專利名稱：一種鎳基合金加熱管的防腐蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎳基合金加熱管的防腐蝕方法，尤其涉及一種在鎳基合金加熱管表面制備二氧化硅耐蝕膜的方法的技術(shù)，所制備二氧化硅膜均勻致密，可應(yīng)用于電熱水器加熱管表面防腐領(lǐng)域，屬于防腐技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前電熱水器加熱管外殼主要采用hcOlOy800和hCOlOy840兩種鎳基合金制成，IncoloySOO和hcoloyS^屬于奧氏體不銹鋼，具有很好的耐高溫、抗腐蝕性能；但是由于加熱管長時(shí)間暴漏在復(fù)雜的變溫環(huán)境中，且環(huán)境中存在氯離子，加熱管腐蝕、穿孔等現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。目前熱水器生產(chǎn)廠家主要采用犧牲Mg陽極的方法對熱水器內(nèi)膽和加熱管進(jìn)行保護(hù)，Mg陽極消耗速度快，需要頻繁更換，增加了廠家的售后成本，如果更換不及時(shí)可能產(chǎn)生內(nèi)膽、加熱管穿孔，導(dǎo)致漏電、漏水等問題。金屬表面涂覆無機(jī)膜有助于提高金屬的抗腐蝕性能。申請?zhí)枮?00810020318的中國發(fā)明專利公開了一種多孔不銹鋼-陶瓷復(fù)合膜的制備工藝，雖然此制造工藝能夠提高不銹鋼板材的防腐蝕性能，但是燒結(jié)溫度高達(dá) 1400°C，在此溫度范圍內(nèi)表面活性劑所形成的直徑均勻的二氧化硅膠束被破壞，嚴(yán)重影響成膜效果。申請?zhí)枮?0081022^23采用電刷鍍靶工藝，在不銹鋼基體表面形成保護(hù)層， 此工藝所用電鍍液配比復(fù)雜，價(jià)格昂貴，大量使用在熱水器加熱管中成本較高。申請?zhí)枮?200910102234采用PVD真空鍍膜法，在不銹鋼表面制備了一次保護(hù)膜，通過此制造工藝不銹鋼板材的防腐蝕性能得到提高，但是該法工藝復(fù)雜、制備條件苛刻、成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于針對電熱水器加熱管在使用過程中出現(xiàn)的腐蝕問題，提供了一種鎳基合金加熱管表面涂敷二氧化硅膜達(dá)到防腐蝕效果的方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)(1)鎳基合金加熱管基體的處理以鎳基合金加熱管為基體，用符合GBM81. 1規(guī)定的砂紙按順序依次打磨到800#， 依次用去離子水沖洗、酒精去油污，干燥后待用。(2) 二氧化硅溶膠的制備以正硅酸乙酯(TEOS)作為前軀體，聚乙二醇200 (PEG-200)、聚乙二醇 20000 (PEG-20000)作為表面活性劑，PEG200 PEG20000 TEOS HCl H2O 按摩爾比 0 .00293-0. 0066 0. 0022-0. 00587 0. 1 13 100混合均勻，80°C密封反應(yīng)3h，陳化3d備用。(3) 二氧化硅膜的制備將步驟(1)處理好的基體試樣浸入步驟(2)制備好的溶液，IOmin后以lOcm/min 的速度勻速提拉。
(4) 二氧化硅膜的煅燒將試樣放入馬弗爐中以2V /min的速度升溫至540°C，保溫10h，自然冷卻，即可獲
得二氧化硅膜。步驟(2)中優(yōu)選PEG200 PEG20000 TEOS HCl H2O 摩爾比 0.00587 0.00293 0. 1 13 100。上述制備方法中，可根據(jù)實(shí)際情況和需要，多次重復(fù)步驟(3)。采用本發(fā)明尤其適用于hcoloySOO鎳基合金加熱管。本發(fā)明制備的二氧化硅膜致密、均勻、無氣孔、氣泡。以涂覆二氧化硅膜后的試樣作為待測電極、輔助電極為鉬電極，參比電極為飽和甘汞電極，掃描速度為20mV/min，測量涂覆二氧化硅膜后試樣的極化曲線，根據(jù)極化曲線可得膜層能夠起到降低腐蝕的趨勢的作用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1(1)鎳基合金加熱管基體的處理實(shí)驗(yàn)以hcoloySOO鎳基合金加熱管為原材料，截取(15*15)mm的試樣。用符合 GB2481. 1規(guī)定的砂紙按順序依次打磨到800#，依次用去離子水沖洗、酒精去油污，干燥后待用。(2) 二氧化硅溶膠的制備實(shí)驗(yàn)以正硅酸乙酯(TEOS)作為前軀體，聚乙二醇200 (PEG-200)、聚乙二醇 20000 (PEG-20000)作為表面活性劑，PEG200 PEG20000 TEOS HCl H2O 按摩爾比 0.00587 0. 00293 0. 1 13 100混合均勻，80°C密封反應(yīng)汕，陳化3d備用。(3) 二氧化硅膜的制備將處理好的基體試樣浸入制備好的溶液，IOmin后以lOcm/min的速度勻速提拉， 根據(jù)實(shí)際情況需要進(jìn)行多層涂覆。(4) 二氧化硅膜的煅燒將試樣放入馬弗爐中以2V /min的速度升溫至540°C，保溫10h，自然冷卻，即可獲
