[发明专利]一种在钢材表面涂覆耐腐蚀涂料的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种在钢材表面涂覆耐腐蚀涂料的方法，尤其是一种涂覆高温抗氧化耐腐蚀涂层的方法，属于冶金材料技术领域。

背景技术

随着钢材的广泛应用，钢结构的防腐不断引起重视，据发达国家的不完全统计，每年由于腐蚀造成的经济损失约占国民经济总产值的1％～4%，每年腐蚀的钢材占我国生产总量的20％，有30％钢材设备和工具因腐蚀而报废。由于腐蚀造成的经济损失每年高达300亿元以上，占国民生产总值的4％。尤其在高温和强腐蚀工作环境中，钢材的腐蚀情况更是严重。钢材的腐蚀不仅造成经济损失,也给结构的安全带来安全隐患。

发明内容

为解决钢材表面易被侵蚀、利用率低等问题，本发明提供一种在钢材表面涂覆耐腐蚀涂料的方法，以解决不被高温氧化消耗和腐蚀的问题。

本发明通过下列技术方案完成：一种在钢材表面涂覆耐腐蚀涂料的方法，经过下列各步骤：

（1）对钢材表面进行处理； 

（2）将SnCl₄·5H₂O与水按质量比为10～15︰2.5～4进行混合，配成SnO₂水溶液，再在搅拌条件下，按SnCl₄·5H₂O与浓氨水（质量浓度是25～28%）的质量比为10～15︰2.5～6滴加浓氨水，即得到深褐色的SnO₂溶胶；

（3）在步骤（1）处理后的钢材表面涂覆粘度为10～20Pa·s的粘结剂，涂覆厚度为0.4～3mm；

（4）再将步骤（3）涂覆后的钢材在室温下固化2～12小时；

（5）在步骤（4）固化后的钢材表面上涂覆步骤（2）所得SnO₂溶胶，涂覆厚度为0.4～3mm；

（6）将步骤（5）涂覆后的钢材在70～90℃下干燥4～12小时，即完成对钢材表面涂覆耐腐蚀涂料；

或者，将步骤（5）涂覆后的钢材进行热处理，其中，在300℃前，以升温速率为5～8℃/min升温至300℃，并保温0.5～2h；然后以升温速率为2～5℃/min升温至800～1200℃，并保温0.5～6h，最后随炉冷却至室温，即完成对钢材表面涂覆耐腐蚀涂料。

所述步骤（1）的处理是去除钢材表面的锈层、氧化层及其他污物，再依次用盐酸、无水乙醇以及水进行清洗，并在20～70℃下烘干。

所述水为蒸馏水或去离子水。

所述步骤（3）中的粘结剂为偏铝酸钠或磷酸铝溶胶。

本方法在钢材表面涂覆一层高温抗氧化耐腐涂层，其中SnO₂为一种惰性材料，具有良好的耐腐蚀性能，采用SnO₂作为涂层骨料，以偏铝酸钠或磷酸铝溶胶作为粘结剂，便能有效防止钢材的氧化和腐蚀。

本发明具有下列优点和效果：采用本发明提供的方法，即在钢材表面涂覆高温抗氧化耐腐蚀涂层后，能在钢材表面形成能够阻挡空气和CO₂向钢材内部扩散的涂层，在高温时有效保护不被氧化，进而降低钢材的消耗和生产成本。本发明所涂覆的高温抗氧化耐腐蚀涂层不包含有机物，且在钢材基体表面的无机涂层连续致密，化学稳定性好。本发明的方法工艺简单，操作方便，节能，环保，设备要求低，方便快速，成本低廉。

具体实施方式

下面将结合实施例进一步阐明本发明的内容，但这些实例并不限制本发明的保护范围。

实施例1

（1）去除电解铝预焙阳极钢爪表面的锈层、氧化层及其他污物，再依次用盐酸、无水乙醇以及去离子水进行清洗，并在50℃下烘干；

（2）将SnCl₄·5H₂O与去离子水按质量比为10︰2.5进行混合，配成SnO₂水溶液，再在搅拌条件下，按SnCl₄·5H₂O与浓氨水（质量浓度是25%）的质量比为10︰2.5滴加浓氨水，即得到深褐色的SnO₂溶胶；

（3）在步骤（1）处理后的电解铝预焙阳极钢爪表面涂覆粘度为12Pa·s的偏铝酸钠溶胶，涂覆厚度为1mm；

（4）再将步骤（3）涂覆后的电解铝预焙阳极钢爪在室温下固化4小时；

（5）在步骤（4）固化后的电解铝预焙阳极钢爪表面上涂覆步骤（2）所得SnO₂溶胶，涂覆厚度为1mm；

（6）将步骤（5）涂覆后的电解铝预焙阳极钢爪在70℃下干燥6小时，即完成对电解铝预焙阳极钢爪表面涂覆耐腐蚀涂料。