[发明专利]粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步，原料准备：

选取涂层骨料粉煤灰，向粉煤灰中按照质量百分比为5%加入Al；然后再加入SiO₂、Al₂O₃、MgO和钠长石，使得涂层骨料中SiO₂:Al₂O₃:MgO:钠长石=67:22:5:5；再按照质量百分比为10%加入Al、B₂O₃和TiO₂，其中Al、B₂O₃和TiO₂的原子比为10:3:3；

第二步，涂层骨料的预处理；

第三步，基体预处理：

第四步，配置料浆：

将预处理的涂层骨料过200目筛，然后按照质量比1.4:1～1.6:1与粘结剂混合，配成料浆；

第五步，涂刷涂层：

将第四步中制备的料浆涂刷在预处理后的基体表面，涂层厚度不超过1mm；

第六步，涂层热固化：

将涂刷并阴干后的试样加热至950℃～1000℃进行固化。

2.根据权利要求1所述的一种粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：所述的粉煤灰为普通粉煤灰或者高铝粉煤灰。

3.根据权利要求1所述的一种粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：所述的第二步中的预处理是指将粉煤灰在800℃灼烧2h进行脱炭处理；将SiO₂、Al₂O₃、MgO在900℃灼烧1h；灼烧后的涂层骨料进行球磨处理。

4.根据权利要求1所述的一种粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：所述的第三步中所述的基体预处理是指选取Q235轧制钢板，砂纸打磨以去氧化皮使试样表面活化并粗化；在基体表面热喷涂Ni-Al过渡层。

5.根据权利要求1所述的一种粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：所述的第四步中所述料浆中涂层骨料与粘接剂的质量比为1.5:1。

6.根据权利要求1所述的一种粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：所述的第六步中所述如固化具体为：120℃之前升温速度为1℃/min，之后升温速度为3～4℃/min，，并且在60℃和120℃各保温1h，升温到600℃保温30min，升温至950℃保温2h，然后炉冷至室温。

7.根据权利要求1所述的一种粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：所述的粘结剂为磷酸铝Al(H₂PO₄)₃无机胶粘剂，此胶粘剂的制备过程是按照方程式Al(OH)₃+3H₃PO₄→Al(H₂PO₄)₃+3H₂O来确定Al(OH)₃与H₃PO₄摩尔比为1:3；制备步骤如下：

（1）向烧杯装入10ml蒸馏水，并将其置于磁力搅拌器上加热至40～50℃，此时加入1ml H₃PO₄并不断搅拌加热至60℃；

（2）将0.3665g Al(OH)₃加入上述烧杯，不断搅拌至溶液澄清透明，此时停止加热，取下烧杯，让其自然冷却；

（3）向冷却后的上述溶液中加入0.5977g CrO₃，不断搅拌至CrO₃完全溶解；CrO₃的加入量占Al(H₂PO₄)₃质量的40%；

（4）将配制好的粘结剂常温静置，备用。

8.一种粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层，其特征在于：热固化后涂层内有Na₂B₄O₇、TiB₂、NaB₁₅和Al₂O₃相。

9.根据权利要求8所述的一种粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层，其特征在于：涂层的耐酸、盐和石油介质腐蚀性相对基体分别提高27.4倍、4.00倍和1.88倍，耐磨粒磨损相对基体提高8.33～14.83倍；抗冲蚀磨损和腐蚀磨损相对基体分别提高2.56～3.86倍，2.15～2.44倍。