一種不銹鋼用高性能納米復(fù)合涂層的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種不銹鋼用高性能納米復(fù)合涂層的制備方法，屬于不銹鋼防護(hù)涂層制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本建材，已經(jīng)被廣泛的使用在各個領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)中將發(fā)揮越來越重要的作用。在實(shí)際應(yīng)用中，不銹鋼的應(yīng)用發(fā)展在很大程度上制約于其表面處理和保護(hù)技術(shù)。在各種酸，堿腐蝕以及潮濕環(huán)境的侵蝕作用下，不銹鋼的表面性能受到嚴(yán)重的破壞。這不僅造成了安全隱患，而且還因?yàn)樘崆案鼡Q鋼材造成極大的資源、能源浪費(fèi)。因此，如何合理的使用和保護(hù)不銹鋼材，防止或減弱對不銹鋼材的腐蝕，延長不銹鋼材的服役時(shí)間，對國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
[0003]涂層防護(hù)是提高不銹鋼抗腐蝕、抗污能力的一種簡便、有效的方法，也是將不銹鋼推向高端應(yīng)用領(lǐng)域的途徑之一。涂層不銹鋼不僅在飛機(jī)、高速鐵路機(jī)車、探月等重大工程中發(fā)揮積極作用，而且在家電、汽車、廚具、電梯等日常生活中也有廣泛應(yīng)用。不銹鋼的涂層防護(hù)就是通過在不銹鋼基體表面和腐蝕介質(zhì)之間建立一道人工屏障，來阻止和延緩不銹鋼腐蝕和破壞目的的方法。按照不銹鋼防護(hù)涂層的組成，可將其分為金屬涂層、無機(jī)涂層、聚合物涂層、有機(jī)-無機(jī)復(fù)合涂層、導(dǎo)電聚合物涂層等五大類。但目前這些不銹鋼防護(hù)涂層在高溫高壓酸性環(huán)境中極易分解，與基材的附著力差，機(jī)械強(qiáng)度低，導(dǎo)致其使用壽命短，遇外力撞擊或強(qiáng)烈震動易破損和脫落。因此在此基礎(chǔ)上研究出一種不銹鋼用高性能納米復(fù)合涂層，在相關(guān)領(lǐng)域具有很好的發(fā)展前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對目前不銹鋼防護(hù)涂層在高溫高壓酸性環(huán)境中極易分解，與基材的附著力差，機(jī)械強(qiáng)度低，導(dǎo)致其使用壽命短，遇外力撞擊或強(qiáng)烈震動易破損和脫落的弊端，提供了一種將不銹鋼煅燒鍛打成火紅色后，放入鹽酸中浸泡，經(jīng)煅燒鍛打成火紅色后，放入氫氧化鈉中浸泡，再進(jìn)行煅燒鍛打成火紅色后于密閉爐中，通入氧氣進(jìn)行氧化，然后將鋁粉噴覆于不銹鋼上，再放入雙氧水中浸泡，再通過與有機(jī)物混合浸泡干燥后制得不銹鋼用高性能納米復(fù)合涂層的方法。本發(fā)明制備簡單，涂層與基材附著力好，使用壽命長，不易破損和脫落。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:
(I)啟動鋼鐵冶煉爐，設(shè)置溫度為1000?1100°C，預(yù)熱20?30min，預(yù)熱完成后，取5?7kg不銹鋼放入冶煉爐中進(jìn)行煅燒，邊煅燒邊進(jìn)行反復(fù)鍛打，待不銹鋼顏色煅燒成火紅色時(shí)，停止煅燒，立即取出放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的鹽酸溶液中，浸泡10?15min;
(2 )待上述浸泡完成后，放入冶煉爐中繼續(xù)煅燒，邊煅燒邊進(jìn)行反復(fù)鍛打，待不銹鋼顏色煅燒成火紅色時(shí)，停止煅燒，立即取出放入濃度為2.3?2.5mol/L的氫氧化鈉溶液中，浸泡10?15min; (3)待浸泡10?15min后，取出再放入冶煉爐中繼續(xù)煅燒，邊煅燒邊進(jìn)行反復(fù)鍛打，待不銹鋼顏色煅燒成火紅色時(shí)，停止煅燒，立即取出放入密閉爐中，同時(shí)向密閉爐中通入氧氣，控制氧氣通入速率為25?30mL/s，待密閉爐中含氧量為80?90%時(shí)，停止通入，密封反應(yīng)2?3h；
