耐高温涂层材料的制备与性能研究
硅基聚合物耐高温衍生陶瓷涂层制备与应用研究进展
第 4 期第 12-23 页材料工程Vol.52Apr. 2024Journal of Materials EngineeringNo.4pp.12-23第 52 卷2024 年 4 月硅基聚合物耐高温衍生陶瓷涂层制备与应用研究进展Research progress in preparation and application of silicon -containing polymer derived high temperature resistant ceramic coatings陈科吉1,2,李鹏飞2,徐彩虹2,吴子剑1*,张宗波2*(1 哈尔滨理工大学 材料科学与化学工程学院,哈尔滨 150000;2 中国科学院化学研究所,北京 100190)CHEN Keji 1,2,LI Pengfei 2,XU Caihong 2,WU Zijian 1*,ZHANG Zongbo 2*(1 School of Materials Science and Chemical Engineering ,HarbinUniversity of Science and Technology ,Harbin 150000,China ;2 Institute of Chemistry ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100190,China )摘要:随着航空航天领域的不断发展,金属以及碳材料等高温结构部件的服役条件日益苛刻。
通过恰当的工艺在高温结构部件表面制备硅基陶瓷涂层并赋予其特殊性能,可有效提高高温结构部件的使用寿命。
近年来,聚合物前驱体转化陶瓷涂层逐渐成为一种无机涂层制备的新方法。
该方法具有制备工艺简便、涂层功能拓展性强等特点,得到了研究者越来越多的关注。
本文主要综述了硅基聚合物前驱体转化陶瓷涂层的研究进展。
首先从聚合物陶瓷涂层的制备展开,简要介绍了硅基聚合物前驱体、填料种类以及涂覆工艺和裂解方式对涂层结构以及性能的影响。
常温固化有机硅_聚氨酯耐高温涂料的制备及性能研究_郭斌
动峰。树脂中大量羟基基团的存在,为进一步与固化剂
(多异氰酸酯)发生交联反应奠定了基础。
4 耐高温涂料的制备
4.1 配方设计
颜填料主要赋予漆膜一定的颜色和遮盖力,以增
加涂层的厚度、提高漆膜的耐磨和耐热等性能。由于钛
白粉的熔点高达 1 830 ℃,热稳定性良好,且金红石型
钛白粉比锐钛型致密、稳定,故选用金红石型钛白粉;
Abstract: Ambient-curable high-temperature organosilicone/polyurethane paint is formulated with organosilicone resin as hydroxyl component, heat-resistant pigment and filler, and polyurethane curing agent.
二甲苯,充分搅拌均匀,然后用锥形磨研磨,细度控制 在 40 μm 以下,过滤。进行涂膜性能测试时,按比例加 入固化剂,调节黏度,喷涂在钢板上。 4.3 颜填料对涂膜性能的影响
颜填料对涂膜性能的影响见表 2。
图 1 中 830 ~ 910 cm-1 为 Si—OH 中 Si—O 伸缩 振动峰,1 000 ~ 1 130 cm-1 为强而宽的 Si—O—Si 伸 缩振动峰,3 200 ~ 3 390 cm-1 为强而宽的—OH 伸缩振
Aug.2009 Vol.12 No.8
⑶提供遮盖力,改善刷涂性能,并能比较容易地渗 入基材,阻断碱水溶液的移动通道。
⑷很少的增稠剂添加量即可保证涂料对基材的渗 透能力。
不管是溶剂型底漆还是水性底漆,涂料组成材料 中含有颜填料的底漆的耐碱性均优于组成材料中不含 颜填料的底漆。组成材料中含有颜填料的溶剂型底漆 的耐碱性则优于水性底漆的耐碱性,不含颜填料的底 漆不能有效地封闭基层,造成其耐碱性相对降低,是 由于其相对较高的渗透性和相对低的固体含量的原 因,但含有颜填料的底漆的 PVC 选择为 15%左右最佳 (见图 4)。
