[发明专利]一种具有陶瓷基热喷涂涂层的耐腐蚀船用侧板

说明书

 

技术领域

    本发明涉及船用侧板领域，具体是一种具有陶瓷基热喷涂涂层的耐腐蚀船用侧板。

技术背景

 装备钢结构在海洋气候环境下的腐蚀，尤其是在海水和高温、高湿、高烟雾、高日照等恶劣条件下的腐蚀问题日益突出，因腐蚀造成的破坏时有发生。采用辛-铝合金防腐涂层是钢结构腐蚀防护的有效方法之一，在实际应用中，锌-铝涂层必须采用合成涂料封闭处理，用于阻止与钢基体贯通的空隙处锈蚀产生。同时，这类涂层体系对点蚀和机械损伤特别敏感，使防腐涂层体系可靠性差。

表面涂刷耐腐蚀涂料的灰铸铁船用侧板，通常船壳外板右舷货舱的外船壳锈蚀较严重，40%麻点锈蚀；主甲板、艉甲板锈蚀严重，涂层起泡、剥落；艏柱与船艏外壳板间焊缝锈蚀起层等缺陷。

不管是船用装备结构钢表面铸渗锌-铝铸渗层还是灰铸铁船用侧板涂涂料防腐，船用侧板在海洋环境下服役表面起皮、起气泡、腐蚀严重，总体而言船用侧板的耐腐蚀性能较差、使用寿命低及可靠性差等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有陶瓷基热喷涂涂层的耐腐蚀船用侧板，其铜、铝、铬和稀土混合粉末包覆陶瓷的陶瓷基热喷涂涂层，显著提高装备钢结构在高温、高湿、高盐雾等海洋苛刻条件下的防腐蚀寿命。

一种具有陶瓷基热喷涂涂层的耐腐蚀船用侧板，包括灰铸铁基体和复合于灰铸铁基体外表面的超音速喷涂耐海水腐蚀的陶瓷基热喷涂涂层，其制备是先用铜、铝、铬和稀土混合粉末球磨混合包覆到SiC陶瓷粉末表面，再用超音速喷涂方法喷涂到灰铸铁基体外表面，最后用耐高温封孔剂浸润封孔涂层。

陶瓷基热喷涂涂层是由SiC陶瓷粉表面包覆高铝青铜稀土合金组成,采用热喷方法喷涂到灰铸铁表面上，SiC在高铝青铜涂层中分布均匀，SiC含量高达75%。

所述的陶瓷基热喷涂涂层的厚度为1mm。

所述的陶瓷基热喷涂涂层与灰铸铁基体是冶金结合。

所述的陶瓷基热喷涂涂层的铝含量在高铝青铜中高达13%。

陶瓷基热喷涂涂层中SiC陶瓷粉末体积含量高达75%，涂层耐腐蚀性能高，耐腐蚀率是一般灰铸铁船用侧板表面涂漆的5倍以上。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

    见图1，一种具有陶瓷基热喷涂涂层的耐腐蚀船用侧板，包括灰铸铁基体2和复合于灰铸铁基体2外表面的超音速喷涂耐海水腐蚀的陶瓷基热喷涂涂层1。

陶瓷基热喷涂涂层是由SiC陶瓷粉表面包覆高铝青铜稀土合金组成,采用热喷方法喷涂到灰铸铁表面上，SiC在高铝青铜涂层中分布均匀，SiC含量高达75%。

侧板基体采用灰铸铁铸造成型，铸造方法可以采用砂型铸造或金属型铸造。铸件表面经过喷砂去除表面氧化物，形成一定粗糙的预处理表面。

本发明的制备方法：陶瓷粉末和含铜、铬、铝和稀土混合粉末球磨混合熟化，使得含铜、铬、铝和稀土混合粉末粉末包覆到陶瓷粉末表面，在采用热喷涂的方法把陶瓷基粉末喷涂到灰铸铁基体上，最后采用封孔剂浸泡封孔涂层，形成致密的表面涂层。涂层形成后的热喷涂涂层具有耐海水腐蚀、耐海洋气候腐蚀好的特点，特别是其抗腐蚀性能，涂层在人工海水中浸泡160小时后完成不被腐蚀。

涂层评估参照海洋环境下装备的热腐蚀特征，本发明通过实验分别考核了涂层在氧化、氯化、硫化气氛中在450℃高温下的热腐蚀性能，同时将灰铸铁基体和本发明对比试样，热喷涂单一涂层厚度为1mm，试验在空气电阻炉中进行，试样每隔10小时利用电子称重，除氧化腐蚀试验以外，其它的两种腐蚀试验均需喷淋腐蚀试剂后，与氧化腐蚀的试样一同放回炉中加热并称重，记录称重数据后再进行下一周测试，试验共进行20个周期，其中，氯化试验采用5%NaCl水溶液喷淋，硫化试验采用摩尔比为7：3的Na₂S₂O₇+K₂S₂O₇饱和水溶液涂覆，试验证明，本发明的耐腐蚀寿命是普通灰铸铁船用侧板的5倍以上。