發(fā)動(dòng)機(jī)等的高溫防腐是一個(gè)長(zhǎng)久沒(méi)有解決的課題。在400度以上,有機(jī)高分子類涂料無(wú)法使用,無(wú)機(jī)材料為**的選擇。為了使金屬材料高溫不被氧化,低溫不被防腐,可以選擇的涂層材料并不多。高溫防腐涂層的常用技術(shù),有等離子熱噴涂、超音速火焰噴涂等,但需要使用復(fù)雜的設(shè)備,工藝要求高、能耗大、噪音響、成本高;同時(shí),熱噴涂的涂層往往含有10%以下的空隙需要封堵,無(wú)法安全防腐,不適合大批量使用在民用大規(guī)模的民用金屬高溫防腐上。
與上述的熱噴涂相比,傳統(tǒng)的搪玻璃涂層歷史悠久,成本低,涂層致密,表面光滑,防腐效果好。但是,搪玻璃涂層必須在900度或更高的溫度下烘烤,一般要經(jīng)受多次燒烤與涂覆,才可以非常致密。另外,搪玻璃涂層無(wú)法承受環(huán)境劇冷劇熱的變化,當(dāng)部件從高溫到低溫冷熱循環(huán)的時(shí)候,涂層會(huì)開(kāi)裂脫落,另外不能承受基板的任何變形與沖擊。
納米陶瓷涂料作為一種新型化工材料,近年來(lái)受到各個(gè)領(lǐng)域的關(guān)注。 用于發(fā)動(dòng)機(jī)上的陶瓷涂料會(huì)經(jīng)歷高到800度以上的高溫,低到零下40度以下的低溫,一般來(lái)說(shuō),陶瓷的熱膨脹系數(shù)小于金屬的熱膨脹系數(shù),由于膨脹系數(shù)的不匹配,在反復(fù)的冷熱循環(huán)使用中,普通的陶瓷涂料會(huì)漸漸地脫落。因而,使陶瓷涂料的熱膨脹系數(shù)與鑄鐵等金屬材料的膨脹系數(shù)無(wú)限地接近是一技術(shù)挑戰(zhàn)。另外,陶瓷涂料必須與鑄鐵等材料有很好的結(jié)合力,能經(jīng)得起發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間振動(dòng),能經(jīng)得起一般的二次加工。 與傳統(tǒng)的涂料相比,納米陶瓷涂料由于含有大量的
納米材料,納米氧化硅、
氧化鋁、氧化鋯以及金屬納米粉體材料等,涂層更加致密,更能抵抗不同腐蝕性氣體、液體的侵蝕,納米陶瓷材料具有普通陶瓷材料所不具有的韌性。
我們開(kāi)發(fā)了不同的高溫防腐方案,ND-0501是一種耐高溫的防腐涂層,不需要底涂,但是部件需要噴砂預(yù)處理。涂層一旦經(jīng)過(guò)高溫烘烤或者使用后(?600C), 可以通過(guò)240小時(shí)的耐鹽霧試驗(yàn),同時(shí)涂層具有良好的抗熱沖擊性, 可以在800-室溫之間經(jīng)受反復(fù)的冷熱交替而不脫落。該涂層目前已被廣泛使用于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的高溫防腐。ND-0502是另一種高溫防腐方案,以富鋅的納米材料作為底漆,陶瓷涂料作為面漆進(jìn)行組合,涂料可以完全水性,涂層不需要經(jīng)過(guò)高溫處理即可以使用于防腐,可在750度以下的溫度長(zhǎng)期使用;也具有很好的抗熱沖擊性,目前,也被成功地廣泛使用于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的高溫防腐。
ND-0503為火焰噴涂的特種陶瓷涂層,材料以Al?O?、 ZrO2 、Cr2O3微晶陶瓷為主,火焰噴涂后,經(jīng)過(guò)封孔處理,既防腐,具有極好的耐磨性能。雖然對(duì)部件有噴砂預(yù)處理的要求,由于是火焰噴涂,設(shè)備簡(jiǎn)單,可以現(xiàn)場(chǎng)施工。與普通的超音速火焰,或者等離子噴涂相比,它具有施工效率高、防腐性好、成本低、涂層為致密的氧化物陶瓷、長(zhǎng)期使用不開(kāi)裂等優(yōu)點(diǎn)。
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ND-0501
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ND-0502
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ND-0503
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功能
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高溫防腐
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高溫防腐
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防腐與耐磨
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主要成分
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Al?O?, SiO2
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Al?O?, SiO2, 金屬Zn等
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Cr2O3, Al?O?, ZrO2, TiO2
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**長(zhǎng)期使用溫度
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900C
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750C
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1000
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防腐膜形成溫度
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650
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200
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室溫
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干膜厚度
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30~50um
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30~50um
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100~500um
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施工方式
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噴涂,輥涂
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噴涂,輥涂
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噴涂
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部件的前處理要求
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噴砂除污、除油、除銹
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清洗除油,除銹
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噴砂除污、除油、除銹
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防腐機(jī)理
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密封
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密封+電化學(xué)
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密封
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