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2.8高温防护涂层

2.8高温防护涂层

2.8高温防护涂层

耐热钢性能和耐腐蚀指标

耐热钢性能和耐腐蚀指标 在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。它包括抗氧化钢(或称高温不起皮钢)和热强钢两类。抗氧化钢一般要求较好的化学稳定性,但承受的载荷较低。热强钢则要求较高的高温强度和相应的抗氧化性。耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力、机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外,根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性,以及一定的组织稳定性。此外,还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。 耐热钢基本信息 简介: 耐热钢(heat-resisting steels) 在高温条件下,具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。 类别: 耐热钢按其性能可分为抗氧化钢和热强钢两类。抗氧化钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。 耐热钢按其正火组织可分为奥氏体耐热钢、马氏体耐热钢、铁素体耐热钢及珠光体耐热钢等。

用途 耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外,根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性,以及一定的组织稳定性。 中国自1952年开始生产耐热钢。以后研制出一些新型的低合金热强钢,从而使珠光体热强钢的工作温度提高到600~620℃;此外,还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。耐热钢和不锈耐酸 在使用范围上互有交叉,一些不锈钢兼具耐热钢特性,既可用作为不锈耐酸钢,也可作为耐热钢使用。合金元素的作用铬、铝、硅这些铁素体形成的元素,在高温下能促使金属表面生成致密的 氧化膜,防止继续氧化,是提高钢的抗氧化性和抗高温气体腐的主要元素。但铝和硅含量过高会使室温塑性和热塑性严重恶化。铬能显著提高低合金钢的再结晶温度,含量为2%时,强化效果最好。 镍、锰可以形成和稳定奥氏体。镍能提高奥氏体钢的高温强度和改善抗渗碳性。锰虽然可以代镍形成奥氏体,但损害了耐热钢的抗氧化性。钒、钛、铌是强碳化物形成元素,能形成细小弥散的碳化物,提高钢的高温强度。钛、铌与碳结合还可防止奥氏体钢在高温下或焊后产生晶间腐蚀。碳、氮可扩大和稳定奥氏体,从而提高耐热钢的高温强度。钢中含铬、锰较多时,可显著提高氮的溶解度,并可利用氮合金化以代替价格较贵的镍。硼、稀均为耐热钢中的微量元素。硼溶入固溶体中使晶体点阵发生畸变,晶界上的硼又能阻止元素扩散和晶

电厂锅炉水冷壁防护涂层的抗高温腐蚀性能研究

第40卷第3期2009年5月 锅 炉 技 术 BOIL ER T ECH NO L OGY Vol.40,No.3M ay.,2009 收稿日期:2006 10 26作者简介:霍平(1968 ),女,副教授,主要从事机械可靠性与表面工程研究。 文章编号: CN31 1508(2009)03 0058 04 电厂锅炉水冷壁防护涂层的抗高温腐蚀性能研究 霍 平1,王建平2,李 嘉2 (1.河北理工大学机械工程学院,河北唐山063009; 2.中国北方发动机研究所动力中心,河北廊坊065000)关键词: 锅炉;涂层;高温腐蚀;孔隙率 摘 要: 根据火电厂锅炉的运行工况,采用高温涂盐试验对高速电弧喷涂技术制备的F eCr A l 涂层和高镍铬合金涂层进行耐高温腐蚀性能试验,并通过金相显微镜、扫描电镜、X 射线衍射、能谱分析等手段对涂层在熔盐环境下腐蚀前、后的性能和腐蚀机理进行研究。结果表明,FeCrA l 和高镍铬合金涂层均具有良好的抗高温腐蚀性能,非常适合于做火电厂锅炉水冷壁防护涂层。中图分类号: T G 405 文献标识码: B 0 前言 我国的火力发电通常以煤作为主要燃料,但由于低品质的动力用煤中硫含量过高,造成火电厂锅炉 四管 受热面产生高温腐蚀、磨损,甚至锅炉管爆漏事故,导致火电厂被迫停机。如此不仅影响电厂的生产安全,还可能造成巨大的经济损失。目前水冷壁热腐蚀爆管在我国比较普遍[1] ,国外在上世纪七十年代就已开始将热喷涂技术应用于锅炉管道防腐,到九十年代,其技术已趋成熟且应用较为广泛[2-3]。国内[4]近几年也有不少人从事了这方面的研究应用,并取得了一定成果。本文对经高速电弧喷涂的FeCrA l 涂层抗高温熔盐腐蚀性能及腐蚀机理进行了试验研究,并与国产高镍铬合金涂层的抗高温熔盐腐蚀性能进行了比较,经试验研究表明,FeCrAl 和高镍铬合金涂层均具有良好的抗高温腐蚀性能,非常适合于做火电厂锅炉水冷壁防护涂层。 1 实验方法 采用高速电弧喷涂技术制备涂层,喷涂设备为DZ ARC 400型H ig h Jet 电弧喷涂系统。所有试样在喷涂前需经喷砂处理,选用棕刚玉22号,喷砂角度90!。基体为20钢,分别制备高镍铬合金(N iCr)涂层和FeCrA l 涂层。选用Philips XL30型扫描电子显微镜(SEM )观察涂层横截面显微组织形貌;Ox for d Energy 4.0型能谱仪 (EDS )分析涂层横截面化学成分;Olympus PM G3金相显微镜和图像分析仪测量涂层的孔隙率。按照GB3365-82采用带网格的镜头拍照涂层视场的金相照片,通过计算气孔所占格数得到孔隙所占面积的比例。 在NiCr 涂层和FeCrAl 涂层的高温涂盐腐蚀试验中,试样基体尺寸为50?50?3m m,工作涂层厚度为0.35~0.40m m,粘结底层NiAl 层的厚度约0.5m m 。20钢作为对比材料,其试样尺寸与喷涂试样基体尺寸一致。将重量比为8#5的Na 2SO 4+K 2SO 4饱和盐水刷涂于试样涂层表面,刷涂盐膜量达5~8m g/cm 2 ,盐层的组成是依据国内二十几家电厂煤粉成分分析,取其中K 2O 和Na 2O 平均值的摩尔比确定的,与锅炉管道工作环境所沉积盐相类似。试验所用的加热炉为箱式电炉。试验温度650?%5?。通常情况下,水冷壁管外温度约为500?,但考虑到管内壁氧化形成Fe 3O 4将降低水冷壁的热效率,引起管外壁升温。另外,复合硫酸盐对奥氏体合金的腐蚀温度在552?~704?之间,在650?附近达到最大,因此以650?为实验温度,增加涂层耐腐蚀实验的可靠性。本实验不考虑还原性气体对涂层的腐蚀。总的腐蚀时间为120h 。热腐蚀试验过程为:喷砂&喷涂&清洗烘干&称重&敷盐&腐蚀&清洗并烘干&称重。用TG3284A 型光电分析天平测量试样的增重,精确度为0.1mg,Philips X Pert M PD 型X 射线衍射仪用以分

