16可以是两个不同的层，如图1所示。参见图2的多层结构10，抑制层16可以混合在基底14内以形成作为单层的腐蚀抑制涂层12。腐蚀抑制涂层12可以涂覆在基材18上。腐蚀抑制涂层12可以是无铬腐蚀抑制涂层，例如无铬酸盐腐蚀抑制涂层，与常规含六价铬化合物相比具有相同或更好的腐蚀抑制特性。腐蚀抑制涂层12可以在广范围的应用、环境和温度下起作用。腐蚀抑制涂层12还是环境友好的。腐蚀抑制涂层12可以抑制对金属的腐蚀，从而延长基材18的寿命。如图1所示，例如，腐蚀抑制涂层12可以包括基底14，所述基底包含基质和在所述基质内的金属。在本文公开的涂层中，基质可以包含任何合适的硅酸盐、环氧树脂、陶瓷或其组合。例如，合适的陶瓷可以包括氧化铝、氧化铍、氧化铈、氧化锆、碳化物、硼化物、氮化物和硅化物。所述基质内的金属可以包括铝、铝合金、锌、锌合金、镁、镁合金或其组合。腐蚀抑制涂层12还可以包括抑制层16。例如，抑制层16可以包含钼酸锌(ZnMoO4)、柠檬酸铈(例如柠檬酸三价铈(C6H5CeO7))、偏硅酸镁(MgO3Si)和金属磷酸硅酸盐。抑制层16可以呈粉末的形式。腐蚀抑制涂层12可以包括按体积计约1％至约99％的基底14和按体积计约1％至约99％的抑制层16。例如，腐蚀抑制涂层12可以包括按体积计约70％至约95％的基底14和按体积计约5％至约30％的抑制层16。腐蚀抑制涂层12可以包括按体积计约85％至约95％的基底14和按体积计约5％至约15％的抑制层16。腐蚀抑制涂层12可以包括按体积计小于或等于约50％的抑制层16。例如，腐蚀抑制涂层12可以包括按体积计小于或等于约10％的抑制层16。抑制层16可以包含按重量计约0％至约100％的钼酸锌；按重量计约0％至约100％的柠檬酸铈，例如柠檬酸三价铈；按重量计约0％至约100％的偏硅酸镁；和按重量计约0％至约100％的金属磷酸硅酸盐。例如，抑制层16可以包含按重量计约1％至约50％的钼酸锌；按重量计约1％至约50％的柠檬酸铈，例如柠檬酸三价铈；按重量计约1％至约50％的偏硅酸镁；和按重量计约1％至约50％的金属磷酸硅酸盐。例如，抑制层16可以包含按重量计约25％的钼酸锌；按重量计约25％柠檬酸铈；按重量计约25％的偏硅酸镁；和按重量计约25％的金属磷酸硅酸盐。抑制层16可以包含按重量计约1/3的钼酸锌；按重量计约1/3的偏硅酸镁；和按重量计约1/3的金属磷酸硅酸盐。抑制层16可以包含按重量计约50％的钼酸锌；和按重量计约50％的柠檬酸铈，例如柠檬酸三价铈。抑制层16也可以仅由四种组分组成，所述组分即钼酸锌、柠檬酸铈、偏硅酸镁和金属磷酸硅酸盐。例如，腐蚀抑制涂层12可以包含0％的钼酸镁。腐蚀抑制涂层12还可以包含0％的铬。抑制层16的金属磷酸硅酸盐可以包括磷酸硅酸铝、磷酸硅酸锌、磷酸硅酸钙、磷酸硅酸锶或其组合。抑制层16可以混合在基底14内，例如以便形成单层12，如图2所示。例如，基底14的基质可以用作抑制层16的基质。基底14和抑制层16也可以不混合，例如以便形成两个不同的层，如图1所示。在基底14和抑制层16形成两个不同的层的情况下，抑制层16可以涂覆在基底14上并且因此比基底14更远离基材18。在基底14和抑制层16形成两个不同的层的情况下，抑制层16可以进一步包括第二基质。例如，抑制层16可以包含按体积计约0％至约50％的钼酸锌；按体积计约0％至约50％的柠檬酸铈，例如柠檬酸三价铈；按体积计约0％至约50％的偏硅酸镁；和按体积计约0％至约50％的金属磷酸硅酸盐，混合在第二基质内。例如，第二基质可以是按抑制层16的体积计大于或等于约50％。例如，第二基质可以包含硅酸盐、环氧树脂、陶瓷或其组合。腐蚀抑制涂层12的固化温度将根据所使用的特定基质而变化。例如，固化温度可以因硅酸盐、环氧树脂和陶瓷基质而不同。固化持续时间也可以随固化温度而变化。例如，如果使用较高的固化温度，则需要较少的固化时间。在抑制层16混合在基底14内以便形成单层的情况下，腐蚀抑制涂层12可以在与所使用的基质对应的单一温度下固化。在基底14和抑制层16形成两个不同的层的情况下，可以使用两种不同的固化温度，对应于每个层所用的基质。例如，基底14可以在第一温度下固化，随后添加抑制层16并且在第二温度下固化。例如，固化温度可以是约20℃至约200℃。可以将腐蚀抑制涂层12涂覆在基材18上。例如，基材18可以包括钢、铝、锌、镁或其组合。例如，基材18可以包括这些金属的合金。腐蚀抑制涂层12可以在广范围的应用和环境温度下起作用。例如，基材18可以是飞机部件。例如，所述飞机部件可以是螺旋桨叶片、螺旋桨柄、螺旋桨毂、螺旋桨筒、螺旋桨郁金香型件(propellertulip)、起落架部件，发动机齿轮、发动机盘、轴(例如发动机轴)、支柱或配重。下文阐述的是前述公开的一些实施方案：实施方案1.一种腐蚀抑制涂层，包括：基底，所述基底包含基质和在所述基质内的金属；以及抑制层。所述抑制层包含：钼酸锌、柠檬酸铈、偏硅酸镁、金属磷酸硅酸盐或其组合。所述基质内的金属包括铝、铝合金、锌、锌合金、镁、镁合金或其组合。实施方案2.如实施方案1所述的腐蚀抑制涂层，其中所述基质包含硅酸盐、环氧树脂、陶瓷或其组合。实施方案3.如实施方案1或2所述的腐蚀抑制涂层，其中所述腐蚀抑制涂层包括：按体积计约70％至约95％的基底；和按体积计约5％至约30％的抑制层。实施方案4.如前述实施方案中任一项所述的腐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种腐蚀抑制涂层，其包括：/n基底，所述基底包含基质和在所述基质内的金属；以及/n抑制层，所述抑制层包含：/n钼酸锌、/n柠檬酸铈、/n偏硅酸镁、和/n金属磷酸硅酸盐或其组合，/n其中所述基质内的金属包括铝、铝合金、锌、锌合金、镁、镁合金或其组合。/n

