[发明专利]一种温控热电偶保护管及其涂层制备方法

说明书

一种温控热电偶保护管及其涂层制备方法，该温控热电偶保护管包括基体和包覆在所述基体表面的涂层，所述涂层采用如下方法制备：对温控热电偶保护管的表面进行预处理，得到表面洁净的温控热电偶保护管；将所述温控热电偶保护管密封并在所述温控热电偶保护管内部通入液氮；将所述温控热电偶保护管安装到旋转夹具上，并启动所述旋转夹具，所述旋转夹具带动所述温控热电偶保护管高速旋转；以及以非晶合金电极为材料，在所述温控热电偶保护管外表面进行微弧离子超声沉积，得到耐磨耐蚀防静电集聚的温控热电偶保护管的涂层。本发明的涂层可以防止静电聚集和腐蚀磨损，具有优异的耐蚀耐磨性和优良的导电导热性，满足了测温和反应釜使用时间要求。

技术领域

本发明涉及一种涂层制备技术，特别是一种耐磨、耐酸性腐蚀和防静电聚集的精细化工反应釜的温控热电偶保护管及其涂层制备方法。

背景技术

在精细化工生产的酸解反应中，物料温度通过插进金属保护管的温控热电偶测量。热电偶金属保护套管不仅受到釜内高速旋转的颗粒状物料的冲击磨损，而且受到反应釜内盐酸、氢氟酸等物料的强烈腐蚀，使用寿命不能满足三个月连续使用的要求。为提高热电偶金属保护套管的使用寿命，在温控热电偶保护管外面制备陶瓷层是现有技术的通用方法。但由于反应釜内壁采用搪瓷保护，物料高速旋转产生的静电聚集会导致生产爆炸的危险，另外，保护套管表面制备陶瓷层导热性能差，会导致温度测量响应速度迟滞，一般需要两分钟以上，严重影响生产工艺的精准控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种温控热电偶保护管涂层及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种温控热电偶保护管的涂层制备方法，其中，包括如下步骤：

S100、对温控热电偶保护管的表面进行预处理，得到表面洁净的温控热电偶保护管；

S200、将所述温控热电偶保护管密封并在所述温控热电偶保护管内部通入液氮；

S300、将所述温控热电偶保护管安装到旋转夹具上，并启动所述旋转夹具，所述旋转夹具带动所述温控热电偶保护管高速旋转；以及

S400、以非晶合金电极为材料，在所述温控热电偶保护管外表面进行微弧离子超声沉积，得到耐磨耐蚀防静电集聚的温控热电偶保护管的涂层。

上述的温控热电偶保护管的涂层制备方法，其中，所述温控热电偶保护管的涂层为非晶合金涂层，所述非晶合金涂层包括锆、钛、镍、铜和铍元素。

上述的温控热电偶保护管的涂层制备方法，其中，步骤S400进一步包括：

S401、将非晶合金电极安装在微弧离子超声沉积枪上；

S402、启动所述微弧离子超声沉积枪，并将所述非晶合金电极尖端接触所述温控热电偶保护管的一端，所述非晶合金电极高频震动，与所述温控热电偶保护管形成微弧电场，通过微弧离子放电将非晶合金沉积到所述温控热电偶保护管表面，形成非晶合金涂层；

S403、所述微弧离子超声沉积枪带动所述非晶合金电极向所述温控热电偶保护管的另一端匀速移动直至到达所述温控热电偶保护管端部，所述微弧离子超声沉积枪再带动所述非晶合金电极向所述温控热电偶保护管的一端匀速反向移动；以及

S404、重复步骤S403，直至所述温控热电偶保护管的非晶合金涂层达到要求的厚度。

上述的温控热电偶保护管的涂层制备方法，其中，所述非晶合金涂层的厚度为30～40μm。

上述的温控热电偶保护管的涂层制备方法，其中，步骤S100中对所述温控热电偶保护管的表面预处理为超声波清洗，超声波清洗的超声功率为1～2kW，超声波清洗的时间为10～20min。

上述的温控热电偶保护管的涂层制备方法，其中，步骤S200中，进一步包括如下步骤：