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摘要：简介了金属基体陶瓷涂料的应用及其优点。综述了适用于专门金属基体和通用金属基体的陶瓷涂料的最新进展。专用陶瓷涂料可以保护碳钢、不锈钢，也可以用于钛合金基体、Ni基高温合金和铌合金；通用陶瓷涂料功能分为防腐蚀涂料、耐热涂料、耐火隔热防锈涂料、耐磨涂料及提高基体生物相容性的涂料。列举了重点开发的金属基体陶瓷涂料的领域。     关键词：金属基体；防护；涂料；陶瓷涂料     0引言     金属基体防护用陶瓷涂料可用于：高温蒸汽管道、热交换器、高温炉、石油裂解设备、发动机排气部位及排气管等；通过阻止导热而达到降低能耗的领域，例如船舶甲板、汽车外壳、油罐外壁等；各类海上运输工具、采油平台、海洋设备等金属构件涂覆的防海水腐蚀涂料。金属基体防护采用陶瓷涂料，与有机涂料相比，具有耐高温、耐磨、耐腐蚀和原料来自于天然矿物的优点，近几年该领域正在形成研究热点。     1适用的金属基体     1．1钢     航空、宇航事业用的无机型涂料耐热可达400～1200摄氏度，但漆膜较脆，须加热才能固化，且对底材的处理要求更严格，对于大型设备的涂装极为不便。一种可以常温固化、耐900—1200摄氏度的涂料适用于高温下使用的钢制炉、蒸汽管道、发动机、排气管、热交换器、导弹发射架等。其由改性环氧树脂20％一80％(质量分数，下同)、石英粉10％一50％、防沉剂1％一10％、增稠剂1％一10％、流平剂1％～5％及抑泡剂1％一5％组成A组分；由固化剂5％一30％、石英粉30％一60％、防沉剂1％一10％、增韧剂5％一15％、流平剂1％一5％、促进剂1％一5％和消泡剂1％一5％组成B组分；A、B组分以1：1现场混合。其中，改性环氧树脂可提高涂层的柔韧性；抑泡剂和消泡剂可提高涂层绝缘性能和防腐性能。     反应炉、废物焚化炉和锅炉钢制管壁受高温、腐蚀性气体和腐蚀性固体颗粒的侵蚀，不可能用含间隙的管壁板、耐火材料或混凝土来保护。抗污或抑制固体黏附的易清洁表面(特氟隆效应的低能量表面)或荷叶表面(植物微结构)系有机涂层不耐高温。一种用于锅炉内的金属管壁的陶瓷涂层包含氮化硼以形成低能量的表面，纳米陶瓷颗粒作为粘结剂。     1．1．1碳钢     在冶金、电力、化工生产中，特别是热电厂的过热器管、再热器管、水冷管、省煤器管的工作气温达600℃以上，气体中夹有30％的8～16目的颗粒，流速约10m／s。为防止管壁高温氧化和磨损，可施涂陶瓷涂料。涂料以陶瓷颗粒为骨料，磷酸与氢氧化铝反应制磷酸二氢铝为基料，添加多种无机填料，刷涂于A3样板(40mm×3．5mm×30mm)上。结果表明：当骨料与基料的比值为1．7：1时，涂层的耐磨性较好。在广东沙角电厂B厂和湖南金竹山电厂试验，施涂在省煤器管部位，效果满意。另外，在A3钢用氧化铝、碳化硅、磷酸铝粘结剂等为原料的涂层的耐磨性是A3钢的2倍。渗zn层常温抗蚀，但高温耐蚀性不强。耐热元素si，可形成SiO：膜对基体保护。由锌粉、氯化铵、氧化铝粉组成的渗剂混匀后，加入水和粘结剂并充分搅拌，制成料浆；将15．511313×1313113×2．5mlrl的20钢样板浸入料浆中，使之均匀挂浆；烘干后放人渗罐，在Ar气保护下，加热至480℃，并保持5h渗Zn；渗罐出炉空冷后取出得到料浆渗zn试样，浸入SiO水溶胶中一段时间，取出晾干，在600oc空气中烧结1h，随炉冷却，即制备出Zn：一SiO复合涂层。 涂层试样放人石英坩埚中，在空气中500oc高温氧化100h。结果表明，zn—SiO复合涂层将渗zn层的抗氧化性能提高了3倍以上。20g钢用的4种涂料在750℃下的氧化动力学规律对比6表明，NiCrSO—Cr3C合金，涂层和45CT涂层均表现出良好的抗高温氧化性能；FeCrAI涂层的防护效果差一些，应该做封孔处理；在涂层表面形成Cr2C，的氧化膜对元素的扩散可起到有效的抑制作用。电站锅炉20g钢管用的南AI：0，、SiO：、ZrO，、SiC、硅酸钠溶胶配制的陶瓷涂料的试验表明：球磨3h后涂层的抗高温氧化性能和涂层与基体的结合强度均明显提高；在相同研磨时间下，纯基料比非纯基料的涂层结合强度高；球磨后的粉体长时间放置会团聚，涂层结合强度会降低。     1．1．2不锈钢     测定水泥回转窑烟室温度850—930℃的热电偶用的保护管一般为1Crl8Ni9Ti，其耐磨性低，一些气体如H：S、SO等的腐蚀加剧了管材磨损，携带粉尘的高温烟气流中含有s0：、0等加剧钢管腐蚀和氧化。以玻璃熔块、氧化铬粉、粘土粉和硅酸锆微粉为原料的涂料，用辊涂法均匀涂覆在不锈钢管上，经1000～1050℃保温20min熔烧制备的陶瓷涂层的研究表明：较大热膨胀系数的玻璃熔块料有利于提高涂层结合性；涂层的耐磨性随硅酸锆微粉加入量的增加而提高，加入靖为15％时，其热震循环(1000℃(§)空冷)达22次。电阻带、保护气氛金属炉罩等表面的由辐射粉体基料和载体粘结剂两部分组成的红外辐射涂层，脱落现象严重。一般认为是载体粘结剂的结合力不足所致，过渡金属氧化物系红外辐射烧结基料热膨胀系数一般皆大于基体材料的热膨胀系数，二者热膨胀不协调。用MnO、Fe0，、CuO、Co：0等在1Crl8Ni9Ti表面制备辐射粉体基料，烧结温度l200℃保温1．5h；用SiO溶胶、A10微粉、Cr0，微粉和CrO，等为载体粘结剂；用锂辉石为辐射粉体基料热膨胀系数调节剂。涂层试样放人1100～1150℃的马弗炉内保温15rain后水冷，不断重复此过程至指定的循环次数，观察涂层。结果表明，与国外相关产品相比，其抗热震性能更佳。粘结料与Cr20。制成料浆”，涂覆于FeCrAI合金即OCr25AI5表面，在空气中1300℃熔烧制备涂层的研究表明．当Cr：0。的加入量为0．5份时，涂层样品经1200℃，360h抗氧化实验，质量增加仅为基体的1／22；在熔烧过程中形成的中间层提高了样品高温抗氧化性能。   如转载, 请注明: 资料来源"中国艺术涂料网"中国艺术涂料网“转载文章，请注明：文章来源中国艺术涂料网”