[发明专利]一种不锈钢表面锌掺杂铝涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种不锈钢表面锌掺杂铝涂层的制备方法，该方法包括：一、将分散剂加入溶剂中混匀后再加入铝粉、氯化锌和硅胶，再次混匀后得到锌掺杂铝浆料；二、将不锈钢表面依次进行喷砂除锈和清洁；三、将锌掺杂铝浆料涂覆到经清洁后的不锈钢表面上，然后晾干，在不锈钢表面上形成锌掺杂铝浆料涂覆层；四、将表面形成锌掺杂铝浆料涂覆层的不锈钢进行预加热处理，然后通直流电加热进行合金化处理，在不锈钢表面形成锌掺杂铝涂层。本发明将表面形成锌掺杂铝浆料涂覆层的不锈钢先预加热再通直流电加热进行合金化处理，在不锈钢表面形成均匀且致密度高的锌掺杂铝涂层，提高了不锈钢的耐腐蚀性能，制备成本低且制备效率高。

技术领域

本发明属于耐腐蚀表面涂层制备技术领域，具体涉及一种不锈钢表面锌掺杂铝涂层的制备方法。

背景技术

我国超临界机组装机容量和超临界机组生产技术，现已达到世界顶尖水平，我国计划在未来发展主蒸汽温度为650℃及以上的超超临界发电技术。更高的主蒸汽温度对超超临界机组锅炉不锈钢有着更强的腐蚀性,尤其高温受热面氧化膜生长的速度及脱落速率明显加剧,这对电厂锅炉不锈钢,尤其是过热器和再热器不锈钢提出更严格的要求。因此，改善锅炉用不锈钢的抗氧化能力就成为发展主蒸汽温度650℃及以上的超超临界发电技术的关键。

美国和欧洲的GE、BW、FW、EPRI等研究机构过去主要集中于更高抗氧化等级材料的开发，但是随着超临界电站温度的不断提高，对材料的要求越来越高，且开发难度越来越大。因此，基于现有材料，通过优化控制减少材料的氧化问题就成为一个值得深入研究的课题。欧洲在推行的“Coatings for Supercritical Steam Cycles”(SUPERCOAT)研究计划，通过铝涂层的制备，来提高材料的抗高温蒸汽氧化腐蚀性能，延长管道的使用期限。

但是目前主流的制备铝涂层的渗铝工艺应用于大型管道、主蒸汽管内壁渗铝时仍存在渗铝温度过高，以及铝涂层致密度不够等问题，尤其应用于复杂构件时还存在渗铝困难的问题，导致铝涂层的制备效率低下且制备成本过高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种不锈钢表面锌掺杂铝涂层的制备方法。该方法将表面形成锌掺杂铝浆料涂覆层的不锈钢先预加热再通直流电加热进行合金化处理，在不锈钢表面形成均匀且致密度高的锌掺杂铝涂层，提高了不锈钢的耐腐蚀性能，并解决了现有大型和复杂不锈钢构件渗铝工艺难度大的问题，制备成本低且制备效率高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种不锈钢表面锌掺杂铝涂层的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、配制锌掺杂铝浆料：将分散剂加入到溶剂中搅拌混合均匀，然后加入-300目铝粉、氯化锌和硅胶并搅拌混合均匀，得到锌掺杂铝浆料；

步骤二、不锈钢表面处理：将不锈钢表面进行喷砂除锈，然后进行清洁处理；

步骤三、涂覆锌掺杂铝浆料：将步骤一中得到的锌掺杂铝浆料涂覆到步骤二中经清洁处理后的不锈钢表面上，然后在室温下晾干，形成锌掺杂铝浆料涂覆层；所述锌掺杂铝浆料涂覆层的厚度为500μm～800μm；

步骤四、合金化处理：将步骤三中得到的表面形成锌掺杂铝浆料涂覆层的不锈钢进行预加热处理，然后通直流电加热进行合金化处理，在不锈钢表面形成锌掺杂铝涂层；所述预加热处理的温度为500℃～800℃，所述通直流电加热的电流密度为8A/cm²～15A/cm²，加热的时间为50s～300s。

上述的一种不锈钢表面锌掺杂铝涂层的制备方法，其特征在于，步骤一中所述锌掺杂铝浆料由以下质量百分数的成分组成：-300目铝粉46.4％～49％，溶剂46.2％～48.9％，氯化锌2％～3.6％，分散剂0.6％～3.2％，硅胶0.5％～0.8％。