【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括表面涂层的制品及其生产方法优先权申请本申请要求于2017年9月28日提交的第62/564,958号美国临时申请的优先权和权益，该申请的全部公开内容出于所有目的通过引用结合于此。
本文描述的某些方面和实施例涉及包括表面涂层的制品以及用于生产这些制品的方法。在一些示例中，防腐蚀制品可以包含使用硅烷基体系生产的表面涂层，该表面涂层被形成到底层过渡金属合金层上。
技术介绍
存在于外部环境中的制品以及暴露在工业溶剂、酸或碱的那些制品经常会受到腐蚀。
技术实现思路
在一方面，描述了一种包含基底和沉积在基底的整个表面或表面的一部分上的耐腐蚀涂层的制品。在一些示例中，耐腐蚀涂层在暴露于具有负pH的酸后以小于20密耳/年的腐蚀速率抗降解，并且表现出基于ASTME92–17标准测量的大于600维氏硬度(HV)的硬度。在一些情况下，涂层包含(i)至少一种难熔金属、至少一种难熔金属氧化物或包含难熔金属的至少一种其他化合物，和(ii)至少一种过渡金属、至少一种过渡金属氧化物或包含过渡金属的至少一种其他化合物。<...
【技术保护点】
1.一种制品，所述制品包含基底和沉积在所述基底的整个表面或表面的一部分上的耐腐蚀涂层，其中所述耐腐蚀涂层在暴露于具有负pH的酸后以小于20密耳/年的腐蚀速率抗降解，并且表现出基于ASTM E92–17标准测量的大于600维氏硬度(HV)的硬度，并且所述涂层包含(i)至少一种难熔金属、至少一种难熔金属氧化物或包含难熔金属的至少一种其他化合物，以及(ii)至少一种过渡金属、至少一种过渡金属氧化物或包含过渡金属的至少一种其他化合物。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170928 US 62/564,9581.一种制品，所述制品包含基底和沉积在所述基底的整个表面或表面的一部分上的耐腐蚀涂层，其中所述耐腐蚀涂层在暴露于具有负pH的酸后以小于20密耳/年的腐蚀速率抗降解，并且表现出基于ASTME92–17标准测量的大于600维氏硬度(HV)的硬度，并且所述涂层包含(i)至少一种难熔金属、至少一种难熔金属氧化物或包含难熔金属的至少一种其他化合物，以及(ii)至少一种过渡金属、至少一种过渡金属氧化物或包含过渡金属的至少一种其他化合物。
2.根据权利要求1所述的制品，其中所述酸是大于30％的盐酸的水溶液。
3.根据权利要求2所述的制品，其中所述涂层在酸中的抗性至少是具有相似的厚度的现有镍涂层的两倍，同时当两种涂层被置于与强酸接触时，所述涂层的腐蚀速率至多是具有相似厚度的纯镍涂层的腐蚀速率的一半。
4.根据权利要求1所述的制品，其中所述难熔金属选自由铌、钼、钽、钨、铼、锆、钛、钒、铬、钌、铑、铪、锇、铱及它们的组合组成的群组。
5.根据权利要求1所述的制品，其中所述过渡金属选自由钪、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锝、钯、银、镉、镧、铂、金、汞、锕、及它们的组合。
6.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层包含镍合金，并且其中所述镍合金包含与钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、铜、锌、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、汞、和中的一种或多种组合的镍。
7.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层包含锌合金，并且其中所述锌合金包含与钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、铜、镍、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、汞、和中的一种或多种组合的锌。
8.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层包含铜合金，并且其中所述铜合金包含与钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、锌、镍、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、汞、和中的一种或多种组合的铜。
9.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层包含钴合金，并且其中所述钴合金包含与一种或多种过渡金属组合的钴。
10.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层包含第一层和第二层，其中所述第一层在所述基底和所述第二层之间，并且其中所述难熔金属或所述难熔金属的化合物仅存在于所述第二层中。
11.根据权利要求10所述的制品，其中所述第一层包含所述过渡金属及它们的化合物。
12.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层的表面的至少一部分覆盖有包含有机或无机-有机材料的层。
