[00140351]一维组元耐高温膜层复合涂层的制备方法

一、课题的来源与背景 用于石油、化工、制药等行业管道的耐高温、耐腐蚀性是评价其使用性能的关键指标。涂层技术是提高工业管道耐高温腐蚀性能的经济、有效手段,但单纯涂层难以兼具强界面结合与高温耐蚀性能。膜层复合技术是解决上述矛盾的有效方法,但界面问题和耐蚀问题扔较难改善。因此,寻找一种新方法,强化膜、层、基体界面,提高其高温耐蚀性能至关重要。 二、研究目的及意义 本发明是针对常见手段难以有效协调界面问题和耐蚀问题的研发领域现状,提供一种一维组元耐高温膜层复合涂层的制备方法。此方法具有膜层厚度控制精度高,工艺稳定性和重复性较强,可实现膜层复合涂层的强界面和高性能。 三、主要论点与论据 通过纤维强化、 低成本涂层制备技术与脉冲电沉积制膜, 充分发挥膜的高温耐蚀性及涂层的强韧优势, 是协调界面问题和耐蚀问题的关键手段进一步, 在制备膜层复合涂层过程中, 本发明为解决已有难以协调界面问题和耐蚀问题, 而是采用一种纤维强化、 低成本涂层制备技术与脉冲电沉积制膜, 研究纤维掺加量、 还原煤气火焰动力喷涂工艺、 脉冲电流沉积技术和膜层复合涂层界面及高温耐蚀性能的关系, 即： 对于膜层复合涂层, 保持较高界面强度及高温耐蚀性能的最佳纤维掺加量、 还原煤气火焰动力喷涂工艺、 脉冲电流沉积技术。 四、创见与创新 本发明先将粒化钢结硬质合金粉末与二氧化锆短纤维加黏结剂拌和均匀, 置于还原煤气火焰动力喷涂装置, 在45#钢表面喷涂得到纤维强化钢结硬质合金涂层, 粗磨涂层表面, 用脉冲电流沉积技术在涂层表面沉积碳化钛膜; 其中二氧化锆短纤维通过嵌入效应和填充效应有效稳固颗粒界面、 膜层界面和涂层基体界面, 并填充颗粒孔隙, 提高涂层致密性; 还原煤气火焰动力喷涂装置通过使用廉价燃料、 环保装置降低了涂层制备成本。 脉冲电流沉积技术通过脉冲电流提高膜的致密性和强度。 本发明制得的膜层复合涂层的表面硬度 大于等于55HRC, 界面结合强度大于等于170MPa, 350℃浓盐酸溶液腐蚀速率小于等于0.12微米/小时, 350℃氢氧化钠溶液腐蚀速率小于等于0.15微米/小时。 此方法具有膜层厚度控制精度高, 工艺稳定性和重复性较强, 可实现膜层复合涂层的强界面和高性能。 五、应用情况和存在的问题 本项目还未进行企业实际应用,未产生社会经济效益。 六、历年获奖情况 无。