一种无机耐腐蚀涂层及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种无机耐腐蚀涂层，包括以下原料：磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬、去离子水、纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末。本发明专利技术还提供了该无机耐腐蚀涂层的制备方法。本发明专利技术可以喷涂较厚的厚度，在硬度和耐腐蚀性较好的同时避免出现起泡、脱落、脆化和失效等问题，保证对金具较好的保护效果。

【技术实现步骤摘要】
一种无机耐腐蚀涂层及其制备方法
本专利技术涉及无机涂层
，具体而言，涉及一种无机耐腐蚀涂层及其制备方法。
技术介绍
高空电力材料的防护对于保障输电安全而言至关重要。人类生产活动造成大气中腐蚀性气体增加，其中包括H2S、SO2、氯化物在内的多种腐蚀性气体对几十到数百米高空的电力金属材料(金具、塔架、导线)将产生很大的破坏作用；尤其金具存在较多的边角、孔隙等结构，对应大的比表面积，因而容易发生缝隙腐蚀和接触腐蚀两种局部腐蚀；且金具微小运动造成的摩擦和碰撞将加快腐蚀作用和磨损，则表面涂层技术是避免金具腐蚀和磨损的重要手段。申请号为CN2018106270252公开了一种Al-Si料浆和硅改性的β-NiAl涂层及其制备方法；该Al-Si料浆包括：铝粉30～40wt％、硅粉2～15wt％、三氧化铬2～10wt％、磷酸5～15wt％、氧化镁3～15wt％，余量为水；该专利技术通过喷涂与扩散渗铝结合的方法，制备硅改性铝化物涂层，具有抗高温氧化性能和抗热腐蚀性能。但是该涂层只能喷涂100μm以下厚度，硬度和耐腐蚀性不够，若喷涂厚度大于100μm，会出现起泡、脱落、脆化和失效的问题，则无法保证对金具的保护效果。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种无机耐腐蚀涂层，可以喷涂较厚的厚度，在硬度和耐腐蚀性较好的同时避免出现起泡、脱落、脆化和失效等问题，保证对金具较好的保护效果。本专利技术的第二个目的在于提供一种无机耐腐蚀涂层的制备方法，用于制备该无机耐腐蚀涂层。本专利技术的实施例通过以下技术方案实现：一种无机耐腐蚀涂层，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝15～55％、纳米锆溶胶12～50％、三氧化铬13～50％、纳米氧化铝粉末6～12％、纳米氧化硅粉末8～18％、纳米钛粉末1～5％和纳米氧化镁粉末1～5％。磷酸二氢铝、纳米锆溶胶和三氧化铬配合使用，三氧化铬可以在金属表面形成钝化膜，磷酸二氢铝合纳米锆溶胶反应形成的胶状体，胶状体将钝化膜固定于金属表面，使涂层的粘结强度增强；且配合纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末，胶状体可以将纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末的混合粉末牢固固定于钝化膜表面，从而可以将涂层喷涂厚度变大的同时，避免出现起泡、脱落、脆化和失效的问题。进一步地，所述无机耐腐蚀涂层，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝25～40％、纳米锆溶胶15～32％、三氧化铬18～36％、纳米氧化铝粉末8～10％、纳米氧化硅粉末10～15％、纳米钛粉末2～4％和纳米氧化镁粉末2～4％。进一步地，所述磷酸二氢铝包括以下重量百分比的原料：P2O563～84％，Al2O316～37％和Fe2O30～0.02％。进一步地，所述纳米锆溶胶中氧化锆的重量百分比为15～20％。进一步地，所述纳米锆溶胶的粒径为5～100nm。进一步地，所述纳米氧化铝粉末的平均粒径为100～500nm；所述纳米氧化硅粉末的平均粒径为100～500nm；所述纳米钛粉末的平均粒径为10～100nm；所述纳米氧化镁粉末的平均粒径为10～100nm。一种无机耐腐蚀涂层的制备方法，包括以下方法和步骤：S1：按重量百分比称取各原料，先将磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬和去离子水混合制得基础料液；S2：再将制得的基础料液与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末混合制得无机耐腐蚀涂料；S3：将制得的无机耐腐蚀涂料涂覆于金具表面，于高温炉中煅烧，即制得无机耐腐蚀涂层。进一步地，所述步骤S1中基础料液的具体制备方法为：将磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬和去离子水混合，于20～80℃，100～300rpm搅拌1～4h，静置48～50h即制得基础料液。进一步地，所述步骤S2中的制备条件为：于常温条件下，50～200rpm搅拌2～5h。进一步地，所述步骤S3中无机耐腐蚀涂层的具体制备方法为：在金具表面涂覆300～600μm厚度的无机耐腐蚀涂料，于煅烧温度为120～500℃的高温炉中，升温速率控制在2～10℃/min，煅烧1～5h，即制得无机耐腐蚀涂层。本专利技术实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：1.本专利技术通过采用磷酸二氢铝、纳米锆溶胶和三氧化铬联合使用，可以使磷酸二氢铝合纳米锆溶胶反应形成的胶状体，三氧化铬在金属表面形成钝化膜，且胶状体将钝化膜固定于金属表面，使涂层的粘结强度增强。2.本专利技术通过采用磷酸二氢铝、纳米锆溶胶和三氧化铬再与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末联合使用，可以将纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末的混合粉末牢固固定于钝化膜表面，从而可以将涂层喷涂厚度变大；从而使涂层即增大了喷涂厚度又增强了强度，从而在将涂层喷涂厚度变大的同时，可以避免出现起泡、脱落、脆化和失效的问题。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规金具。下面对本专利技术实施例提供的一种无机耐腐蚀涂层及其制备方法进行具体说明。实施例1本实施例提供了一种无机耐腐蚀涂层，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝15％、纳米锆溶胶25％、三氧化铬20％、纳米氧化铝粉末12％、纳米氧化硅粉末18％、纳米钛粉末5％和纳米氧化镁粉末5％。其中，所述磷酸二氢铝包括以下重量百分比的原料：P2O563％和Al2O337％；所述纳米锆溶胶中氧化锆的重量百分比为15％；所述纳米锆溶胶的粒径为90nm；所述纳米氧化铝粉末的平均粒径为300nm；所述纳米氧化硅粉末的平均粒径为280nm；所述纳米钛粉末的平均粒径为95nm；所述纳米氧化镁粉末的平均粒径为98nm。本实施例还提供了一种无机耐腐蚀涂层的制备方法，包括以下方法和步骤：S1：按重量百分比称取各原料，将磷酸二氢铝、纳米锆溶胶、三氧化铬和去离子水混合，于20℃，300rpm搅拌4h，静置48h，即制得基础料液；S2：再将制得的基础料液与纳米氧化铝粉末、纳米氧化硅粉末、纳米钛粉末和纳米氧化镁粉末混合，于常温条件下，200rpm搅拌2h，即制得无机耐腐蚀涂料；S3：在金具表面涂覆300μm厚度的无机耐腐蚀涂料，于煅烧温度为120℃的高温炉中，升温速率控制在10℃/min，煅烧5h，即制得无机耐腐蚀涂层。上述无机耐腐蚀涂层制备方法制得的涂覆了无机耐腐蚀涂层的金具记为A。实施例2本实施例提供了一种无机耐腐蚀涂层，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝18％、纳米锆溶胶12％、三氧化铬50％、纳米氧化铝粉末7％、纳米氧化硅粉末9％、纳米钛粉末2％和纳米氧化镁粉末2％。其中，所述磷酸二氢铝包括以下重量百分比的原料：P2O584％和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无机耐腐蚀涂层，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝15～55％、纳米锆溶胶12～50％、三氧化铬13～50％、纳米氧化铝粉末6～12％、纳米氧化硅粉末8～18％、纳米钛粉末1～5％和纳米氧化镁粉末1～5％。/n