耐高温涂层材料的选择-耐磨喷涂

耐高温涂层材料的选择 在高温工况下的金属材料,既要具备足够的力学性能,又要有良好的化学稳定性。现使用最广泛的材料是髙温合金,但其在腐蚀性气体环境中会发生氧化腐蚀,从而应用受到限制。在高温合金表面制备耐高温、抗氧化保护涂层是解决这个问题的重要途径。如今,高温涂层已广泛应用于抗高温氧化、热燃气冲蚀、可磨耗密封、耐熔融金属和炉渣以及熔触玻璃的侵蚀等领域。 抗高温氧化涂层一般用于髙于550℃的氧化腐蚀环境中,目前常用的材料有Fe基合金、Co基合金、Ni基合金,一些氧化物也同样可以使用。在选择高温涂层材料时,应把应用工况条件、基体、涂层三者作为一个整体考虑,才能获综合性能良好的结果。 1.对耐高温涂层材料的基本要求 (1)具有足够高的熔点。涂层材料的熔点越高,可使用的温度亦越高。 (2)高温化学稳定性好。包括不与环境介质发生有害的高温化学反应;材料本身在高温下不会发生分解、升华成有害的晶形转变。 不同的合金在空气中由于温度升高而发生氧化所推荐的使用温度极限。 (3)具有要求的热疲劳性。在冷、热交替的热疲劳条件下、基体材料和涂层材料的热膨胀系数、热导率等热物理性能,应有合理的匹配。如果相差太大,则应采用阶梯涂层逐步过渡,否则容易出现涂层剥落。 在髙温热循环过程中,基体材料或涂层材料内部发生相变,会发生体积变化而产生体积应力、导致涂层开裂或剥落。例如,ZrO2晶体,在1010℃时会发生单斜晶系向立方晶系转变,伴随发生有7%的体积变化。因此,用作耐高温的ZrO2涂层,均采用稳定化处理后的ZrO2。 (4)抗高温氧化合金,应含有与氧亲和力大的合金元素。这类元素,常用的有铬、铝、硅、钛和钇等,它们与氧具有很强的亲和力,生成的氧化物非常致密,化学性能稳定,且所生成的氧化物的体积大于金属原子的体积,因而能有效的将金属基体包覆起来,能防止进一步氧化。 (5)对高温合金的显微组织要求。高温合金一般选用具有面心立方晶格的金属母相,并能被高熔点难熔金属元素的原子固溶强化;或者,合金元素间发生反应,能形成与母相具有共晶格结构的y’相,对母相产生析出强化作用;或者,能形成高熔点的金属间化合物,对金属母相起晶界强化和弥散强化的作用。 热喷涂涂层材料的选择,除了首先应考虑对其功能要求(如上所述)之外,还应考虑涂层材料的价格,对热喷涂工艺的适应性,基体材料的种类及性能、材料的毒性等因素,综合权衡起晶界强化和弥散强化的作用。 2.常见的抗高温涂层材料 Metco:45C、45VF、70C、81、81VF、430 PRAXAIR:NiCr-Cr3C2、CoCrAlTaY+Al2O3 MCrAlY(M为Ni、Co或NiCo)系列抗高温氧化涂层材料。其中,NiCrAlY 涂层具有优良的高温抗氧化性能,的抗高温氧化性能更优异。

