[发明专利]用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法

说明书

本发明公开了一种用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法，本封孔剂包括底层溶剂和面层溶剂，底层溶剂包括氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO₂粘结剂、纳米氧化物颗粒填料，面层溶剂包括氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO₂粘结剂，工业纯水为溶剂。本方法首先将工件预热，涂覆底层溶剂于工件的热喷涂涂层表面；底层溶剂涂覆后干燥处理；面层溶剂加工业纯水稀释并混合均匀，将面层溶剂涂覆于工件热喷涂涂层的底层溶剂表面；工件于常温和加热干燥后，即可获得封闭效果良好且耐高温的热喷涂涂层封闭产品。本封孔剂及使用方法具有良好的渗透性、稳定性，有效减少热喷涂涂层的孔隙；在高温环境下具有良好的防腐、耐磨、防熔融金属粘附性能，延长热喷涂涂层使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法。

背景技术

热喷涂技术在表面改性技术中占有重要地位，通过在材料表面涂覆涂层，可以有效地起到保护基体、防腐耐蚀的作用。然而热喷涂涂层并非完全致密，其中不可避免地存在孔隙。为阻止腐蚀介质对基体的侵蚀，提高涂层的耐腐蚀性能及扩大其在特殊环境下的应用范围，必须对涂层空隙进行封闭处理。

目前，封闭处理的方法很多，常用的有加热扩散重熔、采用自封闭涂层、封孔剂进行封闭处理、玻璃混合法等，其中采用封孔剂进行封闭处理，操作简便，效果良好，使用最为广泛。

封孔剂一般有有机封孔剂和无机封孔剂两大类，有机封孔剂的主剂一般用乙烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂等，溶剂采用醇类、芳香族碳氢化合物、酯类等，封孔效果好，具有优良的耐磨、耐化学介质渗透、耐温变性等，但其耐热性较差，其应用范围受到限制；无机封孔剂有硅酸钠水玻璃、磷酸盐类、氧化物类封孔剂等，具有一定的耐温性、化学性能稳定等特点，但一般适用于中低温（500℃）条件下。

中国发明专利CN101134868A公开了一种热喷涂涂层封孔剂及其使用方法，其为环氧树脂型有机封孔剂，主要适用于低温（≤100℃）工况封孔。中国发明专利CN102925849公开了一种热喷涂涂层的复合封孔剂及其使用方法，其用于热镀锌锅沉没辊、稳定辊热喷涂涂层的三层复合封孔剂，耐磨、防腐、防锌液粘附，但随着热镀锌技术的发展，热镀纯锌或低铝锌已向热镀铝硅发展（680～700℃），同时对于相应的铝硅沉没辊、稳定辊热喷涂涂层封孔剂也要求具有更好的稳定性、耐高温腐蚀性等。

更广泛地在石油、化工等领域的高温部件经热喷涂技术制备涂层后，进行的封孔处理所用封孔剂需要具有良好的耐高温性能，且在高温环境下保持优良的渗透性、稳定性、防腐耐磨、防熔融金属粘附等性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂及使用方法，主要解决现有封孔剂不能适用高于500℃的高温环境工况的技术问题，具有良好的渗透性、稳定性，有效减少热喷涂涂层的孔隙、微裂纹；在高温环境下具有良好的防腐、耐磨、防熔融金属粘附性能，延长热喷涂涂层使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明用于热喷涂涂层的耐高温封孔剂包括底层溶剂和面层溶剂，所述底层溶剂包括氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO₂粘结剂、纳米氧化物颗粒ZrO₂、TiO₂和ZnO填料、工业纯水溶剂，所述面层溶剂包括氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO₂粘结剂、工业纯水溶剂。

进一步，所述底层溶剂氮化硼悬浮液基料中氮化硼含量为40～70wt%，氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO₂粘结剂、纳米氧化物颗粒填料的重量百分比为（90±6）:（7±3）:（3±1），所述面层溶剂氮化硼悬浮液基料中氮化硼含量为75～90wt%，氮化硼悬浮液基料、非晶体SiO₂粘结剂的重量百分比为（85±3）:（15±3）。

进一步，所述底层溶剂中纳米氧化物颗粒填料ZrO₂、TiO₂、ZnO的重量百分比为（80±7）:（18±2）:（2±1）。