一种耐高温保护涂层材料及其制备方法[发明专利]
专利名称:一种耐高温保护涂层材料及其制备方法专利类型:发明专利
发明人:牛牧,王倍,朱欣蕾
申请号:CN202011404647.2
申请日:20201202
公开号:CN112480772A
公开日:
20210312
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种耐高温保护涂层材料及其制备方法。
本发明的耐高温保护涂层材料,按重量百分比计,制备原料包含如下组分:丙烯酸树脂80‑90%、固化剂5‑10%、小分子助剂1‑10%、溶剂3‑20%。
本发明的耐高温保护涂层材料,可在180‑200℃的温度下3h保持良好的热稳定性,剥离后无残胶析出,可用于耐高温保护胶带的制备。
申请人:上海绘兰材料科技有限公司
地址:201507 上海市金山区漕泾镇合展路188号1幢
国籍:CN
代理机构:北京品源专利代理有限公司
代理人:巩克栋
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耐高温粉末涂料配方
耐高温粉末涂料配方在工业领域中,耐高温粉末涂料是一种广泛应用的涂料种类。
它具有高度的附着力、耐高温性能、抗腐蚀性能以及较好的光泽度。
耐高温粉末涂料的制备需要配方中的各种原材料,下面将介绍一种适用于耐高温粉末涂料的配方。
一、基础树脂耐高温粉末涂料的基础树脂是一种聚酯树脂,具有良好的粘附性、韧性和强度。
在配方中,一般以环氧乙烷和环氧丙烷为原料,通过聚合反应制备出聚酯树脂。
聚酯树脂的质量直接关系到涂膜的性能,因此需要掌握好制备聚酯树脂的工艺。
二、耐高温填料耐高温填料是用于增加涂层的硬度、耐磨性、耐高温性能的一种材料。
常见的耐高温填料有氧化铝、氧化硅、硅酸盐等。
在配方中,填料的含量一般控制在20%-30%之间,过高或过低都会影响涂层的性能。
三、颜料颜料是用于涂膜色彩的一种材料。
在耐高温粉末涂料中,颜料的选择应当符合耐高温性能的要求。
一般选择高温稳定性好的有机颜料或无机颜料。
颜料的含量一般控制在10%-15%之间。
四、硬化剂硬化剂是耐高温粉末涂料中的关键成分,它能够使涂料在高温下形成牢固的涂层。
在配方中,硬化剂的种类和含量选择要根据树脂种类和涂膜性能要求来确定。
常用的硬化剂有脲醛树脂、异氰酸酯等。
五、流平剂流平剂是一种能够使涂层表面变得平滑的材料。
在耐高温粉末涂料中,流平剂的添加能够改善涂层表面的光泽度和平滑度。
常用的流平剂有氟碳聚合物、硅油等。
六、助剂助剂是用于改善涂层性能和加工性能的一种材料。
在配方中,常用的助剂有消泡剂、增稠剂、防抱剂等。
这些助剂的选择和添加量需要根据涂料性质和加工要求来确定。
以上是一种适用于耐高温粉末涂料的配方。
在实际制备过程中,需要根据具体情况进行调整和优化,以达到最佳的涂料性能和加工效果。
同时,制备过程中需要注意安全和环保,避免对环境造成污染。
金属材料表面涂层的制备和性能研究
金属材料表面涂层的制备和性能研究一、引言金属材料表面涂层是一种广泛应用于工业制造领域的重要技术。
它可以增加金属材料的耐腐蚀性、抗磨损性、耐高温性、增加美观度等诸多性能。
本文将围绕金属材料表面涂层的制备和性能研究进行详细阐述。
二、表面涂层制备技术金属材料表面涂层的制备技术主要分为物理气相沉积技术、化学气相沉积技术、物理溅射技术、电沉积技术和喷涂技术。
1、物理气相沉积技术物理气相沉积技术是一种利用高温或低温等对材料进行处理的方法。
常见的制备技术有热喷涂、扩散、蒸镀、电子束物理气相沉积和离子束物理气相沉积等。
其中,电子束物理气相沉积是一种在真空环境下使用电子束对材料进行治疗的方法。
其涂层具有致密、均匀、粘结强度高、硬度高等优点。
2、化学气相沉积技术化学气相沉积技术是一种利用化学反应产生的气体对材料进行处理的方法。
常见的制备技术有化学气相沉积、原子层沉积、金属有机化学气相沉积、光化学气相沉积和超临界流体沉积等。