Mo合金高温抗氧化涂层的研究

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。++ ++ 表面改性技术 Mo 合金高温抗氧化涂层的研究 夏 斌,张 虹,白书欣,陈 柯,张家春,钟文丽 (国防科学技术大学航天与材料工程学院,湖南长沙 410073) 摘要:用粉末固体渗法在钼合金表面制备了Mosi 2渗层,研究了铝硅共渗和硼硅共渗对渗层的结构和抗氧化性能的影响。结果表明,与渗硅相比,铝硅共渗层厚度保持不变,渗层由单层结构变成多层复合结构,抗氧化性下降;硼硅共渗层厚度减少,结构没有明显改变,抗氧化性能得到了明显改善。关键词:钼合金;高温;抗氧化涂层;铝硅共渗;硼硅共渗 中图分类号:TG156.8;TG174.4 文献标识码:A 文章编号:0254-6051(2007)04-0054-04 High Temperature Oxidation-resistance Coatings on Mo Alloy XIA Bin ,ZHANG Hong ,BAI shu-xin ,CHEN Ke ,ZHANG Jia-chun ,ZH0NG Wen-li (College of Aerospace and Materials Engineering ,National University of Defense Technology ,Changsha Hu'nan 410073,China ) Abstract :Mosi 2coatings on Mo alloy were prepared by pack cementation.The influences of aluminosiliconizing and bo-ronsiliconizing on the microstructure and oxidation resistance of the coatings were researched.The results show that com-pared with the siliconizing monolayer ,the aluminosiliconizing coating with eguivalent thickness is multilayered and has worse oxidation resistance while the boronsiliconizing coating is thinner and has better oxidation resistance without signifi-cant structure change. Key words :molybdenum alloy ;high temperature ;oxidation-resistance coating ;aluminosiliconizing ;boronsiliconizing 作者简介:夏 斌(1981.11—),男,四川遂宁人,硕士生,主要 从事材料高温抗氧化涂层的研究。联系电话:0731-******* E-mail : handsome_ps@163.com 收稿日期:2006-11-09 随着科学技术的发展,难熔材料在国防军工、航空 航天、能源、和核工业等领域有着不可替代的作用[1]。 其中钼的高温性能好,热导率高,比热容低,并具有良好的抗热冲击、抗热疲劳能力,在难熔金属中性价比最高。并且加入1wt%~2wt%La 203的钼合金的再结晶温度可达到1600C [2]。但是钼及其合金在高温氧化气氛中很容易被氧化,在400C 以上便开始形成氧化 物,造成钼的迅速破坏[3]。Mosi 2具有优异高温抗氧 化性能,可作为钼合金上的高温抗氧化涂层。然而Mosi 2在低温区会发生 “pesting ”现象[4],直接影响Mosi 2的高温抗氧化能力。Cockeram [5]发现B 的加入可提高硅化物涂层的抗氧化性能。另有研究发现[6-9], Mo-si-B 三元合金体系具有良好的抗氧化性与高温力学性能。铝硅共渗可改进单一Mosi 2的性能, 渗层在1050C 的周期抗氧化性很高 [10-11] 并且晶型结构也会发生转变 [12] 。本文通过多元共渗的方法在钼合金表面制备含Al 或B 元素的硅化物渗层,研究了其渗层结构和抗氧化性能。 1 试验材料及方法 基体材料采用市售的40mm X 40mm X 0.5mm Mo-La 203高温钼合金, 经表面预处理后,进行1000C X 5h 的固体渗处理,随炉降温冷却。固体渗装置见图1,固体渗剂成分如表1所示。 采用转靶X 射线衍射仪分析渗层表面的相组成,采用扫描电镜观察渗层的截面形貌特征,采用能谱分析确定渗层截面的成分,用氧-乙炔焰喷烧考察渗层的动态高温抗氧化性能。 图1 固体渗处理装置示意图 Fig.1 schematic layout of pack processing device 表1 各种渗剂的配方(质量分数,%) Table 1 Composition of penetrating reagent powder (wt%) 固体渗工艺 硅粉催渗剂A 铝粉 碳化硼 催渗剂B 渗硅982铝硅共渗88210 硼硅共渗 88 2 5 5 2 试验结果与讨论 2.1 渗层结构及组织 经渗硅处理和硼硅共渗处理后样品的表面为铁灰色,铝硅共渗的样品表面为深褐色和灰白色相间。图 4 5《金属热处理》2007年第32卷第4期

耐热钢的优质性能

耐热钢的优质性能 在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。抗氧化钢一般要求较好的化学稳定性,但承受的载荷较低。热强钢则要求较高的高温强度和相应的抗氧化性。 类别: 耐热钢按其性能可分为抗氧化钢和热强钢两类。抗氧化钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。 耐热钢按其正火组织可分为奥氏体耐热钢、马氏体耐热钢、铁素体耐热钢及珠光体耐热钢等。 简介: 耐热钢(heat-resisting steels) 在高温条件下,具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。 用途: 耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外,根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性,以及一定的组织稳定性。 中国自1952年开始生产耐热钢。以后研制出一些新型的低合金热强钢,从而使珠光体热强钢的工作温度提高到600~620℃;此外,还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。耐热钢和不锈耐酸在使用范围上互有交叉,一些不锈钢兼具耐热钢特性,既可用作为不锈耐酸钢,也可作为耐热钢使用。合金元素的作用铬、铝、硅这些铁素体形成的元素,在高温下能促使金属表面生成致密的氧化膜,防止继续氧化,是提高钢的抗氧化性和抗高温气体腐的主要元素。但铝和硅含量过高会使室温塑性和热塑性严重恶化。铬能显著提高低合金钢的再结晶温度,含量为2%时,强化效果最好。 镍、锰可以形成和稳定奥氏体。镍能提高奥氏体钢的高温强度和改善抗渗碳性。锰虽然可以代镍形成奥氏体,但损害了耐热钢的抗氧化性。钒、钛、铌是强碳化物形成元素,能形成细小弥散的碳化物,提高钢的高温强度。钛、铌与碳结合还可防止奥氏体钢在高温下或焊后产生晶间腐蚀。碳、氮可扩大和稳定奥氏体,从而提高耐热钢的高温强度。钢中含铬、锰较多时,可显著提高氮的溶解度,并可利用氮合金化以代替价格较贵的镍。硼、稀均为耐热钢中的微量元素。硼溶入固溶体中使晶体点阵发生畸变,晶界上的硼又能阻止元素扩散和晶界迁移,从而提高钢的高温强度;稀土元素能显著提高钢的抗氧化性,改善热塑性。耐热钢分类珠光体钢合金元素以铬、钼为主,总量一般不超过5%。其组织除珠光体、铁

