[发明专利]在钢铁表面预先形成自修复材料保护膜层的方法及装置

摘要

本发明属于机械工程技术领域，涉及在钢铁表面预先形成自修复材料保护膜层的方法及装置，方法是用羟基硅酸盐自修复材料添加于水溶液中，同时将需要处理的钢铁工件放进羟基硅酸盐自修复材料的水溶液中，在高温条件下，羟基硅酸盐不断溶解于水溶液中，同时又不断在金属表面结晶析出，在金属表面形成一层自修复材料的保护膜层，膜层材料与润滑油添加剂材料相同。设备由压力表、温度计、紧固螺栓、上端盖、反应槽、反应釜和加热装置组成，反应槽内置有添加剂溶液。本发明的有益效果是，设备运行过程中，自修复材料可以在保护膜层的基础上直接生长，避免金属表面直接接触，提高设备的服役寿命，因此在机械设备的表面处理方面有广泛的应用。

主权项

1、在钢铁表面预先形成自修复材料保护膜层的方法，其特征在于，该方法是采用羟基硅酸盐自修复材料添加于水溶液中，同时将需要处理的钢铁工件放进羟基硅酸盐自修复材料的水溶液中，在高温条件下，羟基硅酸盐不断溶解于水溶液中，同时又不断在金属表面结晶析出，在金属表面形成一层自修复材料的保护膜层，其步骤是：(i)自修复材料为Mg3Si2O5(OH)4粉体，粉体经过球磨后粒度在1～5μm，将质量百分数5％的Mg3Si2O5(OH)4加入到水中，添加0.005％的表面活性剂，增加粉体粒子的悬浮性能，室温下搅拌0.5～1.0h，配制悬浮溶液(6)调节pH值在7.5～8.0之间。(ii)将钢铁金属工件(7)放入悬浮液(6)，盖上上端盖(4)，采用紧固螺栓(3)，将上端盖(4)与下反应槽(5)连接，采用加热装置(9)对反应釜(8)进行加热，观测和控制温度计(2)在120～150℃和压力表(1)示数在1.5～1.8MPa范围内，达到设定的温度和压力后，进行保温4～5h。(iii)当达到设定的保温时间，停止加热，使反应釜(8)自然冷却至室温，打开上端盖(4)，从下反应槽(5)中取出工件；此时工件(7)表面上沉积2.0～3.0μm的自修复材料的薄膜。