[发明专利]一种铝-铬-磷-氧共生防护涂层及其制备方法

说明书

本发明涉及金属防护涂层领域，具体为一种铝‑铬‑磷‑氧共生防护涂层及其制备方法。采用金属铝粉、氧化物、碳化硅等为填料，涂覆到金属基材上，经过热处理，制备出含有Al‑Cr‑P‑O共生结构的无机涂层，可采用但不限于EDS、EPMA等分析手段检测这种元素聚集峰，元素共聚峰的出现位置没有固定限制，元素共聚峰的个数不低于一个但不限于一个，元素共聚峰的强度没有上限。本发明制备方法操作简便，成本低，所获涂层与基材相容性好，结合力强，抗腐蚀和抗高温氧化性能良好，是一种很有前景的金属防护涂层技术。

技术领域

本发明涉及金属防护涂层领域，具体为一种铝-铬-磷-氧共生防护涂层及其制备方法。

背景技术

航空发动机和工业燃机长期处在高温、高湿、高盐雾等恶劣环境中[1]，在这种苛刻的环境下，金属及其复合材料制备的关键部件常面临严重的腐蚀问题。

无机涂层主要利用无机材料的粘结性质发展起来的一种技术[1]，无机涂层可采用具有粘结性质的高温耐火材料，添加金属、陶瓷和石墨等材料，可广泛应用于现代工业和尖端科学技术领域[2-4]。其次，由于采用粘涂工艺，涂层应力分布均匀、强度高、耐高温性能和抗磨损性能好[5]。涂层制备工艺简单，成本低[6]。配以不同功能的颜料、填料，可以制备出多种防护涂层。

[1]Allen C.Inorganic coating and bonding.Patent US 3248251.1966.

[2]王志强,发动机排气管用新型耐高温防腐蚀涂层体系,现代涂层与涂装,2010,10,6-7,22.

[3]贺孝先,孙争光,晏成栋,无机胶黏剂,昆明:化学工业出版社,2003:21-49.

[4]胡连成,黎义,于翘鉴,俄罗斯航天透波材料现状考察,宇航材料工艺,1994,1,48-52.

[5]徐滨士,原津萍,简便实用的表面粘涂技术,中国表面工程,2000,1,45-48.

[6]赵全玺,赵立,磷酸盐-铬酸盐系牺牲性阳极涂层的防蚀性能和机理研究,海峡两岸材料腐蚀与防护研讨会,1998,九江.

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝-铬-磷-氧共生防护涂层及其制备方法，该涂层为耐腐蚀和抗氧化的无机涂层体系，涂层具有很好的防护性能，该方法操作方便，成本低。

本发明的技术方案是：

一种铝-铬-磷-氧共生防护涂层，涂层中以铝源、铬源、磷源和氧源作为功能填料，涂层制备后能够生成铝、铬、磷、氧四种元素共生结构，其中：

铝源，包括但不限于球状铝粉、片状铝粉之一或两种以上，其中的固体粉末粒度范围为0.5微米～100微米；按重量份数计，涂层中Al元素含量范围在10份～60份；

铬源，包括但不限于氧化铬、三氧化二铬、碳化铬、磷酸铬、铬酸盐之一或两种以上，其中的固体粉末粒度范围为0.5微米～100微米；按重量份数计，涂层中Cr元素含量范围在5份～20份；

磷源，包括但不限于磷酸、磷酸铝、磷酸镁、磷酸铬、磷酸三甲酯、五氧化二磷之一或两种以上，其中的固体粉末粒度范围为0.5微米～100微米；按重量份数计，涂层中P元素含量范围在5份～20份；

氧源，包括但不限于空气中的氧，或者含氧化合物之一或两种以上，其中的固体粉末粒度范围为0.5微米～100微米；按重量份数计，涂层中O元素含量范围在20份～50份。

所述的铝-铬-磷-氧共生防护涂层，涂层制备后含有但不限于铝、铬、磷、氧四种元素。

所述的铝-铬-磷-氧共生防护涂层，含氧化合物为氧化物、磷酸盐、铬酸盐、氢氧化物之一或两种以上。