其中,原子层沉积技术是一种在真空环境下使用化学气相源依据反应原理进行材料沉积的方法。
其具有致密性好、抗腐蚀、高纯度的优点。
3、物理溅射技术物理溅射技术是一种利用电弧、磁控溅射或者电子束等对材料进行处理的方法。
常见的制备技术有直接流电弧、磁控溅射等。
其中,直流电弧是一种使用电弧对材料进行溅射加工的方法。
其具有制备周期短、制备成本低、制备效率高等优点。
4、电沉积技术电沉积技术是一种利用电解质对材料进行处理的方法。
常见的制备技术有电镀和阳极氧化等。
其中,电镀是一种在电解質中使用电流使金属膜沉积于金属表面的方法。
其涂层具有防腐、美观、表面光滑等优点。
5、喷涂技术喷涂技术主要是一种利用喷雾技术将材料均匀地喷涂在金属表面上的方法。
常见的制备技术有火焰喷涂、高速喷涂、等离子喷涂、电弧喷涂等。
其中,等离子喷涂是一种在真空环境下使用等离子体对材料进行处理的方法。
其具有涂层致密、均匀、抗磨损、防腐蚀等优点。
三、表面涂层性能研究金属材料表面涂层的性能直接影响着金属材料的使用寿命和性能。
耐高温的涂层
耐高温的涂层耐高温涂层是一种特殊类型的涂层,可以承受极高温度环境下的应力和腐蚀。
这种涂层广泛应用于各种工业、航空和汽车应用中,用于保护关键零部件,提高其耐久性和性能。
耐高温涂层的制备使用了特殊的材料和工艺,以确保其在高温环境下仍然能够保持稳定的性能。
以下是一些常见的耐高温涂层材料:1. 碳化硅涂层:碳化硅是一种高温陶瓷材料,具有优异的耐高温性能和化学稳定性。
碳化硅涂层可以通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)工艺制备,可以应用于金属和陶瓷基体上。
2. 高温陶瓷涂层:使用高温陶瓷颗粒作为填料的涂层具有出色的耐高温性能。
这些涂层可以通过喷涂、磨料划痕或熔融沉积等方法制备。
常见的高温陶瓷材料包括氧化铝、氮化硼和氮化硅等。
3. 高温金属涂层:一些高温金属涂层使用高熔点金属,如铂、钨和钼等,以提供高温稳定性和良好的耐腐蚀性能。
这些涂层可以通过物理气相沉积、磁控溅射或电解沉积等方法制备。
耐高温涂层的应用广泛,下面是几个常见的应用领域:1. 航空航天:高温涂层可以用于飞机引擎中的涡轮叶片、燃烧室和喷气管道等部件。
这些涂层可以提供保护,减少高温热应力,延长零部件寿命。
2. 汽车工业:在汽车发动机中,耐高温涂层可以用于涡轮增压器、汽缸壁和进气道等部位,以提高其耐用性和燃烧效率。
同时,汽车排气系统中的涂层可以减少热辐射,以提高整体热效率。
3. 钢铁工业:耐高温涂层可以在钢铁生产过程中防止炉渣的粘附,并降低耐火材料的热腐蚀。
这些涂层可以提高炉窑的使用寿命,减少维护成本。
除了上述应用领域外,耐高温涂层还可以应用于石化、能源和电子行业等领域。
在石化工业中,涂层可以保护储罐和管道等设备免受高温腐蚀和化学侵蚀。
在能源领域,耐高温涂层可以提高燃料电池和太阳能电池的效率和稳定性。
在电子行业,涂层可以用于散热器和半导体设备等高温应用中,提高能源利用率和性能。
然而,耐高温涂层也有一些挑战和问题。
首先,涂层的制备过程以及高温条件下的性能要求极高,需要精确的控制和测试。
耐高温涂料配方研究进展
耐高温涂料配方研究进展1无机耐高温涂料无机耐高温涂料的硬度高,耐热可达400~1000℃甚至更高,但漆膜较脆,未完全固化前耐水性不好,对基材表面处理要求严格。
常用的几类耐高温涂料的特性比较见表1。
表1常用的无机耐高温涂料特性1.1硅酸乙酯耐高温涂料以硅酸乙酯为基料,选择适当的颜、填料后得到的耐高温涂料,有良好的耐热性能和优异的防腐蚀性能。
(1)以聚硅酸乙酯为基料,加入氧化铬绿、石英粉、成膜助剂、表面活性剂(分散剂)等,可制成常温固化的耐热可达300℃的涂料。
(2)以聚硅酸乙酯和硅中间体共水解制备得到的基料,按质量比为固体树脂:铝粉=10:6的比例制成的涂料,其耐热在600℃为10小时,并且耐20次;500℃1小时/室温1小时的冷热循环,涂膜仍处于完好状态。