碳_碳复合材料高温抗氧化涂层的研究进展

碳/碳复合材料高温抗氧化涂层的研究进展 摘要:阐述了国内外近几年来碳/碳复合材料抗氧化涂层的研究新进展,并并从碳/碳复合材料的抗氧化涂层的基本条件以及抗氧化涂层类型等方面重点介绍了抗氧化涂层技术。最后指出了目前关于抗氧化涂层技术研究中存在的问题。 关键词:C/C复合材料; 抗氧化涂层; 研究进展 Advances in Research on High Temperature Anti-oxidation Coatings of C/C Composites ABSTRACT:Research progress of high temperature anti-oxidation coatings of C/C composites at home and abroad has been reported. The types of anti-oxidation coatings of C/C composites are emphasized. The problems existing in the oxidation resistance coating research are pointed out . KEY WORDS:C/C composite; anti-oxidation coating ; research progress. 1 引言 碳/碳复合材料是炭纤维增强炭基体的新型复合材料,具有低密度(理论密度为2. 2 g/ cm33,实际密度通常为1. 75~2. 10 g/ cm3 ) 、低热膨胀系数(仅为金属的1/ 5~1/ 10) 、高强度、高模量、耐高温、抗热震、抗热应力、抗裂纹传播、耐烧蚀、摩擦系数小等特点,尤其是它在1 000~2 300 ℃时强度随温度升高而升高,是理想的航空航天及其它工业领域的高温材料[1,2]。然而,碳在370 ℃的有氧气氛中开始氧化,高于500 ℃时迅速氧化,导致碳/ 碳复合材料毁灭性破坏。这一致命弱点限制了碳/ 碳复合材料的直接应用。因此,对用作高温热结构材料的碳/ 碳复合材料必须进行合适的抗氧化保护。目前碳/ 碳复合材料的抗氧化设计思路有两种[3] : (1) 基体改性技术。(2)抗氧化涂层技术。由于基体改性技术防氧化效果十分有限,一般只能在1 000 ℃以下,而且保护时间不长,再者会因为基体中引入盐类或陶瓷、金属类颗粒使碳/碳复合材料力学性能和热学性能下降。因此,高温抗氧化涂层技术的研究成为热点。本文仅就近年来国内外学者在碳/碳(C/C )复合材料高温抗氧化涂层技术领域的研究进展情况进行评述。 2 抗氧化涂层的基本条件 C/C复合材料的抗氧化关键在于把易在高温下氧化的碳材料与氧化环境隔离开来。因此,设计可靠有效、耐长时间高温的抗氧化涂层必须具有以下基本条件[4-6]。 (1)保证涂层均匀、致密、无缺陷,且具有高的熔点和自愈合能力。 (2)基体与涂层要有适当的粘附性,既不脱粘又不过分渗透基体。最好是化学结合,不形成明显的界

有机硅耐高温材料的研究

有机硅耐高温涂料的研究 摘要:以两种通用牌号的有机硅树脂为基料,制备出一种能耐700℃的高温涂料,并对低熔点玻璃粉、滑石粉、铝粉和硅烷偶联剂在有机硅耐高温涂料中的作用机理以及对涂料性能的影响进行了讨论。试验发现,有机硅树脂、低熔点玻璃粉、铝粉、滑石粉、硅烷偶联剂质量分别为30~50g,20~ 30g,1.5~ 6.0g,10g和1.5g时涂层性能最佳。 耐高温涂料应用广泛,在高炉、焦炉、烧结机等设备的外表面抗氧化保护中起着重要的作用另外,石油精制炉、铝精炼炉、发动机排气系统、农机、摩托车的消声器等都长期在很高的温度下工作,高温腐蚀严重,也需要采用耐高温涂料加以保护。据报道,目前国外已研制出最高耐1427 °C的耐高温涂料。但我国这方面的研究较弱,能耐700℃高温涂料的报道较少。目前这方面的产品主要依靠进口,每年消耗大量外汇。有机硅高温涂料是耐高温涂料的一个主要品种。它通常是以有机硅树脂为基料,配以各种耐高温颜填料制得。毫无疑问,有机硅树脂的种类和基本特性对涂料的耐高温性能有着非常大的影响,除此之外,颜填料的选择和配方优化也会影响涂料的性能。目前文献报道基本是侧重于有机硅树脂的合成改性,而忽视了各种高温颜填料、助剂的作用。本论文则以两种通用牌号的有机硅树脂为基料,系统地研究了各种耐高温颜填料与有机硅树脂的复配作用,通过配方的优选,制备了一种能耐700℃的高温涂料,并讨论了颜填料的具体作用和合适配比。

1试验部分 1. 1实验原料 苯甲基硅树脂,固体质量分数50%,中国蓝星公司,工业品;硅酮树脂sn-330,固体质量分数50%,台湾德千公司;硅烷偶联剂、酞酸酷均为工业品;三氧化二铬、云母粉、滑石粉、硬脂酸铝、偏硼酸钡、瓷土、铝粉、低熔点玻璃粉均为工业级。 1. 2实验方法 1. 2. 1制漆将经过筛选的颜填料、增强剂、添加剂及适量溶剂,加入树脂基料中,用球磨机研磨成符合细度要求的漆浆。 1.2.2制板将上述漆浆刷涂到经处理过的马口铁板或钢板上,晾干备用。 1.2.3高温处理将上述刷涂有耐高温涂料的马口铁板或钢板置于箱式电炉中,采用程序升温的方法升温至一定温度,取出并冷却至室温后,进行性能测试和分析。 1. 3性能测试 1. 3. 1热性能检测方法①耐热性能参照日本相关标准,将试片于180℃烘烤2h后,放入电位差计核对的恒温箱式电炉中,按5 °C /min升高温度,随炉温到实验要求温度开始计时,试样经过持续高温后,取出,冷至室温( 25℃),用放大镜观察涂层表面状况,如无龟裂、脱落现象,即说明涂层耐热性能良好。图令热交变性能参照企业标准,将试片随炉升温到预定温度,经过一段时间高温后,取出,冷至室温( 25℃),观察试片表面状况,反复多个周期直至涂层破坏。