得二氧化硅膜。制備的涂覆試樣表面膜層均勻致密、無氣孔、無雜質(zhì)，試樣的點(diǎn)蝕電位為0. 74V，自腐蝕電位為-0. OlV ；與空白試樣相比點(diǎn)蝕電位提高了 0. 12V，自腐蝕電位提高了 0. 22V。實(shí)施例2一種在鎳基合金加熱管表面制備二氧化硅耐蝕膜的方法包括如下步驟(1)鎳基合金加熱管基體的處理實(shí)驗(yàn)以hcoloySOO鎳基合金加熱管為原材料，截取(15*15)mm的試樣。用符合 GB2481. 1規(guī)定的砂紙按順序依次打磨到800#，依次用去離子水沖洗、酒精去油污，干燥后待用。(2) 二氧化硅溶膠的制備實(shí)驗(yàn)以正硅酸乙酯(TEOS)作為前軀體，聚乙二醇200 (PEG-200)、聚乙二醇 20000 (PEG-20000)作為表面活性劑，PEG200 PEG20000 TEOS HCl H2O 按摩爾比0. 00293 0. 00587 0. 1 13 100混合均勻，80°C密封反應(yīng)汕，陳化3d備用。(3) 二氧化硅膜的制備將處理好的基體試樣浸入制備好的溶液，IOmin后以lOcm/min的速度勻速提拉， 根據(jù)實(shí)際情況需要進(jìn)行多層涂覆。(4) 二氧化硅膜的煅燒將試樣放入馬弗爐中以2V /min的速度升溫至540°C，保溫10h，自然冷卻，即可獲
得二氧化硅膜。制備的涂覆試樣表面膜層均勻致密、無氣泡、有極少量雜質(zhì)存在，試樣的點(diǎn)蝕電位為0. 69V，自腐蝕電位為-0. 12V;與空白試樣相比點(diǎn)蝕電位提高了 0. 07V,自腐蝕電位提高了 0. IlV0實(shí)施例3一種在鎳基合金加熱管表面制備二氧化硅耐蝕膜的方法包括如下步驟(1)鎳基合金加熱管基體的處理實(shí)驗(yàn)以hcoloySOO鎳基合金加熱管為原材料，截取(15*15)mm的試樣。用符合 GB2481. 1規(guī)定的砂紙按順序依次打磨到800#，依次用去離子水沖洗、酒精去油污，干燥后待用。(2) 二氧化硅溶膠的制備實(shí)驗(yàn)以正硅酸乙酯(TEOS)作為前軀體，聚乙二醇200 (PEG-200)、聚乙二醇 20000 (PEG-20000)作為表面活性劑，PEG200 PEG20000 TEOS HCl H2O 按摩爾比 0.0066 0. 0022 0. 1 13 100混合均勻，80°C密封反應(yīng)汕，陳化3d備用。(3) 二氧化硅膜的制備將處理好的基體試樣浸入制備好的溶液，IOmin后以lOcm/min的速度勻速提拉， 根據(jù)實(shí)際情況需要進(jìn)行多層涂覆。(4) 二氧化硅膜的煅燒將試樣放入馬弗爐中以2V /min的速度升溫至540°C，保溫10h，自然冷卻，即可獲
得二氧化硅膜。制備的涂覆試樣表面膜層均勻致密、無氣孔、無雜質(zhì)，試樣的點(diǎn)蝕電位為0. 71V，自腐蝕電位為-0. 03V ；與空白試樣相比點(diǎn)蝕電位提高了 0. 09V,自腐蝕電位提高了 0. 2V。由上述實(shí)施例可以看出，在PEG200 PEG20000 TEOS HCl H2O按摩爾比 0.00587 0. 00293 0. 1 13 100混合均勻，80°C密封反應(yīng)汕，陳化3d備用制備的涂
覆試樣抗腐蝕性能最佳。
權(quán)利要求
1.一種鎳基合金加熱管的防腐蝕方法，其特征在于，包括以下步驟(1)鎳基合金加熱管基體的處理以鎳基合金加熱管為基體，用符合GBM81. 1規(guī)定的砂紙按順序依次打磨到800#，依次用去離子水沖洗、酒精去油污，干燥后待用；(2)二氧化硅溶膠的制備以正硅酸乙酯(TEOS)作為前軀體，聚乙二醇200(PEG-200)、聚乙二醇 20000 (PEG-20000)作為表面活性劑，PEG200 PEG20000 TEOS HCl H2O 按摩爾比 0 .00293-0. 0066 0. 0022-0. 00587 0. 1 13 100混合均勻，80°C密封反應(yīng)3h，陳化3d備用；(3)二氧化硅膜的制備將步驟(1)處理好的基體試樣浸入步驟(2)制備好的溶液，IOmin后以lOcm/min的速度勻速提拉；(4)二氧化硅膜的煅燒將試樣放入馬弗爐中以2V /min的速度升溫至540°C，保溫10h，自然冷卻，即可獲得二氧化硅膜。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，步驟O)中 PEG200 PEG20000 TEOS HCl H2O 摩爾比為 0. 00587 0.00293 0. 1 13 100。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，多次重復(fù)步驟(3)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎳基合金加熱管的防腐蝕方法，屬于防腐技術(shù)領(lǐng)域。包括以下步驟將鎳基合金加熱管基體用砂紙打磨到800#，依次用去離子水、酒精清洗，干燥；PEG200∶PEG20000∶TEOS∶HCl∶H2O按摩爾比0.00293-0.0066∶0.0022-0.00587∶0.1∶13∶100混合均勻，80℃密封反應(yīng)3h，陳化3d備用；將處理好的基體浸入制備好的溶液，以10cm/min的速度勻速提拉；將試樣放入馬弗爐中以2℃/min的速度升溫至540℃，保溫10h，自然冷卻，獲得二氧化硅膜。本發(fā)明工藝簡單，可控性好，制備的二氧化硅膜層致密、均勻、無氣孔、無氣泡。
文檔編號B05D1/18GK102212809SQ20111012209
公開日2011年10月12日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者喬寧, 白阿香, 魏剛 申請人:北京化工大學(xué)