專利名稱：一種耐腐蝕涂料、其制備方法及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐腐蝕涂料、其制備方法及使用方法，尤其是一種高溫抗氧化耐腐蝕的涂料、其制備方法及使用方法，屬于冶金材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著鋼材的廣泛應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)的防腐不斷引起重視，據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家的不完全統(tǒng)計(jì)，每年由于腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的 4%，每年腐蝕的鋼材占我國(guó)生產(chǎn)總量的20%，有30%鋼材設(shè)備和工具因腐蝕而報(bào)廢。由于腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失每年高達(dá) 300億元以上，占國(guó)民生產(chǎn)總值的4%。尤其在高溫和強(qiáng)腐蝕工作環(huán)境中，鋼材的腐蝕情況更是嚴(yán)重。鋼材的腐蝕不僅造成經(jīng)濟(jì)損失，也給結(jié)構(gòu)的安全帶來(lái)安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
為解決鋼材表面易被侵蝕、利用率低等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種耐腐蝕涂料、其制備方法及使用方法，以解決不被高溫氧化消耗和腐蝕的問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)下列技術(shù)方案完成一種耐腐蝕涂料，由下列質(zhì)量百分比的組分組成
粘結(jié)劑15 20%
水15 30%
SnO250 70%。所述粘結(jié)劑是質(zhì)量濃度為10 25%的偏鋁酸鈉或磷酸鋁。所述水為蒸餾水或去離子水。一種制備上述耐腐蝕涂料的方法，經(jīng)過(guò)下列步驟 將SnO2、粘結(jié)劑和水按照下列質(zhì)量百分比進(jìn)行混合 粘結(jié)劑15 20%
水15 30%
SnO250 70% ；
再將混合物在20 150°C下，攪拌10 30分鐘，即得到耐腐蝕涂料，其為膠狀，且粘度為0. 1 20Pa · s、pH值為4 6。
所述粘結(jié)劑是質(zhì)量濃度為10 25%的偏鋁酸鈉或磷酸鋁。所述水為蒸餾水或去離子水。一種上述耐腐蝕涂料的使用方法，經(jīng)過(guò)下列各步驟
(1)對(duì)鋼材表面進(jìn)行處理；
(2)將所制得的耐腐蝕涂料涂覆在步驟(1)處理后的鋼材表面，涂覆厚度為0.4
3mm ；
(3)再將步驟(2)涂覆后的鋼材在室溫下固化2 12小時(shí)；
(4)將步驟(3)涂覆后的鋼材在70 90°C下干燥4 12小時(shí)，即完成對(duì)鋼材表面涂
3覆耐腐蝕涂料；
或者，將步驟(3)涂覆后的鋼材進(jìn)行熱處理，其中，在300°C前，以升溫速率為5 8°C / min升溫，并分別在100°C、20(TC和300°C各保溫0. 5 2h ；然后以升溫速率為2 5°C / min升溫至900 1100°C，并保溫0. 5 2h，最后隨爐冷卻至室溫，即完成對(duì)鋼材表面涂覆耐腐蝕涂料。所述步驟(1)的處理是去除鋼材表面的銹層、氧化層及其他污物，再依次用鹽酸、 無(wú)水乙醇以及水進(jìn)行清洗，并在20 70°C下烘干。所述水為蒸餾水或去離子水。本方法在鋼材表面涂覆一層高溫抗氧化耐腐涂層，其中SnO2為一種惰性材料，具有良好的耐腐蝕性能，采用SnA作為涂層骨料，以偏鋁酸鈉或磷酸鋁溶膠作為粘結(jié)劑，便能有效防止鋼材的氧化和腐蝕。