一种在金属基体表面制备黑色陶瓷涂层的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109909130A(43)申请公布日2019.06.21(21)申请号201910144263.2(22)申请日2019.02.27(71)申请人山东省科学院新材料研究所地址250014山东省济南市历下区科院路19号(72)发明人修大鹏周吉学赵国辰张素卿马百常(74)专利代理机构济南领升专利代理事务所(普通合伙)37246代理人崔苗苗王吉勇(51)Int.Cl.B05D5/00(2006.01)B05D5/06(2006.01)B05D7/14(2006.01)B05D7/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种在金属基体表面制备黑色陶瓷涂层的方法(57)摘要本发明涉及一种在金属基体表面制备黑色陶瓷涂层的方法，由黑色陶瓷粉末颗粒、粘结剂、固化剂、水玻璃和水配成黑色涂料，利用喷涂工艺将黑色涂料喷涂到金属基体表面，经低温干燥、高温固化在金属基体表面固化形成立体粗糙面的黑色陶瓷涂层。本发明制得的黑色陶瓷涂层既能保护金属基材的表面免受腐蚀，又能提高阳光吸收率用作光热转换材料。CN109909130ACN109909130A权利要求书1/1页1.一种在金属基体表面制备黑色陶瓷涂层的方法，其特征是，包括步骤如下：(1)制备黑色陶瓷粉末颗粒：将钒钛磁铁矿厂排出的黑色矿渣粉末颗粒进行高温烧结成瓷，粉碎、球磨制成微米级的黑色陶瓷粉末颗粒；(2)制备黑色涂料：将黑色陶瓷粉末颗粒、粘结剂、固化剂和水玻璃称取后依次加入球磨机中加水湿法搅拌混合制得黑色涂料，过筛除铁去杂，原料重量份比：黑色陶瓷粉末颗粒65-90份、粘结剂10-20份、固化剂0-10份，水玻璃0-5份，黑色涂料其含水量为20-35wt％；(3)金属基体表面处理，去除杂质异物；(4)表面喷涂：采用喷涂工艺将黑色涂料喷涂到金属基体表面上，通过控制喷嘴的喷涂压力、喷涂角度以及基体板的运动速度，形成立体网状粗糙面，喷涂压力范围为0.25Mpa-0.36Mpa，喷涂角度：喷雾运动方向与基体板前进运动的方向，呈90°角摆动喷涂，基体板的运动速度为10-30mm/s；(5)低温干燥：将喷涂后的金属基体经过干燥炉干燥，去除水分；(6)高温固化：将干燥后的金属基体经过300-350℃高温固化炉进行固化，形成带有黑色陶瓷涂层的金属基材。2.根据权利要求1所述的一种在金属基体表面制备黑色陶瓷涂层的方法，其特征是，步骤(1)所述的高温烧结，温度范围为1000-1200℃。3.根据权利要求1所述的一种在金属基体表面制备黑色陶瓷涂层的方法，其特征是，步骤(2)原料重量份比为：黑色陶瓷粉末颗粒74-82份、粘结剂10-14份、固化剂5-7份，水玻璃3-5份。4.根据权利要求1所述的一种在金属基体表面制备黑色陶瓷涂层的方法，其特征是，所述的粘结剂为有机粘结剂或无机粘结剂。5.根据权利要求4所述的一种在金属基体表面制备黑色陶瓷涂层的方法，其特征是，所述的有机粘结剂为丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂或酚醛树脂，无机粘结剂为硅酸盐、磷酸盐、氧化物、硫酸盐或硼酸盐。6.根据权利要求1所述的一种在金属基体表面制备黑色陶瓷涂层的方法，其特征是，所述的固化剂为脂肪族胺类、芳族胺类、酰胺基胺类、潜伏固化胺类、氮丙啶类、多元醇类或多异氰酸酯类物质。7.根据权利要求1所述的一种在金属基体表面制备黑色陶瓷涂层的方法，其特征是，步骤(3)所述的金属基体包括铝合金、不锈钢、镁合金。8.根据权利要求1所述的一种在金属基体表面制备黑色陶瓷涂层的方法，其特征是，步骤(4)所述的表面喷涂为液体静电喷涂或液体压力喷涂。2CN109909130A说明书1/3页一种在金属基体表面制备黑色陶瓷涂层的方法技术领域[0001]本发明涉及一种黑色陶瓷涂层的制备方法，属于复合材料制备技术领域。背景技术[0002]金属材料有其刚性和好的导热性，广泛应用在结构材料中，但在太阳能的利用中，金属材料表面不具有良好的光吸收和光反射性，所以通常需要表面处理来增加光的利用效率，充分发挥各材料的优点才能实现优势互补。[0003]现有技术中有在金属材料表面涂覆黑色釉料的，通常在基体的表面上涂布所述釉料，形成釉料涂层，将所述釉料涂层烘干，将烘干的所述釉料涂层烧结，由此在所述基体的表面上形成烧结釉料涂层。此种方法黑色釉料涂层具有一定吸收率也有一定的发射率。[0004]若在金属基体表面制备的吸热涂层表面凹凸不平，会大大增加涂层吸收能力，并能充分发挥金属的集热效果，达到较好的协同效果。现有技术中也有采用静电植砂工艺将黑色陶瓷颗粒吸附在涂覆有粘结剂的薄金属片上，形成太阳能涂层。但是在金属基体表面制备吸热涂层还得保证金属基体的抗腐蚀能力，避免传统的太阳能光热产品因结合差或抗腐蚀力弱导致