金屬表面陶瓷涂層的保護(hù)研究

張巍， 劉立平， 曹利峰， 趙一丹

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱150046）

1 引 言

金屬陶瓷保護(hù)涂層是汽輪機(jī)機(jī)組中防止機(jī)匣、彈性軸等工件免遭腐蝕、高溫氧化的一種特殊涂料，該涂料的制備工藝一直是該領(lǐng)域的空白。

根據(jù)現(xiàn)在已掌握的烏克蘭方面提供的資料標(biāo)準(zhǔn)，我們還很難進(jìn)行產(chǎn)品涂層涂復(fù)制備生產(chǎn)，國內(nèi)也沒有關(guān)于金屬陶瓷涂料的參考資料。為保證涂層的質(zhì)量，對烏克蘭進(jìn)口涂料的材料、工藝、性能測試等方面進(jìn)行了試驗研究。

2 試 驗

試驗基材：1Cr18Ni9Ti 不銹鋼板；試驗件尺寸：50mm×100mm×1mm；設(shè)備及工具：馬弗爐，噴槍，毛刷；涂敷方法：噴涂，刷涂。

2.1 試驗步驟

試驗前處理；（1）試樣除油：用120#汽油或溶劑把試片擦拭除油。（2）試樣干燥：除油后在空氣中干燥30min 左右。

2.2 涂料NMc-1-0 涂層的制備

（1）首先將涂料攪拌均勻。在涂敷之前要過濾，不允許有沉淀物、團(tuán)塊和凝結(jié)物（注意：噴槍上的噴嘴應(yīng)當(dāng)用不銹鋼制造，避免與涂料起反應(yīng)）；從噴槍到試片的距離是200～250mm。噴出的涂料不應(yīng)在試片表面上形成霧點液滴；

（2）涂層的厚度為20μm；

（3）涂層的干燥和熱處理。涂敷后的試片放在室內(nèi)或干凈的工作臺上干燥15～20min；把涂敷好后的試片裝入溫度（90±5）℃的干燥箱內(nèi)，先干燥15min。在干燥箱內(nèi)升溫至（340±5）℃，并在此溫度下進(jìn)行涂層熱穩(wěn)定處理30～35min（注意：不允許在烘干和熱穩(wěn)定處理之間停頓，因為復(fù)合物有自己的吸濕性）；打開爐門，在空氣中進(jìn)行冷卻；試片涂層應(yīng)是淺灰色，允許有淺綠褐色的暗影；為了有均勻厚度的涂層，必須使每一后續(xù)涂層的涂敷方向與前一層垂直，否則涂層厚度不均勻。

表1 缺陷現(xiàn)象、原因及修復(fù)方法

表2 各項措施測試標(biāo)準(zhǔn)及方法

涂層缺陷與消除方法見表1；各項指標(biāo)測試見表2。

3 討 論

金屬表面涂裝效果的好與劣，除了與基體金屬和涂料本身的性能有關(guān)外，也與涂敷的工藝有直接關(guān)系。這些工藝性能中起決定作用的是涂層與基體的附著力。

涂層的附著力包括兩個方面：首先是有機(jī)涂層和基體金屬表面的粘附力；其次是涂層本身的凝聚力，兩者缺一不可，如果涂層本身凝聚力差，則漆膜容易龜裂。

還有一點就是如果試片表面有油污，前期處理不當(dāng)，會造成表面張力小，涂料就可能濕潤不著有油污的地方，會產(chǎn)生縮孔、凹坑，這樣就會降低它的耐熱性和耐腐蝕性。

4 結(jié) 語

（1）涂層的結(jié)合力與基體的前處理的清潔度和涂料的攪拌均勻程度有關(guān)。

（2）涂層的質(zhì)量與工藝和溫度有關(guān)，最佳的質(zhì)量往往是通過成熟的工藝方案決定。