[发明专利]一种耐冲蚀磨损基材及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种耐冲蚀磨损基材及其制备方法和应用。本发明的一种耐冲蚀磨损基材，包括基材本体，基材本体上表面具有多个呈周期性间隔分布的沟槽形织构，基材本体的上表面涂有改性环氧树脂涂层；本发明利用激光对基材本体上表面进行加工，在基材本体上表面构造出沟槽形织构，且激光能够精确控制沟槽形织构的尺寸，以便最大限度地提高改性环氧树脂涂层与基材本体上表面的结合力，且涂层的使用寿命得到大大提升，从而能够提高整个基材的耐冲蚀磨损性能，并且本发明的一种耐冲蚀磨损基材能够应用于流体输送设备，特别是对于硬度不高的散料流工况，如煤、钾盐等，有着优异的耐冲蚀磨损性能，从而能够保证流体输送设备的使用寿命和安全。

技术领域

本发明涉及涂层材料技术领域，尤其涉及一种耐冲蚀磨损基材及其制备方法和应用。

背景技术

在我国，大约80％的零部件都是因为磨损而报废。按照磨损机理来分，通常可将磨损分为腐蚀、接触疲劳、磨料、微动、粘着、冲蚀等磨损类型，其中冲蚀磨损已经被普遍认为是物料输送过程中设备磨损破坏的主要原因，这是一类材料表面受到流体粒子不断冲击而引发破坏的磨损；例如用于输送流体或矿浆的管道、浆泵及阀门等过流部件的磨损以及搅拌设备中的桨叶和护板的磨损等等，冲蚀磨损大大降低了流体输送设备的使用寿命，给工业生产带来较大的安全隐患，因此，流体输送设备的冲蚀磨损问题丞待解决。

现有技术中，解决流体输送设备冲蚀磨损的问题，一是采用在流体输送设备中多安装耐磨陶瓷片，陶瓷片由于粘贴工艺的缺陷，导致其容易从流体输送设备上脱落，从而导致其使用寿命不足，二是在流体输送设备中涂附涂料形成保护涂层，但是存在涂层与流体输送设备的基体结合力不够、涂层耐磨蚀和冲蚀性能不好等问题，从而导致其使用寿命不足。为解决以上问题，需要对基材构造、涂层类型等方面改进，以提高涂层与基材的结合力、提高涂层的耐蚀性能，从而提高涂层的使用寿命，保证流体输送设备的使用安全。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种耐冲蚀磨损性能好、涂层附着力强的耐冲蚀磨损基材及其制备方法，且本发明的耐冲蚀磨损基材能够应用于流体输送设备。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种耐冲蚀磨损基材，包括基材本体，所述基材本体上表面具有多个呈周期性间隔分布的沟槽形织构，所述基材本体的上表面涂有改性环氧树脂涂层。

优选的，所述改性环氧树脂涂层包括如下重量份原料：1～1.2份环氧树脂E51，0.14～0.16份聚氨酯预聚体，1～1.2份疏水二氧化硅纳米粒子，0.25～0.3份固化剂，0.1～0.12份稀释剂。

优选的，所述疏水二氧化硅纳米粒子是以氨水为催化剂，通过正硅酸乙酯与甲基三乙氧基硅烷的共水解缩聚反应制备得到。

优选的，所述正硅酸乙酯与所述甲基三乙氧基硅烷的质量摩尔比为1～1.5：0.5～1。

优选的，所述疏水二氧化硅纳米粒子的具体的制备过程如下：

M1.将1～1.5摩尔份数的正硅酸乙酯与30～35摩尔份数的无水乙醇混合，搅拌均匀，得其混合溶液A；

M2.以边滴加边搅拌的方式，将1.8～3.6摩尔份数的氨水，加入至步骤M1得到的混合溶液A中，加热反应一段时间，得到混合溶液B；

M3.持续保持搅拌，将0.5～1摩尔份数的甲基三乙氧基硅烷，加入步骤M2得到的混合溶液B中，加热反应一段时间后，得到混合溶液C；将混合溶液C干燥一段时间，得到疏水二氧化硅纳米粒子。

优选的，所述步骤M2中，所述加热反应的温度为60～70℃；所述加热反应的时间为1～2h；所述氨水的滴加速度为1～2滴/秒。

优选的，所述步骤M3中，所述加热反应的温度为60～70℃；所述加热反应的时间为1～2h；所述干燥的温度为60～80℃，所述干燥的时间为2～3d。