[发明专利]一种提高无机磷酸盐涂层耐腐蚀性能的方法

说明书

本发明公开了一种提高无机磷酸盐涂层防腐性能的方法，属于无机涂料防腐技术领域，采用离子注入技术将高能Cr离子直接轰击注入涂层，能够减少气泡，减小微裂纹宽度，增加其表面耐水性，提高涂层的耐腐蚀作用。本发明在2×10^‑4Pa真空度下，阴极经高压脉冲触发后由阳极引出Cr金属等离子体，等离子体在扩散筒中扩散并均匀化后经三电极平行束引出系统引出，在高电压下加速注入无机磷酸盐涂层。离子注入后的涂层表面微裂纹宽度变小，涂层更为致密，涂层的耐盐雾腐蚀寿命提高了200h‑300h。

技术领域

本发明属于无机涂料防腐技术领域，尤其涉及一种提高无机磷酸盐涂层防腐性能的方法。

背景技术

无机磷酸盐涂层最初作为耐腐蚀、耐高温氧化涂料用于压缩机叶片涂层，后来被广泛用于工业燃气轮机等领域，也可用于代替镀镉技术，可在不损伤高强钢疲劳性能的前提下进行表面腐蚀防护，同时也可以为600℃-700℃高温氧化中服役的金属材料提供优异的抗高温氧化防护。

然而无机磷酸盐在制备过程中会产生气孔，微裂纹等缺陷，降低了涂层对金属基体的防护性能，而且无机磷酸盐涂层的耐水性能不足，会导致其在溶液中易于剥落。所以解决制备过程中产生气孔、微裂纹等问题是提高无机磷酸盐涂层对基体的防护性能的关键。

发明内容

本发明提供了一种提高无机磷酸盐涂层防腐性能的方法，采用离子注入技术将高能金属离子直接轰击注入涂层，能够减少气泡，减小微裂纹宽度，增加其表面耐水性，从而提高涂层的耐腐蚀作用。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种提高无机磷酸盐涂层防腐性能的方法，采用高能金属离子束注入技术，包括以下步骤：

(1)利用空气喷涂技术在金属基体表面制作无机磷酸盐涂层；

(2)将所述无机磷酸盐涂层放置于高能金属离子源注入设备中，将设备腔室内抽至2×10^-4Pa，利用考夫曼离子源对涂层表面清洗10min，调节触发电压为6kV；

(3)施加40V-60V电弧电压5min-10min后，调节触发频率为5Hz-7Hz，电弧电流为0.3A-0.5A；

(4)将引出电压升高至40 KV，抑制电压升至1 KV，打开频控开关，调节抑制电流在2mA以内；

(5)待所有参数稳定后，调节引出电压为50KV-70KV；

(6)对无机磷酸盐涂层进行Cr离子注入，注入时间为120min-180min。

以上所述步骤中，对无机磷酸盐涂层进行Cr离子注入，所用Cr靶纯度99.99%。

本发明的有益效果为：本发明提供了一种提高无机磷酸盐涂层防腐性能的方法，采用高能金属离子束注入技术，将高能Cr离子直接轰击注入无机磷酸盐涂层，修饰涂层的表面形貌以及改性内部结构，通过Cr离子轰击表面高温烧结作用，减小微裂纹宽度，增加涂层表面耐水性，从而提高涂层的耐腐蚀作用，中性盐雾试验中涂层的耐盐雾腐蚀寿命提高了200h-300h。

具体实施方式

实施例1

(1)利用空气喷涂技术在金属基体表面制作无机磷酸盐涂层；

(2)将所述无机磷酸盐涂层放置于高能金属离子源注入设备中，将设备腔室内抽至2×10^-4Pa，利用考夫曼离子源对涂层表面清洗10min，调节触发电压为6kV；

(3)施加40V电弧电压5min后，调节触发频率为5Hz，电弧电流为0.3A；

(4)将引出电压升高至40 KV，抑制电压升至1 KV，打开频控开关，调节抑制电流在2mA以内；