13.根据权利要求12所述的制品，其中所述有机或无机-有机材料选自由以下组成的群组：聚对二甲苯、有机官能硅烷、氟化有机官能硅烷、氟化有机官能硅氧烷、有机官能低聚硅氧烷；任何树脂，包括但不限于有机官能树脂、杂化无机有机官能树脂、杂化无机有机官能POSS树脂；有机官能多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)、氟化低聚聚硅氧烷、有机官能低聚聚硅氧烷、杂化无机有机官能低聚聚硅氧烷；任何聚合物或共聚物，包括但不限于氟化有机官能硅酮共聚物、有机官能硅酮聚合物、杂化无机有机官能硅酮聚合物、有机官能硅酮共聚物、杂化无机有机官能硅酮共聚物、硅酮聚合物、有机官能硅酮聚合物、氟化聚合物；任何聚合物共混物、氟化多面体低聚倍半硅氧烷(FPOSS)、非挥发性直链和支链烷烃、烯烃和炔烃；直链和支链烷烃、烯烃和炔烃的酯、全氟化有机材料、硅烷偶联剂、氟化烷基硅氧烷、表面改性无机颗粒、氟化烷基硅烷、氟化基有机官能硅烷、氟化基有机官能硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、氟化有机官能低聚硅氧烷、水性有机官能硅烷体系、有机官能聚硅氧烷、硅烷基溶胶-凝胶体系、氟代烷硅烷、可水解无机乙氧基甲硅烷基、溶胶-凝胶体系、硅烷体系、官能化硅烷醇基、其他类似基团、环氧硅烷的水性不含醇产品、聚四氟乙烯、硅烷体系，以及它们的任意组合。
14.根据权利要求10所述的制品，其中所述第二层包含镍和钼，并且所述第一层包含镍。
15.根据权利要求14所述的制品，其中基于所述第二层的重量，所述第二层中所述钼的含量在5重量％至40重量％之间。
16.根据权利要求10所述的制品，其中所述第二层的厚度在1um至300um之间变化。
17.根据权利要求10所述的制品，其中所述第一层的厚度在1um至500um之间变化。
18.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层进一步包含选自由PTFE、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、碳化硅(SiC)、金刚石、硅藻土(DE)、氮化硼(BN)、氧化钛(TiO2)、单壁碳纳米管(SWCNT)、多壁碳纳米管(MWCNT)、高岭土(Al2O3.2SiO2.2H2O)、碳、石墨、二硫化钼、氟化镍、碳化铬(Cr2C3)、碳化钛(TiC)、氮化钽(TiN)、其他纳米颗粒及它们的组合组成的群组的颗粒。
19.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层的至少一部分表现出通过ASTMD7490-13标准测试的、大于90°的水接触角。
20.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层包含金属合金，所述金属合金包含第一过渡金属和不同于所述第一过渡金属的第二过渡金属，并且其中所述涂层进一步包含使用硅烷体系生产的表面层，所述硅烷体系包含环氧硅烷的水性不含醇的产物。
21.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层的至少一部分在暴露于具有负pH的酸24小时后表现出大于90°的水接触角。
22.根据权利要求1所述的制品，其中所述酸是大于30％的盐酸的水溶液。
23.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层的至少一部分在300℃下加热持续24小时后表现出大于90°的水接触角。
24.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层表现出自愈合特性，并且即使所述涂层上有划痕或凹痕，也能保护所述基底免受腐蚀的影响。
25.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层不表现出基于ASTMF519标准测试的氢脆。
26.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层表现出基于ASTME92–17标准进行测量的、在600至850之间的维氏硬度。
27.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层表现出基于ASTMD4060测量的、在2至20之间的Taber磨损指数(TWI)。
28.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层不表现出基于NACETM-0284标准的硫化氢开裂。
29.根据权利要求1所述的制品，其中在暴露于盐喷雾1000小时后，所述涂层表现出根据ASTMB117标准的8至10的腐蚀等级。
30.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层表现出基于ASTME8标准测量的、在4％至10％之间的延展性值。
31.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层在碱性环境中持续至少24小时表现出耐化学性，同时重量损失低于1mg/cm2。
32.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层在有机溶剂中持续至少25小时表现出耐化学性，同时重量损失低于1mg/cm2。
