一种耐腐蚀电磁防护涂料、涂层及其制备方法和应用以及风力发电设备技术

本发明专利技术公开了一种耐腐蚀的电磁防护涂料、涂层及其制备方法和应用以及风力发电设备，通过氮化物和氧化物制备抗干扰涂料，调节氮化物和氧化物的比例可获得不同的抗电磁波干扰特性，通过与胺类固化剂进行混合得到电磁防护涂料，在电磁防护涂料的基础之上制备自洁净涂料，在进行涂料喷涂的作业中使得耐腐蚀防护涂层既具有耐腐蚀性，又具有抗电磁干扰功能，满足民用和军工的要求。本发明专利技术还公开了一种氮化物和氧化物在耐腐蚀电磁防护涂层及其制备方法中的应用，以及经过耐腐蚀电磁防护涂料喷涂的风力发电设备，使得风力发电设备在苛刻环境下具有抗电磁干扰的特性，同时兼顾耐腐蚀性，具备了抗电磁干扰和耐腐蚀性的双重优点。具备了抗电磁干扰和耐腐蚀性的双重优点。具备了抗电磁干扰和耐腐蚀性的双重优点。

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀电磁防护涂料、涂层及其制备方法和应用以及风力发电设备


[0001]本专利技术涉及一种电磁防护涂料、涂层及其制备方法和应用以及风力发电设备，尤其涉及一种耐腐蚀电磁防护涂料、涂层及其制备方法和应用以及风力发电设备。

技术介绍

[0002]随着世界经济的发展，新能源已成为各国争相发展的方向，其中无辐射、无空气污染、可再生的风电能，是一种公认的新型绿色清洁能源，与陆上风电相比，海上风力发电具有风机利用率高、单机容量大、远离人群的优点。目前我国海上新增加装机量目前已经位居全球第一，累计装机容量占到全球的23％，达到6.7GW，排在英国和德国之后，位居世界第三，因此，该方向市场容量巨大，可大有所为。
[0003]风力发电设备一般包括叶片、风机、塔身、水下基础部分，这些结构件中80％是由金属构成，而金属材料对电磁波有着强烈的反射作用，大大增加了雷达散射面积，对军事雷达、通讯装备的作战性能产生不良影响，其强反射会导致雷达通信装备接收机信号饱和甚至信号销毁，影响军事装备功能的正常发挥。
[0004]高湿度、高盐雾、紫外照射、海水浸泡、浪溅区形成的干湿交替等运行环境对海上风电设备耐海洋环境特性提出了更高要求，目前解决该问题的主要方法是对风电设备的表面涂敷富锌重防腐涂料，以达到材料保护的目的，然而这种材料不具有抗电磁干扰的作用。
[0005]现有电磁防护涂层为了实现轻、薄、宽频的需求，均采用铁粉、铁系合金粉作为吸收剂，众所周知铁粉、铁系合金粉，如果长期暴露在复杂的海洋应用环境中，会存在电化学腐蚀的问题，无法满足苛刻海洋环境的要求，亟需得到改进。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供耐腐蚀电磁防护涂料、涂层及其制备方法和应用以及风力发电设备，使用得电磁防护涂层以及风力发电设备在具备抗电磁干扰的前提下，还具有耐腐蚀性，解决现有技术存在的缺憾。
[0007]本专利技术提供了下述方案：
[0008]一种电磁防护涂料，包括氮化物和氧化物，氮化物具有式1所示的化学表达式：
[0009]式1：Fe
α
Co1‑
α
‑
β
‑
γ
‑
δ
B
β
C
γ
D
δ
；
[0010]其中：α：0.50
‑
0.74，β：0.001
‑
0.05；γ：0.001
‑
0.1，δ：0.001
‑
0.1；其中，化学式右下角标表示每种成分的摩尔百分数。
[0011]Fe为铁元素，Co为钴元素；
[0012]B为钛元素、锆元素、铌元素、钒元素、钨元素或钼元素之中的至少一种，和/或：B还包括镧系元素中的至少一种；
[0013]C为硅元素或铝元素，D为镧系元素之中的至少一种；
[0014]氧化物：具有式2所示的化学表达式：
[0015]式2：A3B2Fe
24
O
41
；
[0016]其中：Fe为铁元素；O为氧元素；
[0017]A包括钡元素、锶元素或钙元素；
[0018]B包括钴元素、锌元素、锰元素、铜元素、镍元素。
[0019]一种耐腐蚀电磁防护涂料的制备方法，具体包括：
[0020]根据化学表达式，制备氮化物和氧化物；
[0021]制备抗干扰涂料：将氮化物、氧化物、树脂、有机溶剂混合均匀，进行分散处理，通过调节氮化物和氧化物的比例，获得不同的抗电磁波干扰特性，形成具有氮化物和氧化物的第一组分；
[0022]第二组分包括胺类固化剂；
[0023]熟化处理：将第一组分与的第二组分混合均匀，进行熟化处理，得到电磁防护涂料。
[0024]进一步的，还包括制备自洁净涂料：
[0025]填料表面处理：对填料进行表面处理，在高速混合机内加入0.5wt～1wt％的KH550硅烷偶联剂；
[0026]填料混合：将100份聚二甲基硅氧烷与10～20份的填料一次性加入真空捏合机中；
[0027]分散处理：将上述混合料100份加入行星搅拌分散机，加入110～180份石油醚；
[0028]筛网过滤：采用筛网对涂料进行过滤，得到第三组分；
[0029]混合均匀：将100质量份数的第三组分与5
‑
10质量份数的第四组分进行混合及熟化处理，生成自洁净涂料。
[0030]进一步的，在制备抗干扰涂料的过程中，将氮化物、氧化物、树脂、有机溶剂混合均匀，进行分散处理，具体为：分散处理采用的设备是高速分散机、砂磨机、球磨机或者三辊机；
