[实用新型]矿用轻金属机械防爆涂层

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种涂层，具体的是说一种矿用轻金属机械防爆涂层。 

背景技术

目前的矿用机械机体零部件如矿用柴油机的相关部件常采用一些铝合金轻金属零件，如柴油机的进气进气管路、离合器壳体等，采用轻金属可以很好的减轻柴油机重量，从而降低油耗，但是采用轻金属制造这些部件不符合矿用防爆柴油机的防爆标准要求，必须对暴露在外的轻金属机械表面进行处理，目前最常见的是采用铸钢或铸铁零件代替，这种代替方式存在诸多问题：1、仍然存在容易因撞击产生火花从而引起煤矿井下瓦斯爆炸的安全隐患；2、铸钢或铸铁零件密度大，造成整机重量增大，反而使柴油机油耗增加；3，必须重新开模制造，生产成本高。因此，研究人员一直期望在延用现有轻金属零件生产矿用机械的同时，也能解决机械在井下作业的防爆安全性问题。 

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、防爆效果好、不增加机械部件的重量，减少机械作业时的油耗、安全可靠的矿用轻金属机械防爆涂层。 

本实用新型涂层为在轻金属机械表面由内至外依次为磨砂面、底层金属层、有机封闭涂层，其中，所述底层金属层为Zn层。 

所述底层金属层厚度为120～150μm，有机封闭层厚度为50～80μm。 

所述磨砂面相当于对金属机械表面进行的毛化处理，保证底层金属层及有机封闭涂层能够牢固附着，不易脱落；所述底层金属层特别 选用Zn是因为其具有良好的抗电磁场性能及具备较低的熔点，不易氧化，覆盖在磨砂面上形成一层保护层，可以起到使轻金属机械表面与空气的完全隔离作用，同时，锌自身及与其他金属碰撞时不会发生火花，适合作井下防爆器材；并且，发明人对有机封闭涂层的组分进行了仔细分析和研究，针对特殊矿井作业环境研制而成，涂料基料使用常规的水和低环氧树脂以及NL固化剂，添加的羟乙基甲基纤维素是一种非离子型的表面活性剂,除具有良好的可溶性和分散性，高温或煮沸不沉淀，能提高涂料的渗透性能，添加硫酸钠可加速涂层的凝固，添加0.5的石英粉可提高涂层的耐磨及耐候性能，添加适量的铜粉及导电炭黑可有效提高涂料的抗静电性能。上述几个组分共同作用，使处于金属机械表面最外层的有机封闭涂层不仅具有优良的渗透性能，还具有良好的抗静电效应，对于Zn层具有优异的钝化作用和封孔效果，相较于现有的铸钢或铸铁零件代贴方式而言，不仅防爆效果好，而且大大减轻了轻金属机械的质量，如应用在矿用柴油机及其相关部件或由柴油机驱动的相关轻金属部件上时，可有效节省油耗。 

进一步的，为了尽可能提高防爆效果，各层厚度也应合理控制，底层金属层应控制在120～150μm之间，过厚不利于后续有机封闭涂层的渗入，过薄则会造成有机封闭涂层附着力下降；有机封闭层则应较薄，可均匀渗透附着在底层金属层表面，形成一层有效的保护膜，一般厚度最好在50～80μm之间，过厚则容易造成喷涂流痕，外观美观度下降，过薄则影响其涂层性的发挥，不能满足煤矿行业摩擦火花试验要求。 

本实用新型矿用轻金属机械防爆涂层的喷涂工艺包括下述步骤：先对轻金属机械表面进行清洁，然后采用压力喷砂机对轻金属机械表面进行喷砂，使轻金属机械表面形成磨砂面；将融化后的锌液喷涂至磨砂面表面形成底层金属层；将水72-74、低环氧树脂5-7、羟乙基甲基纤维素12-14、NL固化剂4-6、硫酸钠0.3-0.8、石英粉0.3-0.8、 铜粉1-1.5、导电炭黑0.5-1.2混合均匀后喷涂至底层金属层表面，干燥固化后形成有机封闭涂层。 

所述喷砂工艺中，喷砂粒度为0.5-2mm，空气压力0.5-0.8Mpa，喷砂距离在300-500mm。 

底层金属层厚度为120～150μm，有机封闭层厚度为50～80μm。