耐高温涂料种类

耐高温涂料研发出多种功能性 耐高温涂料大体上可以分为耐火高温涂料和耐热高温涂料两种。耐高温涂料是指耐温350℃--1200℃的涂料或是更高以上的涂料,涂料是由无机化合物、无机改性材料或是高温分子材料加工而成。耐高温涂料耐温高,防腐防氧化,隔热保温,绝缘封闭好,这些涂料使用广。以上耐火高温涂料和耐热高温涂料大体分为一下,具体细分种类比较多,一下介绍几种常用的耐高温涂料。 用科技作为先导,北京志盛威华耐高温涂料是把常规涂刷的工业功能高温涂料耐温度提高到3000℃,耐温高,涂层工作稳定,志盛威华耐高温涂料涂层其他参数指标也又很多创新,超越国际先进的技术水平,多项创新技术攻克了世界化工难题,申请多项世界专利,也给其他工业生产带来革命性转变。 耐高温涂料研发,需要大型专业实验室和配套的高温实验设备,耐高温涂料集体研发成功,代表科技技术水平达到一定的水平。ZS-1耐高温水性隔热保温功能涂料,耐温1800℃,可以直接面对火焰长时间烧烤,隔热保温率极佳,涂层导热系数都只有0.03W/m.K,能有效抑制并屏蔽红外线的辐射热和热量的传导,隔热保温抑制效率可达90%左右。 ZS-811耐高温水性防腐功能涂料,耐温可达到1700℃。ZS-911耐磨防水功能涂料,耐温可达600℃,主要成分是纯刚玉,其常温下强度可达210Mpa以上。 ZS-1021耐高温水性封闭功能涂料,耐温到1700℃,防水封闭性能好。ZS-1023超高温防氧化涂料,耐温可以达到3000℃,能有效的防止氧在高温环境下的扩散,能很好的保护基体高温下氧化腐蚀。 ZS-1041烟气防腐功能涂料,可以长效防腐:极好的耐蚀性,抗烟气中H2S等介质腐蚀。ZS-1051耐高温水性透明防腐隔热功能涂料采用高纯度硅酸盐溶液,加如超微无机金属氧化物精细加工而组成,耐温可达1700℃,功能涂料完全透明。ZS-1061耐高温水性远红外辐射功能涂料是一种耐高温(温度可以达到1700℃)、强辐射率(0.95)、耐蚀性和高耐磨性的特种功能节能功能涂料,通过志盛威华功能涂料涂层红外辐射,改善炉内热交换、提高炉膛内温度场强及均匀性、使燃料燃烧更充分,达到增加热效率,大大提高耐火材料热效率,减少能耗、节约能源和延长炉体内衬使用年限。ZS-1071耐高温无机水性粘合剂是北京志盛威华涂料独立研究开发,拥有自己知识产权的新型产品,耐温可以达到1800℃。ZS-1091耐高温水性陶瓷绝缘涂料,耐温可以达到1700℃,能承受较强电场而不被击穿的陶

钛合金高温防护陶瓷涂层的制备与性能

钛合金高温防护陶瓷涂层的制备与性能本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 引言 钛合金因具有比强度高的特点而在航空航天等领域得到了广泛的应用。由于金属钛的化学活性较高,在高温环境中极易被氧化,生成脆性的无保护性疏松氧化层,氧分子可以透过氧化层继续氧化钛合金基体,钛合金器件在高温环境中迅速失效,因而在高温环境中使用的钛合金器件需要对其进行抗高温氧化防护处理。 表面改性处理是提高钛合金抗高温氧化性能的重要途径之一,其原理主要是在钛合金表面形成一层阻隔层来阻挡高温腐蚀空气与钛合金基体接触。目前针对钛合金抗高温氧化表面防护技术主要可分为扩散涂层、气相沉积陶瓷涂层、溅射涂层、搪瓷涂层等,但是制备过程中温度较高,工艺较为复杂,制备温度一般在1 000 ℃以上,较高的温度会影响基体组织,进而恶化基体的力学性能,降低制备温度成为高温防护陶瓷涂层技术亟须解决的问题之一。 1 试验部分

试验材料 涂料配方及配制方法 经过前期正交试验优化,得到的涂料配方所列。 无机陶瓷涂料的配制步骤如下:将g 磷酸二氢铝溶液溶于g 蒸馏水中,形成均匀溶液后加入g 正硅酸四乙酯后密封搅拌24 h,形成均匀透明的溶液,随后加入g 氧化锌与g 氧化镁,使之完全溶解。加入g 纳米六方氮化硼粉末,分散均匀后加入g 纳米氧化铝粉末,分散均匀后在超声震荡的条件下搅拌15 min。 样品制备 用砂布将TC18 钛合金表面打磨光亮,去除表层氧化皮。采用空气喷涂的方式在钛合金表面喷涂配制好的涂料,喷涂完成后涂料应完全覆盖合金表面,随后将喷涂好的试样转移到烘箱中固化,固化工艺为:120℃保温2 h、200 ℃保温5 h、350 ℃保温5 h。 性能检测方法 试样制备完成后,采用上海中奕KSY-6D-16K 箱式电阻炉进行抗热震性试验以及高温氧化试验。抗热震性试验采用急冷裂纹判定法进行,将试样从900℃电阻炉中取出后分别置于室温环境中进行空冷和水冷却,冷却后重新加热,一直循环到试样出现明显缺陷。高温氧化试验采用增重法进行,试验温度为