本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果采用本發(fā)明提供的方法，即在鋼材表面涂覆高溫抗氧化耐腐蝕涂層后，能在鋼材表面形成能夠阻擋空氣和(X)2向鋼材內(nèi)部擴(kuò)散的涂層，在高溫時(shí)有效保護(hù)不被氧化，進(jìn)而降低鋼材的消耗和生產(chǎn)成本。本發(fā)明所涂覆的高溫抗氧化耐腐蝕涂層不包含有機(jī)物，且在鋼材基體表面的無(wú)機(jī)涂層連續(xù)致密，化學(xué)穩(wěn)定性好。本發(fā)明的方法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，節(jié)能，環(huán)保，設(shè)備要求低，方便快速，成本低廉。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但這些實(shí)例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1
制備耐腐蝕涂料將SnO2、粘結(jié)劑和水按照下列質(zhì)量百分比進(jìn)行混合 質(zhì)量濃度為10%的偏鋁酸鈉20%
去離子水30%
SnO250% ；
再將混合物在100°C下，攪拌20分鐘，即得到耐腐蝕涂料，其為膠狀，且粘度為20 *s、 PH值為5。所得上述耐腐蝕涂料的使用方法，經(jīng)過(guò)下列各步驟
(1)去除電解鋁預(yù)焙陽(yáng)極鋼爪表面的銹層、氧化層及其他污物，再依次用鹽酸、無(wú)水乙醇以及去離子水進(jìn)行清洗，并在50°c下烘干；
(2)將所制得的耐腐蝕涂料涂覆在步驟(1)處理后的鋼材表面，涂覆厚度為Imm；
(3)再將步驟(2)涂覆后的鋼材在室溫下固化4小時(shí)；
(4)將步驟(3)涂覆后的鋼材在70°C下干燥8小時(shí)，即完成對(duì)電解鋁預(yù)焙陽(yáng)極鋼爪表面涂覆耐腐蝕涂料。效果在預(yù)焙鋁電解生產(chǎn)過(guò)程中，陽(yáng)極鋼爪作為強(qiáng)電流的導(dǎo)體，同時(shí)要起到支撐和聯(lián)接鋁導(dǎo)桿的作用。陽(yáng)極鋼爪不僅處在空氣與高濃度CO2氣氛中，還不斷受到強(qiáng)腐蝕電解質(zhì)冰晶石的沖刷，因此，導(dǎo)致陽(yáng)極鋼爪被空氣、CO2氧化和被冰晶石電解質(zhì)侵蝕現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。 現(xiàn)有技術(shù)中陽(yáng)極鋼爪的氧化消耗了大量鋼材，降低了鋼爪的橫截面積，增加了電阻率，使電解鋁能耗增加；被侵蝕的鋼爪、磷生鐵熔化到鋁液中，使鋁液品位下降，降低了陽(yáng)極鋼爪的利用率，給生產(chǎn)造成不利影響。采用實(shí)施例1的方法，即在電解鋁預(yù)焙陽(yáng)極鋼爪表面涂覆高溫抗氧化耐腐蝕涂層后，能在電解鋁預(yù)焙陽(yáng)極鋼爪表面形成能夠阻擋空氣和(X)2向鋼材內(nèi)部擴(kuò)散的涂層，在高溫時(shí)有效保護(hù)不被氧化，進(jìn)而降低鋼材的消耗和生產(chǎn)成本。實(shí)施例2
制備耐腐蝕涂料將SnO2、粘結(jié)劑和水按照下列質(zhì)量百分比進(jìn)行混合 質(zhì)量濃度為15%的磷酸鋁15%
蒸餾水15%
SnO270% ；
再將混合物在90°C下，攪拌30分鐘，即得到耐腐蝕涂料，其為膠狀，且粘度為15 *s、 所得上述耐腐蝕涂料的使用方法，經(jīng)過(guò)下列各步驟
(1)去除45#鋼材表面的銹層、氧化層及其他污物，再依次用鹽酸、無(wú)水乙醇以及蒸餾水進(jìn)行清洗，并在20°C下烘干；
(2)將所制得的耐腐蝕涂料涂覆在步驟(1)處理后的鋼材表面，涂覆厚度為3mm；
(3)再將步驟(2)涂覆后的鋼材在室溫下固化2小時(shí)；
(4)將步驟(3)涂覆后的鋼材在80°C下干燥4小時(shí)，即完成對(duì)45#鋼材表面涂覆耐腐
再將混合物在20°C下，攪拌10分鐘，即得到耐腐蝕涂料，其為膠狀，且粘度為0. lPa-s, PH值為6。所得上述耐腐蝕涂料的使用方法，經(jīng)過(guò)下列各步驟