【技术特征摘要】
1.一种无机耐腐蚀涂层，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝15～55％、纳米锆溶胶12～50％、三氧化铬13～50％、纳米氧化铝粉末6～12％、纳米氧化硅粉末8～18％、纳米钛粉末1～5％和纳米氧化镁粉末1～5％。


2.根据权利要求1所述的无机耐腐蚀涂层，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：磷酸二氢铝25～40％、纳米锆溶胶15～32％、三氧化铬18～36％、纳米氧化铝粉末8～10％、纳米氧化硅粉末10～15％、纳米钛粉末2～4％和纳米氧化镁粉末2～4％。


3.根据权利要求1所述的无机耐腐蚀涂层，其特征在于，所述磷酸二氢铝包括以下重量百分比的原料：P2O563～84％，Al2O316～37％和Fe2O30～0.02％。


4.根据权利要求1所述的无机耐腐蚀涂层，其特征在于，所述纳米锆溶胶中氧化锆的重量百分比为15～20％。


5.根据权利要求1所述的无机耐腐蚀涂层，其特征在于，所述纳米锆溶胶的粒径为5～100nm。


6.根据权利要求1所述的无机耐腐蚀涂层，其特征在于，所述纳米氧化铝粉末的平均粒径为100～500nm；所述纳米氧化硅粉末的平均粒径为100～500nm；所述纳米钛粉末的平均粒径为10～100nm；所述纳米氧化镁粉末的平...

【专利技术属性】
技术研发人员：何学敏，黄松强，孙阔腾，宁淼福，陈载坚，郭宝源，莫柳军，姚良，吕小辉，方守刚，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司柳州局，
类型：发明
国别省市：广西;45