耐高温涂料

该产品施工方便,抗冷热交变,防腐性能优越,广泛用钢铁、电力、石油、化工、造船、机械等行业设备的高温部件和车间底漆涂料保护,对于延长设备使用寿命。节约能源有极大的意义,该涂料的研制能力,对我国耐高温防腐涂料增加了一种新品种。 海能牌E83烟窗耐温防一腐漆(双组份) (一)、组成:有机硅树脂、聚酯环氧树脂、超细锌粉、特种耐温抗蚀颜料、填料、添加剂、固化剂、有机溶剂等组成、底面烟窗漆、均为甲乙组份包装。 (二)、颜色:底漆,灰色。面漆,白色、大红、黑色、豆绿、银灰、中灰、深灰、浅灰、灰绿、深绿色。(三)、性能:耐热、耐温差骤变,可长期耐温400℃,常温自干固化、底面配套结合力好、耐腐蚀、耐化工大气、耐水、耐湿、耐候、具有良好装饰性。 (四)、用途:用于高炉热风炉内外壁、烟窗、烟道、烘道、排气管、高热气管道、加热炉、热交换器以及其它非金属和金属表面高温防腐保护,用高温漆料和耐温基料1:1兑后,可作金属和非金属耐温胶泥之用,刮涂后实干可牢固地粘合在表面层。 (五)、理论用量:底漆170克/平方米,面漆100-120克/平方米 (六)、漆膜厚度:底漆30微米,面漆20-25微米 (七)、配比:底漆甲组份(漆料):乙组份(固化剂)=4:1 面漆甲组份(漆料):乙组份(固化剂)=4:1,面漆可采用单组份较好。(八)、熟化时间:25℃底漆10-15分钟、面漆、混合搅均及可施工。 (九)、适用期:25℃、6个小时 (十)、涂装方法:高压无空气喷涂、刷涂、滚涂均可。 (十一)、稀料及用量:底漆使用高温底漆稀释剂,面漆使用高温面漆稀释剂3~5% (十二)、干燥时间:25℃底漆表干10分钟、实干24小时 面漆:表干1小时、实干24小时 (十三)、涂装间隔:25℃底漆最短4小时面漆最短24小时 (十四)、表面处理: (1)金属钢铁必须进行抛丸或喷沙处理,其次也可用88-1除油除锈磷化剂处理,刷涂后24小时用干布擦抹后涂漆。 (2)维修工程表面可采用手工除锈,达到St3级。 (十五)、建议涂装道数:底漆两道干膜达60微米、再涂面漆两道干膜达到40-50微米。 (十六)、贮存期:6个月 (十七)、包装规格:底漆:甲组20公斤乙组5公斤单组份20公斤装 面漆:甲组20公斤乙组5公斤耐温胶泥甲组20公斤,乙组20公斤。(十八)、安全措施: (1)涂料应放于通风和干燥处,远离火种和避免阳光直射。 (2)施工现场,严禁明火。

碳化硅抗氧化涂层的失效分析

碳化硅抗氧化涂层的失效分析X 张伟刚 成会明X X 沈祖洪 (中国科学院金属研究所 沈阳110015) 周本濂 (国际材料物理中心 沈阳110015) 摘 要 用理论模型计算和实验测定的方法,研究了带有碳化硅涂层的炭纤维和2D C/C复合材料的抗氧化性能。结果表明涂层炭纤维的氧化,实验值高于模型计算值,并且纤维越长,差值越大;说明纤维的氧化,不仅发生在暴露的纤维末端,而且因为涂层本身存在着缺陷,不能完全阻挡氧的输运,氧化也在纤维的径向同时发生。SEM观察结果也证实了这一结论。对于C/C复合材料,实验中观察到了横向、纵向裂纹和孔洞三类不同的缺陷,涂层的失效同样是氧气通过材料表面缺陷的输运而造成的,穿过表面的氧首先使热解炭基体气化,继而引起基体整体的破坏。 关键词 炭纤维 C/C复合材料 SiC涂层 氧化 分类号 T Q174.758.16 炭纤维以其杰出的比强度,作为多类复合材料的增强材料,在航天、航空等领域已经得到广泛的应用,并且日益向民用品扩展。炭纤维是具有多晶、乱层石墨结构的一类炭材料,具有炭素材料的一些基本性能,例如在常温和低温下(673K以下),化学性能非常稳定,然而在高温下却很容易受到氧及活泼金属的侵蚀,这给炭纤维增强金属基、陶瓷基复合材料的制备,以及炭材料在高温氧化环境中的使用等,都带来了困难。以热解炭等炭材料为基体、炭纤维为增强体的C/C复合材料,是迄今为止唯一能够在1800K以上使用的高温结构与烧蚀材料,但也正是由于其抗氧化能力较差,而限制了它的应用范围,降低了使用可靠性。航天飞机和高冲质比运载火箭的发展,推动着抗氧化炭材料的研究与开发,在炭纤维表面、C/C复合材料表面涂覆SiC涂层,是其中一种比较成功的方法[1]。本文采用CVD方法制备SiC涂层PAN基炭纤维以及2D C/C复合材料,用模型计算分析方法和氧化实验研究了SiC涂层表面缺陷对其抗氧化性能的影响。 1 实验方法 采用吉林炭素厂生产的PAN-Ⅱ型高强炭纤维,用化学气相沉积法在其表面沉积SiC薄层[1,2],得到SiC涂层炭纤维;采用上述厂家生产的PAN基1K平纹编织炭布,层叠作为增强体,气相沉积热解炭后,再用化学气相沉积法在其表面沉积SiC薄层,得到SiC涂层2D C/C复合材料。具体工艺见文 1998年 6 月 N EW CA RBO N M AT ERIA L S Jun. 1998第13卷 第2期 新 型 碳 材 料 V ol.13N o.2 X XX通讯联系人 第一作者:张伟刚,男,1968年出生,博士研究生。主要从事纤维增强树脂基复合材料、碳/陶复合材料、炭材料抗氧化等方面的研究。 收稿日期:1998-02-06 国家自然科学基金资助课题No.59402006