[0031]所述胺类固化剂具体包括脂肪族胺类固化剂和聚酰胺类固化剂；
[0032]在抗干扰涂料的熟化处理步骤中：将100质量份数的第一组分与12质量份数的第二组分混合均匀，进行15分钟的熟化处理，得到电磁防护涂料；
[0033]将熟化好的物料喷涂至金属材料表面，涂层的厚度2mm，进行常温固化；
[0034]在制备自洁净涂料的填料表面处理过程中，高速混合机的转速为1000rpm，处理时间为3min～10min，填料为白炭黑、三氧化二铝、碳酸钙中的一种或几种；
[0035]在制备自洁净涂料的填料混合过程中，真空捏合机的温度为100℃
[0036]～150℃，混合1小时～5小时；
[0037]在制备自洁净涂料的分散处理过程中，行星搅拌分散机以50rpm的速度分散处理1h
‑
2h。
[0038]进一步的，制备氮化物具体包括：
[0039]配料：采用分析纯粉末状原料，按照合金成分要求，在氮气保护环境下进行配置；
[0040]机械合金化：将原料加入氩气保护高能球磨罐中进行机械合金化操作；
[0041]机械合金化完毕，物料冷却到室温，物料在氮气保护下转移至旋转式气氛反应炉；
[0042]氮化处理：旋转式气氛反应炉，采用氨气、氮气或氢气为渗氮源；
[0043]钝化处理：将磁粉与重铬酸钾溶液混合均匀，进行高速分散后过滤，用去离子水洗
涤至无色透明，随后用丙酮洗涤，然后在真空干燥箱中烘干待用；其中磁粉为氮化处理过程中的产物。
[0044]所述制备氧化物具体包括：
[0045]配料：采用分析纯粉末状原料，按照氧化物的化学分子式进行配料；
[0046]一次球磨：采用湿法球磨对原料进行研磨混合；
[0047]预烧：将一次球磨得到的球磨混料进行高温固相反应；
[0048]二次球磨：采用混法球磨对已破碎原料进行二次研磨；
[0049]烧结：将二次球磨混料进行高温固相反应；
[0050]破碎筛分：将烧结料进行破碎和过筛。
[0051]进一步的，在制备自洁净涂料的填料混合过程中，真空捏合机保持温度100℃～150℃，混合1小时～5小时；
[0052]在制备自洁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁防护涂料，其特征在于，包括氮化物和氧化物，氮化物具有式1所示的化学表达式：式1：Fe
α
Co1‑
α
‑
β
‑
γ
‑
δ
B
β
C
γ
D
δ
；其中：α：0.50
‑
0.74，β：0.001
‑
0.05；γ：0.001
‑
0.1，δ：0.001
‑
0.1；Fe为铁元素，Co为钴元素；B为钛元素、锆元素、铌元素、钒元素、钨元素或钼元素之中的至少一种，和/或：B还包括镧系元素中的至少一种；C为硅元素或铝元素，D为镧系元素之中的至少一种；氧化物：具有式2所示的化学表达式：式2：A3B2Fe
24
O
41
；其中：Fe为铁元素；O为氧元素；A包括钡元素、锶元素或钙元素；B包括钴元素、锌元素、锰元素、铜元素、镍元素。2.一种耐腐蚀电磁防护涂料的制备方法，其特征在于，具体包括：根据化学表达式，制备氮化物和氧化物；制备抗干扰涂料：将氮化物、氧化物、树脂、有机溶剂混合均匀，进行分散处理，通过调节氮化物和氧化物的比例，获得不同的抗电磁波干扰特性，形成具有氮化物和氧化物的第一组分；第二组分包括胺类固化剂；熟化处理：将第一组分与的第二组分混合均匀，进行熟化处理，得到电磁防护涂料。3.根据要权利要求2所述的耐腐蚀电磁防护涂料的制备方法，其特征在于，还包括制备自洁净涂料：填料表面处理：对填料进行表面处理，在高速混合机内加入0.5wt～1wt％的KH550硅烷偶联剂；填料混合：将100份聚二甲基硅氧烷与10～20份的填料一次性加入真空捏合机中；分散处理：将上述混合料100份加入行星搅拌分散机，加入110～180份石油醚；筛网过滤：采用筛网对涂料进行过滤，得到第三组分；混合均匀：将100质量份数的第三组分与5
‑
10质量份数的第四组分进行混合及熟化处理，生成自洁净涂料。4.根据权利要求2所述的耐腐蚀电磁防护涂料的制备方法，其特征在于，在制备抗干扰涂料的过程中，将氮化物、氧化物、树脂、有机溶剂混合均匀，进行分散处理，具体为：分散处理采用的设备是高速分散机、砂磨机、球磨机或者三辊机；所述胺类固化剂具体包括脂肪族胺类固化剂和聚酰胺类固化剂；在抗干扰涂料的熟化处理步骤中：将100质量份数的第一组分与12质量份数的第二组分混合均匀，进行15分钟的熟化处理，得到电磁防护涂料；将熟化好的物料喷涂至金属材料表面，涂层的厚度2mm，进行常温固化；在制备自洁净涂料的填料表面处理过程中，高速混合机的转速为1000rpm，处理时间为3min～10min，填料为白炭黑、三氧化二铝、碳酸钙中的一种或几种；在制备自洁净涂料的填料混合过程中，真空捏合机的温度为100℃～150℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫东，邹科，向永红，李家雨，商红凯，花晓军，陶业立，马洪湖，
申请(专利权)人：航天长屏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：