33.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层表现出根据ASTMD3363的大于9H的铅笔硬度。
34.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层表现出根据ASTMG99的、在0.1至6.0(10-5mm3/Nm)之间的磨损系数。
35.根据权利要求1所述的制品，其中所述涂层表现出根据ASTMG99的、在0.4至0.7之间摩擦系数。
36.一种枪械部件，所述枪械部件包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
37.一种炉壁，所述炉壁包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
38.一种灶具，所述灶具包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
39.一种烹饪装置，所述烹饪装置包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
40.一种管道，所述管道包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
41.一种交通工具部件，所述交通工具部件包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
42.一种交通工具底盘，所述交通工具底盘包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
43.一种船体，所述船体包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
44.一种排气系统，所述排气系统包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
45.一种热交换器，所述热交换器包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
46.一种户外装备制品，所述户外装备制品包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
47.一种户外家具制品，所述户外家具制品包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
48.一种户外动力装备制品，所述户外动力装备制品包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
49.一种半导体处理室，所述半导体处理室包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
50.一种木质制品，所述木质制品包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
51.一种塑料制品，所述塑料制品包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
52.一种建筑物框架，所述建筑物框架包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
53.一种浴室设备，所述浴室设备包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
54.一种浴室设备，所述浴室设备被构造成接收人类排泄物，其中被构造成接收所述人类排泄物的至少一个表面根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
55.一种水槽固定件，所述水槽固定件包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
56.一种门把手，所述门把手包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
57.一种室内家具制品，所述室内家具制品包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
58.一种电子装置，所述电子装置包含壳体和所述壳体中的处理器，其中所述电子装置的至少一个表面包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
59.一种被构造成接收电子装置的电子装置外壳，其中所述电子装置外壳的至少一个表面包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
60.一种剃刀，所述剃刀包含至少一个剃刀刀片，所述剃刀刀片包含涂层，所述涂层包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
61.一种剃刀，所述剃刀包含把手，所述把手包含根据权利要求1至35中所述的制品的涂层中的至少一种。
62.一种医用植入物，所述医用植入物被构造成插入哺乳动物体内，所述医用植入物包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
63.一种工业模具，所述工业模具包含被构造成接收材料并提供模制制品的空腔，其中所述工业模具的至少一个表面包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