【技术特征摘要】
20181211 US 16/2166721.一种腐蚀抑制涂层，其包括：
基底，所述基底包含基质和在所述基质内的金属；以及
抑制层，所述抑制层包含：
钼酸锌、
柠檬酸铈、
偏硅酸镁、和
金属磷酸硅酸盐或其组合，
其中所述基质内的金属包括铝、铝合金、锌、锌合金、镁、镁合金或其组合。


2.如权利要求1所述的腐蚀抑制涂层，其中所述基质包含硅酸盐、环氧树脂、陶瓷或其组合。


3.如权利要求1或权利要求2所述的腐蚀抑制涂层，其中所述腐蚀抑制涂层包括：
按体积计约70％至约95％的基底；和
按体积计约5％至约30％的抑制层，优选按体积计小于或等于约10％的抑制层。


4.如前述权利要求中任一项所述的腐蚀抑制涂层，其中所述抑制层由以下组成：
钼酸锌；
柠檬酸铈；
偏硅酸镁；和
金属磷酸硅酸盐。


5.如前述权利要求中任一项所述的腐蚀抑制涂层，其中所述抑制层包含：
按重量计约25％的钼酸锌；
按重量计约25％的柠檬酸铈；
按重量计约25％的偏硅酸镁；和
按重量计约25％的金属磷酸硅酸盐；
或者，所述抑制层包含：
按重量计约1％至约50％的钼酸锌；
按重量计约1％至约50％的柠檬酸铈；
按重量计约1％至约50％的偏硅酸镁；和
按重...

【专利技术属性】
技术研发人员：T朱，BA史密斯，张伟龙，MA克里斯曼，GS扎菲里斯，BA范哈塞尔，
申请(专利权)人：哈米尔顿森德斯特兰德公司，
类型：发明
国别省市：美国;US