高温抗氧化柔性石墨密封材料的制备和性能研究

12FLUID MACHINERY Vol. 45,No.2,2017文章编号:1005 -0329(2017)02-0012-05 高温抗氧化柔性石墨密封材料的制备和性能研究 谢苏江,朱宗亮 (华东理工大学,上海200237) 摘要:柔性石墨作为密封材料广泛应用于石油、汽车、化工、核电等密封领域,但其高温抗氧化性能差大大限制了它 的使用范围和应用寿命。本文采用浸渍法制备了高温抗氧化柔性石墨密封材料,系统研究了制备工艺等对其密度、抗拉 强度、热失重、压缩回弹性能及密封性能的影响,结果表明所制备的高温抗氧化柔性石墨密封材料具有较好的高温抗氧 化性能,同时具有较好的压缩回弹性能和优异的密封性能,可以广泛应用于高温氧化场合。 关键词:柔性石墨;抗氧化;密封性能 中图分类号:TH136 ;TB302 文献标志码: A d〇i:10. 3969/j. issn. 1005 -0329. 2017. 02. 003 The Preparation and Performance Research of High Temperature Oxidation Resistance of Graphite XIE Su-jiang,ZHU Zong-liang (East China University of Science and Technology,Shanghai 200237,China) Abstract:Flexible graphite is widely used in petrochemical,automotive,nuclear power and other fields. As a sealing material, the easy oxidation of flexible graphite under the condition of high temperature and oxygen enrichment of weightlessness disadvanta-ges limits the scope of its use. This paper adopts the impregnation method for the high temperature oxidation resistant flexible graphite ; at the same time, the change rules of density, tensile strength, compression resilience and sealing performance of high temperature oxidation resistant flexible graphite were studied by experiments. High temperature oxidation resistant flexible graphite prepared by the whole impregnation process can be used as a substitute for domestic and foreign products. Key words :flexible graphite ; oxidation resistant ; sealing performance i前言 柔性石墨(Flexible Graphite,简称F G)通常由 天然鳞片石墨制备成的石墨层间化合物经高温膨 化而成,与金刚石、碳60、多孔碳、碳纳米管、石墨 烯等互为同素异形体[1]。柔性石墨不仅保持了 天然石墨优异的物理化学特性,同时又具有其特 有的高压缩变形和回弹能力、低应力松弛性能和 较好的柔软性及密封性,是石油、化工、汽车、核电 等领域高温、极低温、强辐射等极端工况下的首选 密封材料[2’3]。 但是柔性石墨和其他碳材料一样都存在着高 温富氧条件下易氧化腐蚀的缺点,而且由于其比 表面积大、孔隙率高等特点,其高温抗氧化性能比 一般碳材料更差。研究表明,在空气中当温度超 收稿日期:2016 -07 -22过450°C时,柔性石墨就会发生较严重的氧化失 重,且随着温度的升高和时效时间的增加,氧化失 重越明显[4]。氧化失重使柔性石墨的结构受到 严重的破坏,性能受到影响,这大大限制了柔性石 墨的使用范围和应用寿命。因此,解决柔性石墨 高温抗氧化性能差的问题就显得尤为重要。 近年来,碳石墨材料的抗氧化研究和应用取 得了不断发展,不同领域及学科的科技工作者研 究开发了多种碳石墨材料的抗氧化方法,具体的 技术途径主要有:溶液浸渍法、基体改性法和表面 涂覆抗氧化涂层法[4~7],但对柔性石墨密封材料 的抗氧化研究相对较少。 本文主要通过溶液浸渍法制备了一种高温抗 氧化柔性石墨密封材料,并对其相关性能进行了 较系统的研究。

耐高温不粘锅涂料综述及参考配方

耐高温不粘锅涂料综述 一耐高温不粘锅涂料 耐高温不粘锅涂料定义 所谓的耐高温不粘锅涂料就是一种涂层不仅具有优异的耐高温性能而且表面不易被其它粘性物质所粘附或粘着后易被除去的特种涂料。这种涂料由于其所形成的化学键能高,物理结合牢固,表面能极低、摩擦系数小、易滑动等特点,所以具有耐高温不粘性。 耐高温不粘锅涂料的作用 1)保护作用:金属制品(常用铝、铁、铜、钢等)在高温的作用下,比常温下更易氧化,加上家电往往使用在油、水汽、盐分、弱酸、弱碱比较多的环境,金属制品如果不做保护,极易出现锈斑、腐蚀、表面硬度下降等现象,而且表面光泽下降,严重影响美观。比如现在燃气灶的炉头流行使用铜抛光处理工艺,新鲜的铜裸露在空气中,本身就极易氧化,实际使用时,600℃以上的高温加上炒菜使用的,油、盐、水等,可以迅速地让娇嫩的铜表面变的斑斑驳驳、黯淡无光。因此小家电高温部分对涂料的保护要求,主要是耐高温、隔绝空气、防氧化、防腐蚀(耐腐蚀)。同时作为涂料的基本要求,还要耐磨、抗冲击、有一定硬度、抗划伤、附着力好,以及在使用温度内不变色、高温下不会变形、焦化、爆皮、脱落等等。 2)装饰作用:耐高温不粘锅涂料跟绝大部分涂料一样,对涂料的光滑度、光泽、丰满度、色彩、纹理等等都有着很高的要求。不过,每个厂家也有自己审美习惯,另外受国外大量采购的客户的影响和潮流

的影响,每个厂家对外观的要求又各不相同。比如:欧美的顾客往往喜欢家电产品光泽不要太高,要自然、大方。而国内的消费者相对更喜欢家电产品外观光泽高、感觉新而亮丽。 3)新功能不粘锅 除了保护和装饰,越来越多的耐高温涂料,被要求给家电产品赋予特定使用领域中的新功能。最典型的例子莫过于“不粘锅”,涂料良好的不粘性能,使锅的清洗大为简便。 二耐高温不粘性涂料种类 目前,市场上耐高温不粘锅涂料种类繁多,其中用处最广的就是:有机硅涂料,氟碳涂料,新近出现的无机陶瓷涂料。 有机硅涂料 有机硅涂料是在高温环境中使用最多的涂料,也是种类最繁多的。有机硅涂料的主要成份是有机硅树脂,它以硅-氧-硅为主链,硅原子上连接有机基团,属于半无机高聚物。“硅=氧”化学键键能较高(363kJ/mol),因而比较稳定,耐热性和耐高温性能均很高。一般说来其热稳定性范围可达200~250℃,特殊类型的树脂可以更高一些。在制成涂料的过程中,通过在树脂中添加合适的颜填料和助剂,可以使涂料耐热性提高到600℃甚至更高。在大分子主链上引进甲基、苯基等各种功能基团,也可以使有机硅树脂力学性能、刚性、强度、电绝缘性能、耐高压电弧、疏水性、耐腐蚀性能等等得到很大的提高,这也成就了有机硅涂料种类、功能的丰富多样。