64.一种闸阀，所述闸阀包含入口、出口和被构造成控制从所述入口到所述出口的流体流动的闸，其中所述闸阀的至少一个表面包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
65.一种污染控制系统，所述污染控制系统包含被构造成吸附污染物的污染控制装置，其中所述污染控制系统的至少一个表面包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
66.一种压缩机，所述压缩机包含压缩机叶片，所述压缩机叶片包含涂层，所述涂层包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
67.一种涡轮机，所述涡轮机包含涡轮机叶片，所述涡轮机叶片包含涂层，所述涂层包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
68.一种发动机部件，所述发动机部件包含根据权利要求1至35中所述的制品的所述涂层中的至少一种。
69.一种石油和天然气工业部件，所述石油和天然气工业部件包含根据权利要求1至35中所述的制品的涂层中的至少一种。
70.一种如本文所述的部件，所述部件包含权利要求1至35中所述的制品的涂层中的至少一种。
71.一种制品，所述制品包含设置在基底上的涂层，其中所述涂层包含了包含过渡金属合金的电沉积层，所述过渡金属合金包含至少两种过渡金属，其中所述涂层进一步包含设置在所述电沉积层上的表面层，其中所述表面层使用硅烷体系生产。
72.一种炉，所述炉包含联接到门的炉腔，所述炉腔包含后壁、顶壁、底壁和侧壁，其中所述顶壁联接到所述侧壁，并且所述侧壁联接到所述底壁以形成所述炉腔，其中所述后壁、顶壁、底壁和侧壁中的一个的至少一个表面包含包含电沉积层的涂层，所述电沉积层包含过渡金属合金，所述过渡金属合金包含至少两种过渡金属，其中所述涂层进一步包含设置在所述电沉积层上的表面层，其中所述表面层使用硅烷体系生产。
73.一种灶具，所述灶具包含至少一个燃烧器元件，所述灶具包含涂层，所述涂层包含了包含过渡金属合金的电沉积层，所述过渡金属合金包含至少两种过渡金属，其中所述涂层进一步包含设置在所述电沉积层上的表面层，其中所述表面层使用硅烷体系生产。
74.一种管道，所述管道包含入口、出口和在所述入口与所述出口之间的主体，其中所述管道的至少一个内表面或外表面包含涂层，所述涂层包含了包含过渡金属合金的电沉积层，所述过渡金属合金包含至少两种过渡金属，其中所述涂层进一步包含设置在所述电沉积层上的表面层，其中所述表面层使用硅烷体系生产。
75.一种管状盘管，所述管状盘管包含彼此联接的多个盘管，其中所述盘管包含内部流体路径以允许流体从所述盘管的入口穿过到所述盘管的出口，其中所述管状盘管的至少一个内表面或外表面包含涂层，所述涂层包含了包含过渡金属合金的电沉积层，所述过渡金属合金包含至少两种过渡金属，其中所述涂层进一步包含设置在所述电沉积层上的表面层，其中所述表面层使用硅烷体系生产。
76.一种交通工具底盘，所述交通工具底盘包含彼此联接的结构性构件，其中所述交通工具底盘的至少一个内表面或外表面包含涂层，所述涂层包含设置在所述至少一个内表面或外表面上的电沉积层，其中所述电沉积层包含了包含至少两种过渡金属的过渡金属合金，其中所述涂层进一步包含设置在所述电沉积层上的表面层，其中所述表面层使用硅烷体系生产。
77.一种船体，所述船体包含外表面，所述船体的所述外表面包含涂层，所述涂层包含设置在所述外表面上的电沉积层，所述电沉积层包含了包含至少两种过渡金属的过渡金属合金，其中所述涂层进一步包含设置在所述电沉积层上的表面层，其中所述表面层使用硅烷体系生产。
78.一种排气系统，所述排气系统包含入口和出口以及在所述入口与所述出口之间的排气管，其中所述排气系统的至少一个内表面或外表面包含涂层，所述涂层包含设置在所述至少一个内表面或外表面上的电沉积层，其中所述电沉积层包含包含至少两种过渡金属的过渡金属合金，其中所述涂层进一步包含设置在所述电沉积层上的表面层，其中所述表面层使用硅烷体系生产。
79.一种热交换器，所述热交换器包含热联接到多个冷却翅片的内部流体回路，其中所述内部流体回路或冷却翅片的至少一个内部或外表面包含涂层，所述涂层包含设置在所述至少一个内表面或外表面上的电沉积层，其中所述电沉积层包含了包含至少两种过渡金属的过渡金属合金，其中所述涂层进一步包含设置在所述电沉积层上的表面层，其中所述表面层使用硅烷体系生产。
80.一种室外装备制品，所述室外装备制品包含金属框架，其中所述金属框架包含涂层，所述涂层包含设置在所述金属框架的表面上的电沉积层，其中所述电沉积层包含了包含至少两种过渡金属的过渡金属合金，其中所述涂层进一步包含设置在所述电沉积层上的表面层，其中所述表面层使用硅烷体系生产。
81.一种室外家具制品，所述室外家具制品包含金...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿提耶·哈霍东斯，埃尔桑·厄尔加尔，哈蒙·卡利里，梅迪·卡尔加，
申请(专利权)人：麦克斯特里尔有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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