(1)去除電解鋁預(yù)焙陽(yáng)極鋼爪表面的銹層、氧化層及其他污物，再依次用鹽酸、無(wú)水乙醇以及蒸餾水進(jìn)行清洗，并在70°C下烘干；
(2)將所制得的耐腐蝕涂料涂覆在步驟(1)處理后的鋼材表面，涂覆厚度為0.4mm ；
(3)再將步驟(2)涂覆后的鋼材在室溫下固化12小時(shí)；
(4)將步驟(3)涂覆后的鋼材進(jìn)行熱處理，其中，在300°C前，以升溫速率為5°C/min升溫，并分別在100°C、200°C和300°C各保溫Ih ；然后以升溫速率為2°C /min升溫至900°C， 并保溫lh，最后隨爐冷卻至室溫，即完成對(duì)電解鋁預(yù)焙陽(yáng)極鋼爪表面涂覆耐腐蝕涂料。實(shí)施例4
制備耐腐蝕涂料將SnO2、粘結(jié)劑和水按照下列質(zhì)量百分比進(jìn)行混合 質(zhì)量濃度為20%的磷酸鋁20%
蒸餾水30%
SnO250% ；
再將混合物在150°C下，攪拌15分鐘，即得到耐腐蝕涂料，其為膠狀，且粘度為18 .S、
PH值為4。
蝕涂料。 實(shí)施例3
制備耐腐蝕涂料將SnO2、粘結(jié)劑和水按照下列質(zhì)量百分比進(jìn)行混合
質(zhì)量濃度為25%的偏鋁酸鈉
去離子水
SnO9
20% 20% 60% ；PH值為6。所得上述耐腐蝕涂料的使用方法，經(jīng)過(guò)下列各步驟
(1)去除45#鋼材表面的銹層、氧化層及其他污物，再依次用鹽酸、無(wú)水乙醇以及去離子水進(jìn)行清洗，并在60°C下烘干；
(2)將所制得的耐腐蝕涂料涂覆在步驟(1)處理后的鋼材表面，涂覆厚度為2mm；
(3)再將步驟(2)涂覆后的鋼材在室溫下固化10小時(shí)；
(4)將步驟(3)涂覆后的鋼材進(jìn)行熱處理，其中，在300°C前，以升溫速率為6°C/min 升溫，并分別在100°C、200°C和300°C各保溫0. 5h ；然后以升溫速率為4°C /min升溫至 1100°C，并保溫2h，最后隨爐冷卻至室溫，即完成對(duì)45#鋼材表面涂覆耐腐蝕涂料。實(shí)施例5
制備耐腐蝕涂料將SnO2、粘結(jié)劑和水按照下列質(zhì)量百分比進(jìn)行混合 質(zhì)量濃度為25%的偏鋁酸鈉20%
去離子水20%
SnO260% ；
再將混合物在20°C下，攪拌10分鐘，即得到耐腐蝕涂料，其為膠狀，且粘度為0. lPa-s, PH值為6。所得上述耐腐蝕涂料的使用方法，經(jīng)過(guò)下列各步驟
(1)去除電解鋁預(yù)焙陽(yáng)極鋼爪表面的銹層、氧化層及其他污物，再依次用鹽酸、無(wú)水乙醇以及蒸餾水進(jìn)行清洗，并在70°C下烘干；
(2)將所制得的耐腐蝕涂料涂覆在步驟(1)處理后的鋼材表面，涂覆厚度為0.4mm ；
(3)再將步驟(2)涂覆后的鋼材在室溫下固化12小時(shí)；
(4)將步驟(3)涂覆后的鋼材進(jìn)行熱處理，其中，在300°C前，以升溫速率為8°C/min升溫，并分別在100°C、200°C和300°C各保溫2h ；然后以升溫速率為5°C /min升溫至1000°C， 并保溫0. 5h，最后隨爐冷卻至室溫，即完成對(duì)電解鋁預(yù)焙陽(yáng)極鋼爪表面涂覆耐腐蝕涂料。實(shí)施例6
制備耐腐蝕涂料將SnO2、粘結(jié)劑和水按照下列質(zhì)量百分比進(jìn)行混合 質(zhì)量濃度為15%的磷酸鋁15%
蒸餾水15%
SnO270% ；
再將混合物在90°C下，攪拌30分鐘，即得到耐腐蝕涂料，其為膠狀，且粘度為15 *s、 PH值為4。所得上述耐腐蝕涂料的使用方法，經(jīng)過(guò)下列各步驟
(1)去除45#鋼材表面的銹層、氧化層及其他污物，再依次用鹽酸、無(wú)水乙醇以及蒸餾水進(jìn)行清洗，并在20°C下烘干；
(2)將所制得的耐腐蝕涂料涂覆在步驟(1)處理后的鋼材表面，涂覆厚度為3mm；
(3)再將步驟(2)涂覆后的鋼材在室溫下固化2小時(shí)；
(4)將步驟(3)涂覆后的鋼材在90°C下干燥12小時(shí)，即完成對(duì)45#鋼材表面涂覆耐腐蝕涂料。