耐高温涂料性能特点及参数指标

耐高温涂料性要具备的特点 耐高温涂料一般是指在耐温在380摄氏度以上,涂层具有较强的抗冲击性,附着力好,有很好的物理性、机械性能和化学性能的涂料。 随着工业水平的发展提高,经济的发展和科技的进步,耐高温涂料越来越受到人们的重视和使用。耐高温涂料有着广泛的用途和使用价值,涂料的研究已成为近年来先进国家技术发展的一个热点问题。耐高温涂料大体上可以分为有机高温涂料和无机耐高温涂料两大类。 有机耐高温涂料采用高温树脂和无机颜料加工合成,最高耐温可以达到1000℃左右。无机耐高温涂料采用志盛威华特制的高温溶液和耐高温氧化物高温高压下加工合成,耐温可以达到3000℃,涂层仍保持很好的功能性。 因为无机耐高温涂料的耐温高,无污染等特点,也成为耐高温涂料的代表。无机耐高温涂料是指耐温在1200℃以上,无机水性涂料,高温常温无任何挥发物质产生,可以耐火长时间烧烤,高温下具有一定的功能功效的涂料。无机耐高温涂料采用志盛威华特制高温溶液和高温氧化物、稀土微粉、难溶的化合物等作骨料加工而制成,耐高温涂料的功能性有:耐高温隔热保温涂料,志盛耐高温防氧化涂料、耐高温防腐涂料、耐高温陶瓷绝缘涂料、耐高温不粘覆涂料、志盛耐高温远红外辐射涂料等。无机耐高温涂料是指这些化合物的硬度高耐磨、抗老化好、耐化学腐蚀性能好,隔热保温效果好,一般用在修建窑炉、燃烧室、航天飞船、防火阻燃建筑材料和需要特别超高温的物体上。 耐高温涂料和普通的涂料相比具有高效的使用性能和产品提升价值,但是耐高温涂料研发时间长,财力投入大,要求研发的工程师水平更高以及知识范围更广,实验室设备条件和原材料更精细化。因为耐高温涂料的研发设计到学科更多,像材料技术、化工技术、信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业学科学术。国内现在北京志盛威华化工有限公司,在研发耐高温涂料上已走在了世界前列,公司多年来组织材料专家、化工专家、工程专家、纳米技术专家,经历多年的研究开发,开发了一系列耐高温涂料,涂料基本上耐温都在1800℃,最高的已经突破了3000℃,公司的耐高温涂料品种多,使用广泛功效显著,已经对工业节能和工业技术提升具有极佳的经济效益和社会效益,也带动大批工业产业的技术

钢铁材料的保护涂层

钢铁材料的保护涂层 夏永信 金属表面处理的方法很多,对于温室结构、暖通、通风、降温等设备连接等所用钢材、钢管、钢板、螺栓等,考虑温室内部高温、高湿钢铁表面容易腐蚀的环境,现在常用的保护涂层方式就是镀锌。关于镀锌镀层种类如下: 第一节热镀镀层 热镀是将金属工件浸入熔融金属中获得金属镀层的一种方法。钢铁材料是热镀的主要基体材料,因此,作为镀层材料的金属的熔点必须比钢铁的熔点低得多。常用的镀层金属有锌(熔点为419.5℃),铝(熔点为658.7℃),锡(熔点为231.9℃)和铅(熔点为327.4℃)等。 热镀过程中,被镀金属基体与镀层金属之间通过溶解、化学反应和扩散等方式形成冶金结合的合金层。当被镀金属基体从熔融金属中提出时,在合金层表面附着的熔融金属经冷却凝固成镀层。因此,热镀层与金属基体之间有很好的结合力。与电镀、化学镇相比,热镀可获得较厚的镀层,作为防护涂层,其耐腐蚀性能大大提高。 第二节电镀镀层 电镀是将所镀的工件作为阴极,镀层金属作为

阳极(或用不溶性材料制成阳极),放含有所镀金属的离子的电解液中,在直流电的作用下,使金属或合金沉积到阴极(镀件)表上的过程。在不改变零件主体性能的前提下,在镀件表面电镀获得一层薄镀层来达到提高零件耐腐蚀、装饰、耐磨等目的。 电镀镀层可按镀层的特性和用途,或按镀层与基体金属的电化学关系来分类。 按镀层的特性和用途,可分为: (1)防护性镀层。用于防止金属零件的腐蚀,一般采用单金属电镀或合金电镀。 (2)防护一装饰性镀层。用于既要求防腐蚀,又要求具有装饰性外观的金属镀件, 一般采用多层电镀的方法。 (3)功能性镀层。赋予镀层某些特殊的物理性能,包括耐磨和减摩镀层、热加工用 镀层、导电性镀层、磁性镀层、抗高温氧化镀层、修复性镀层等。 第三节化学镀镀层 化学镀是利用一种合适的还原剂使溶液中的 金属离子还原,并沉积在基体表面上的化还原过程。这一化学还原过程仅能在催化的表面上进行,化学镀的催化表面可以是基体表面,但当基体被完全覆盖以后,要使沉积过程继续下去,其催化剂只能是沉积金属本身,一旦反应开始,过程便能连续进行,镀层便得以不断增厚。所以说化学镀是一个

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