(4)反應(yīng)完畢后，按不銹鋼與鋁粉質(zhì)量比8:1，將鋁粉放入噴槍中，控制壓力為0.5?0.8MPa，將鋁粉均勻噴覆于不銹鋼表面，噴覆完后，將噴覆鋁粉的不銹鋼放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%的雙氧水中，浸泡20?30min;
(5)浸泡完成后，取出自然冷卻，隨后將其放入容器中，按乙二醇、羥基乙叉二膦酸與容器體積比1:1:2，分別將乙二醇和羥基乙叉二膦酸添加至容器中，攪拌使其完全混合后，浸泡I?2h;
(6)待浸泡完后，取出放入溫度為50?60°C的真空干燥箱中干燥2?3h，干燥后取出自然冷卻至室溫，即制得一種不銹鋼用高性能納米復(fù)合涂層。
[0006]本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明涂層在高溫高壓酸性環(huán)境中極不易分解，與基材附著力好，使用壽命長，遇外力撞擊或強(qiáng)烈震動不易破損和脫落；
(2)抗腐蝕能力和抗污能力強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度高，達(dá)748?752MPa。
【具體實(shí)施方式】
[0007]首先啟動鋼鐵冶煉爐，設(shè)置溫度為1000?1100°C，預(yù)熱20?30min，預(yù)熱完成后，取5?7kg不銹鋼放入冶煉爐中進(jìn)行煅燒，邊煅燒邊進(jìn)行反復(fù)鍛打，待不銹鋼顏色煅燒成火紅色時(shí)，停止煅燒，立即取出放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的鹽酸溶液中，浸泡1?15min;然后待上述浸泡完成后，放入冶煉爐中繼續(xù)煅燒，邊煅燒邊進(jìn)行反復(fù)鍛打，待不銹鋼顏色煅燒成火紅色時(shí)，停止煅燒，立即取出放入濃度為2.3?2.5mol/L的氫氧化鈉溶液中，浸泡10?15min;再待浸泡10?15min后，取出再放入冶煉爐中繼續(xù)煅燒，邊煅燒邊進(jìn)行反復(fù)鍛打，待不銹鋼顏色煅燒成火紅色時(shí)，停止煅燒，立即取出放入密閉爐中，同時(shí)向密閉爐中通入氧氣，控制氧氣通入速率為25?30mL/s，待密閉爐中含氧量為80?90%時(shí)，停止通入，密封反應(yīng)2?3h ；反應(yīng)完畢后，按不銹鋼與鋁粉質(zhì)量比8:1，將鋁粉放入噴槍中，控制壓力為0.5?0.8MPa，將鋁粉均勻噴覆于不銹鋼表面，噴覆完后，將噴覆鋁粉的不銹鋼放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%的雙氧水中，浸泡20?30min;浸泡完成后，取出自然冷卻，隨后將其放入容器中，按乙二醇、羥基乙叉二膦酸與容器體積比1: 1:2，分別將乙二醇和羥基乙叉二膦酸添加至容器中，攪拌使其完全混合后，浸泡I?2h ；最后待浸泡完后，取出放入溫度為50?60°C的真空干燥箱中干燥2?3h，干燥后取出自然冷卻至室溫，即制得一種不銹鋼用高性能納米復(fù)合涂層。
[0008]實(shí)例I
首先啟動鋼鐵冶煉爐，設(shè)置溫度為1000°c，預(yù)熱20min，預(yù)熱完成后，取5kg不銹鋼放入冶煉爐中進(jìn)行煅燒，邊煅燒邊進(jìn)行反復(fù)鍛打，待不銹鋼顏色煅燒成火紅色時(shí)，停止煅燒，立即取出放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的鹽酸溶液中，浸泡1min;然后待上述浸泡完成后，放入冶煉爐中繼續(xù)煅燒，邊煅燒邊進(jìn)行反復(fù)鍛打，待不銹鋼顏色煅燒成火紅色時(shí)，停止煅燒，立即取出放入濃度為2.3mol/L的氫氧化鈉溶液中，浸泡1min;再待浸泡1min后，取出再放入冶煉爐中繼續(xù)煅燒，邊煅燒邊進(jìn)行反復(fù)鍛打，待不銹鋼顏色煅燒成火紅色時(shí)，停止煅燒，立即取出放入密閉爐中，同時(shí)向密閉爐中通入氧氣，控制氧氣通入速率為25mL/s，待密閉爐中含氧量為80%時(shí)，停止通入，密封反應(yīng)2h;反應(yīng)完畢后，按不銹鋼與鋁粉質(zhì)量比8:1，將鋁