權(quán)利要求
1.一種耐腐蝕涂料，其特征在于由下列質(zhì)量百分比的組分組成 粘結(jié)劑15 20%水15 30%SnO250 70%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕涂料，其特征在于所述粘結(jié)劑是質(zhì)量濃度為10 25%的偏鋁酸鈉或磷酸鋁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕涂料，其特征在于所述水為蒸餾水或去離子水。
4.一種制備權(quán)利要求1 3中任意一種耐腐蝕涂料的方法，其特征在于經(jīng)過(guò)下列步驟 將SnO2、粘結(jié)劑和水按照下列質(zhì)量百分比進(jìn)行混合粘結(jié)劑15 20%水15 30%SnO250 70% ；再將混合物在20 150°C下，攪拌10 30分鐘，即得到耐腐蝕涂料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述粘結(jié)劑是質(zhì)量濃度為10 25%的偏鋁酸鈉或磷酸鋁。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述水為蒸餾水或去離子水。
7.權(quán)利要求1 3中任意一種耐腐蝕涂料的使用方法，其特征在于經(jīng)過(guò)下列各步驟(1)對(duì)鋼材表面進(jìn)行處理；(2)將所制得的耐腐蝕涂料涂覆在步驟(1)處理后的鋼材表面，涂覆厚度為0.4 3mm ；(3)再將步驟(2)涂覆后的鋼材在室溫下固化2 12小時(shí)；(4)將步驟(3)涂覆后的鋼材在70 90°C下干燥4 12小時(shí)，即完成對(duì)鋼材表面涂覆耐腐蝕涂料；或者，將步驟(3)涂覆后的鋼材進(jìn)行熱處理，其中，在300°C前，以升溫速率為5 8°C /min升溫，并分別在100°C、200°C和300°C各保溫0. 5 2h ；然后以升溫速率為 2 5V /min升溫至900 1100°C，并保溫0. 5 2h，最后隨爐冷卻至室溫，即完成對(duì)鋼材表面涂覆耐腐蝕涂料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的使用方法，其特征在于所述步驟(1)中的的處理是去除鋼材表面的銹層、氧化層及其他污物，再依次用鹽酸、無(wú)水乙醇以及水進(jìn)行清洗，并在20 70°C 下烘干。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的使用方法，其特征在于水為蒸餾水或去離子水。
全文摘要
本發(fā)明提供一種耐腐蝕涂料、其制備方法及使用方法，耐腐蝕涂料由質(zhì)量百分為粘結(jié)劑15～20%、水15～30%、SnO250～70%組成；通過(guò)將上述物質(zhì)混合后在一定溫度下攪拌即制得。該耐腐蝕涂料的使用方法，是對(duì)鋼材表面預(yù)處理，再將耐腐蝕涂料涂覆在鋼材表面，然后固化，再進(jìn)行干燥或熱處理，即完成對(duì)鋼材表面涂覆耐腐蝕涂料。在鋼材表面涂覆耐腐蝕涂層后，能在鋼材表面形成能夠阻擋空氣和CO2向鋼材內(nèi)部擴(kuò)散的涂層，在高溫時(shí)有效保護(hù)不被氧化，進(jìn)而降低鋼材的消耗和生產(chǎn)成本。本發(fā)明的耐腐蝕涂料不包含有機(jī)物，且在鋼材基體表面的無(wú)機(jī)涂層連續(xù)致密，化學(xué)穩(wěn)定性好。使用方法簡(jiǎn)單，操作方便，節(jié)能，環(huán)保，設(shè)備要求低，成本低廉。
文檔編號(hào)C09D1/00GK102417745SQ201110380269
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者嚴(yán)繼康, 周永全, 張家敏, 易健宏, 杜景紅, 甘國(guó)友, 袁君, 賈瑞嬌, 邱哲生 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)