噴砂機(jī)：電弧噴涂技術(shù)用來制備鋼鐵材料陶瓷涂層怎么樣

         為提高海洋設(shè)備的耐海水腐蝕性能，采用高速電弧噴涂技術(shù)在鋼材基體上制備陶瓷涂層，并采用有機(jī)硅樹脂做封閉處理，取得了很好的效果，使材料的耐腐蝕性能得到大幅提高。他們的試驗以Q235鋼為基體材料，絲材粉芯為Fe基合金及碳化鉻陶瓷等粉末。對Q235鋼基體進(jìn)行噴砂除油，固定在工作架上進(jìn)行噴涂，電弧噴涂工藝參數(shù)為：電壓35V，電流200A，壓力0.65MPa，噴涂距離200mm。采用有機(jī)硅樹脂進(jìn)行封閉處理，部分輔以6%納米氧化鋁，將有機(jī)硅透明樹脂涂刷至涂層表面，涂刷3～5次，以使有機(jī)硅充分滲入涂層，然后室溫干燥，固化24小時以使有機(jī)硅樹脂與基體結(jié)合穩(wěn)定。

        不銹鋼是指具有抵抗大氣、酸、堿、鹽等腐蝕作用的合金鋼的總稱，按其金相組織可分為五類：即鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼。其中，馬氏體(如Cr13型)型不銹鋼絲和奧氏體(如18-8型)不銹鋼絲是兩類較為常用的噴涂絲材。前者可用作各種軸類件上的軸承位、柱塞和套筒等零件的耐磨涂層；后者由于具有比前者好很多的耐腐蝕性能，因而被更多地用在工作環(huán)境中存在腐蝕介質(zhì)的零件的表面。如造紙烘缸、泵殼、閥門以及各類化工儲罐等。     

        電化學(xué)測試表明，未經(jīng)封閉處理的原始涂層開路電位先稍微下降，然后上升，穩(wěn)定在-0.62V；而封閉處理后涂層開路電位一直比較穩(wěn)定，在-0.42V左右。由此可知，噴砂涂裝設(shè)備封閉處理降低了涂層對腐蝕介質(zhì)的敏感度。封閉處理后涂層的腐蝕電位高于原始涂層，所以其腐蝕傾向低于原始涂層。有機(jī)硅封閉處理后涂層的腐蝕電流密度比原始涂層小一個數(shù)量級。封閉處理之后的涂層電阻值較大，電容值較小，擁有更好的絕緣性。這些實驗結(jié)果表明，有機(jī)硅封閉處理后涂層的耐腐蝕性能獲得了大幅度提高。

        在噴涂過程中，Ni和Al發(fā)生化合反應(yīng)形成NiAl和Ni3Al化合物，分別放出142.8J和157.92J的熱量，從而使涂層可與很多金屬形成十分牢固的“微冶金”結(jié)合。與早期作為結(jié)合底層材料使用的鉬絲相比，由NiAl復(fù)合絲制備的涂層具有更高的使用溫度(前者為430℃，后者可達(dá)870℃)。同時，從材料成本角度考慮，后者也要比前者經(jīng)濟(jì)得多。另外，由NiAl復(fù)合絲制備的涂層中因含有Ni3A1等化學(xué)性能穩(wěn)定、高溫強(qiáng)度好的金屬間化合物而也可直接被作為耐高溫氧化、磨損的工作層使用。

       用電弧噴涂技術(shù)在鋼鐵材料表面制備的陶瓷涂層具有較高的耐腐蝕性能，但存在的孔隙成了溶液以及氯離子侵入的便捷通道，加速了基體的腐蝕。有機(jī)硅樹脂具有表面能低、憎水絕緣、經(jīng)過固化后粘結(jié)強(qiáng)度高等特點，涂層經(jīng)封閉處理之后，有機(jī)硅樹脂填充了孔隙，阻擋了腐蝕介質(zhì)的進(jìn)入。并且，有機(jī)硅分子結(jié)構(gòu)中活性基團(tuán)，具有反應(yīng)性，可以與基體材料牢牢地結(jié)合在一起，形成了一層非極性的有機(jī)基團(tuán)向外的憎水膜，這有助于阻止腐蝕介質(zhì)的滲入，提高材料的耐蝕性。