[发明专利]一种用于锅炉高温受热面管材防磨损、防腐蚀的表面改性方法

说明书

本发明公开了一种用于锅炉高温受热面管材防磨损、防腐蚀的表面改性方法，涉及表面改性技术领域，包括如下步骤：将原始管材表面进行喷砂活化处理；再进行压花处理，得到表面压花管材；将有机聚硅氮烷、六方氮化硼、硼玻璃粉和乙酸丁酯制备得到的料浆喷涂在表面压花管材上；高温固化，保温后冷却至室温。本发明通过对锅炉受热面的原始管材表面进行冷压出图案后，继续喷涂料浆填充于网状的孔洞处，对网状结构起到“铠甲”作用，可有效提高涂层在锅炉内颗粒冲刷作用下的耐磨性能；料浆中的有机聚硅氮烷和硼玻璃粉在高温烧结下能高温固化，具有较强的防腐蚀性能；成本低廉，制作过程简单。

技术领域

本发明涉及表面改性技术领域，特别涉及一种用于锅炉高温受热面管材防磨损、防腐蚀的表面改性方法。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉包括锅和炉两大部分，其中，炉指燃烧燃料的场所，锅的受热面需要承受高温加热。

目前，在受热面的表面喷涂涂层进行保护是一种十分普遍的方法，但许多涂层由于自身孔隙、裂纹等问题，容易出现剥落、磨损等问题，导致保护效果降低。为了缓解这一问题，对受热面的管材表面进行改性从而提高涂层的耐磨损性能是一种十分有效的手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于锅炉高温受热面管材防磨损、防腐蚀的表面改性方法，解决现有的锅炉受热面涂层保护效果不佳的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种用于锅炉高温受热面管材防磨损、防腐蚀的表面改性方法，包括如下步骤：

(A)将锅炉受热面的原始管材表面进行喷砂活化处理；

(B)对活化处理后的所述原始管材表面进行压花处理，得到表面压花管材；

(C)制备料浆：将有机聚硅氮烷、六方氮化硼、硼玻璃粉和乙酸丁酯按体积比为(0.5-1.5):(0.5-1.5):(2-4):(4-6)混合研磨、搅拌均匀；

(D)将制备得到的所述料浆喷涂在所述表面压花管材上；

(E)将喷涂料浆的所述表面压花管材进行高温固化，保温后冷却至室温即可。

优选的，步骤(B)中的压花处理采用冷压加工工艺，使用具有凸起图案的工作辊对所述原始管材表面进行周期轧制。

优选的，使用具有网状图案的工作辊对所述原始管材表面进行周期轧制。

优选的，所述工作辊表面的网状图案网眼深度为30-50μm。

优选的，步骤(C)中的研磨采用行星式球磨机进行，研磨时间为0.5-1.5小时；搅拌采用机械式搅拌器进行，搅拌时间为0.5-1.5小时。

优选的，步骤(D)中的所述料浆通过喷枪喷涂在所述表面压花管材上。

优选的，步骤(E)中的高温固化温度为500-700℃，升温速率为2-4℃/min，保温时间为0.5-1.5小时。

采用上述技术方案，本发明通过对锅炉受热面的原始管材表面进行冷压出图案后，继续喷涂料浆填充于网状的孔洞处，对网状结构起到“铠甲”作用，可有效提高涂层在锅炉内颗粒冲刷作用下的耐磨性能。

本发明的料浆采用有机聚硅氮烷、六方氮化硼、硼玻璃粉作为原材料，其中有机聚硅氮烷和硼玻璃粉在高温烧结下能熔融形成致密涂层，具有较强的防腐蚀性能；六方氮化硼具有低表面能特性，且与基材具有相符的膨胀特性，使得添加六方氮化硼后的涂层不仅具有和基材相符的膨胀特性，还能使涂层具有一定的防结渣性能。

此外，本发明的成本低廉，制作过程简单，采用普通喷枪喷涂，相较于其他涂层具有很高的经济性与实用性。