一种耐磨防腐铝基金属陶瓷复合涂层及其制备方法.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CN112592609A(43)申请公布日2021.04.02(21)申请号202011436062.9C09D5/38(2006.01)(22)申请日2020.12.10C09D7/61(2018.01)B05D1/02(2006.01)(71)申请人广东省科学院材料与加工研究所B05D1/18(2006.01)地址510000广东省广州市天河区长兴路B05D1/28(2006.01)363号B05D3/00(2006.01)申请人梅州市粤科新材料与绿色制造研究B05D3/02(2006.01)院B05D5/00(2006.01)(72)发明人林颖菲郑志斌王彦启路建宁B05D5/08(2006.01)郑开宏B05D7/14(2006.01)(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限B05D7/24(2006.01)公司44202代理人颜希文(51)Int.Cl.C09D1/00(2006.01)C09D5/08(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图1页(54)发明名称一种耐磨防腐铝基金属陶瓷复合涂层及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种耐磨防腐铝基金属陶瓷复合涂层及其制备方法，涉及防腐涂层技术领域。本发明所述复合涂层是一种以无机磷酸盐为粘结剂，以亚微米级陶瓷增强体嵌入式包裹铝颗粒的铝基金属陶瓷为填料，通过涂覆与热处理固化获得功能填料呈准连续微米级网络结构的复合涂层。本发明制备的铝基金属陶瓷复合涂层对环境友好，兼具优良的防腐蚀和耐磨损性能，以及良好的耐候性，涂覆工艺简便，在海洋工程领域有着广泛的应用前景。CN112592609ACN112592609A权利要求书1/1页1.一种耐磨防腐铝基金属陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)处理基材：对基材进行除油和喷砂处理；(2)制备复合涂料：复合涂料包含如下重量份的成分：无机磷酸盐粘接剂1000～1200份、蒸馏水1000～1500份、涂料助剂15～45份、钝化剂20～45份、固化剂15～20份和铝基金属陶瓷功能填料800～2000份；首先将无机磷酸盐粘接剂与蒸馏水搅拌均匀，得到澄清溶液，然后依次添加涂料助剂、钝化剂、固化剂和铝基金属陶瓷功能填料，混合均匀，得到复合涂料；(3)制备涂层：将复合涂料涂覆于步骤(1)所述的基材上，干燥1～3h，随后进行热处理固化，固化温度为200～340℃，固化时间大于10min，得到所述耐磨防腐铝基金属陶瓷复合涂层。2.如权利要求1所述的耐磨防腐铝基金属陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，所述无机磷酸盐粘接剂包含磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、酸性多聚磷酸盐中的至少一种；所述涂料助剂为正硅酸乙酯；所述钝化剂为铬酸镁；所述固化剂包含氧化锌、氧化镁中的至少一种；所述铝基金属陶瓷功能填料为铝粉和硬质陶瓷颗粒增强体的混合物。3.如权利要求2所述的耐磨防腐铝基金属陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，所述固化剂中，氧化锌的质量分数为30～70％，氧化镁的质量分数为30～70％。4.如权利要求2所述的耐磨防腐铝基金属陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，所述铝基金属陶瓷功能填料中，硬质陶瓷颗粒增强体的质量分数为10～60％。5.如权利要求4所述的耐磨防腐铝基金属陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，所述铝粉为球状铝粉，纯度为99％，粒径为5～20μm；所述硬质陶瓷颗粒增强体包含氧化物陶瓷颗粒、碳化物陶瓷颗粒、氮化物陶瓷颗粒中的至少一种，纯度大于97％，粒径为0.1～1μm。6.如权利要求1所述的耐磨防腐铝基金属陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，基材为钢铁材料，喷砂压力为0.2～0.5MPa，喷砂距离为100～200mm，砂粒径为120～180目。7.如权利要求1所述的耐磨防腐铝基金属陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，所述铝基金属陶瓷功能填料为硬质陶瓷颗粒增强体嵌入式包裹铝粉的复合填料，以三维混料或球磨混料方式制备；所述三维混料的混料时间为2～8h；所述球磨混料方式为：以氧化锆为磨球，球料比为2～4:1，球磨转速为150～400r/min，球磨时间为2～6h。8.如权利要求1所述的耐磨防腐铝基金属陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，复合涂料的制备方法包括如下步骤：(1)将无机磷酸盐粘接剂与蒸馏水混合，搅拌4～8h，得到溶液A；(2)将涂料助剂加入溶液A中，在密封条件下搅拌2～4h，直至形成澄清溶液，为溶液B；(3)将钝化剂加入溶液B中，搅拌2～4h，得到溶液C；(4)将固化剂加入溶液C中，搅拌0.5～1h，得到溶液D；(5)将铝基金属陶瓷功能填料加入溶液D中，辅助超声分散，搅拌3～5h，超声波功率为200～400W，得到所述复合涂料。9.