(3)以聚硅酸乙酯为基料加入低熔点玻璃料或珐琅玻璃以及耐热颜、填料可以制成耐400~600℃甚至800℃的高温涂料。
1.2磷酸盐耐高温涂料磷酸盐耐高温涂料通常由磷酸盐水溶液、固化剂(或反应性颜料)和耐热颜料(或金属铝粉)等组分所组成。
英国的“W”无机耐高温防腐蚀涂料就是这种类型的涂料。
我国也研制并生产类似的涂料。
该涂料的配方组成见表2。
表2典型的磷酸盐耐高温涂料配方按该配方配制的涂料涂装于除去油污的钢基材上,经250℃/1小时烘烤成膜,其耐热性为450℃下700小时涂膜无明显变化;耐冷热交替性为450℃/室温自来水循环15次涂膜无异常;最高耐温为600℃下4小时涂膜完好。
1.3硅溶胶耐高温涂料1.3.1改性硅溶胶耐高温涂料硅溶胶作为涂料基料时,其涂膜附着力和柔韧性往往不能满足涂料性能要求,需要进行改性或与有机成膜物质拼混使用。
后者用于常温用途的各种涂料效果较好。
制备耐高温涂料时,需要对硅溶胶进行改性,见表3。
表3一种耐高温涂料用硅溶胶的改性方法将硅溶胶置于反应器中,先加入氧化钾和氧化锂搅拌均匀,再在搅拌状态下,缓慢地加入氧化锌、氧化镁和氧化铝等。
酚醛环氧耐高温涂料的研制及性能研究
酚醛环氧耐高温涂料的研制及性能研究方健君;靳美亮;马胜军;徐科【摘要】以不同官能度的酚醛环氧树脂为基料,以改性多环脂环胺为固化剂,通过选择相应的颜填料和助剂,研制了酚醛环氧耐温涂料.通过对该涂料各种耐温性能的测试,并与以改性IPDA作为固化剂的酚醛环氧涂料进行耐高温性能对比分析发现,研制的酚醛环氧耐温涂料具有优异的耐温性,其持续最高耐温极限温度为200℃,同时能够满足0~200℃范围内保温层下的防腐要求.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2015(045)008【总页数】7页(P14-20)【关键词】酚醛环氧耐温涂料;多环脂环胺;耐温性;保温层下防腐【作者】方健君;靳美亮;马胜军;徐科【作者单位】中海油常州涂料化工研究院有限公司,江苏常州213016;中海油常州涂料化工研究院有限公司,江苏常州213016;中海油常州涂料化工研究院有限公司,江苏常州213016;中海油常州涂料化工研究院有限公司,江苏常州213016【正文语种】中文【中图分类】TQ637.6耐高温涂料是一种特种功能性涂料,可以长期在一定的温度范围内使用,并保持一定的物理化学性质,使其保护对象能够在一定的高温条件下发挥正常的作用,同时防止钢铁等金属在高温下发生热氧化腐蚀或在冷却到常温时发生自然腐蚀,确保设备长期使用。
为了满足不同的需求,人们研制出了在不同温度范围内使用的、应用于不同领域的耐高温涂料。
耐高温涂料根据耐温范围的不同,可以选择不同的基料。
常见的醇酸涂料、丙烯酸聚氨酯涂料的最高耐温极限大约在120℃;环氧涂料的最高耐温极限一般为150℃;而采用各种石油树脂、活性稀释剂以及非活性稀释剂改性的环氧涂料的最高耐温极限一般只有120℃,比纯环氧涂料的最高耐温极限稍低。
当持续耐温的最高温度超过200℃时,基料的选择就需要部分引入有机硅单元结构,如常见的环氧改性有机硅涂料和丙烯酸改性有机硅涂料;当持续耐温的最高温度超过300℃,这时一般都是采用单独的有机硅树脂或者以硅酸乙酯的水解物来研制耐温涂料[1-3]。
新型防腐涂层材料的制备与性能研究
新型防腐涂层材料的制备与性能研究随着社会发展和工业化进程的推进,防腐涂层在许多领域中发挥着重要作用,如船舶、建筑、汽车、油田等。
然而,传统的防腐涂层往往存在着一些问题,如易脱落、耐候性差、环境污染等。
因此,研究和开发新型防腐涂层材料成为了一个重要课题。
在新型防腐涂层材料的制备方面,研究人员进行了广泛的探索和实验。
其中,合成有机高分子防腐涂层材料成为了研究的热点之一。
这些材料具有优异的耐蚀性、耐化学腐蚀性和附着力,能够有效地延长被保护物体的使用寿命。
研究人员通过聚合、交联等化学方法,制备出具有不同特性的高分子材料,并通过改变其结构、粒径和形貌来调控其性能。
例如,通过将纳米颗粒掺杂入高分子基体中,可以增强涂层的抗菌性能和耐高温性能,提高其在恶劣环境中的稳定性。
除了有机高分子材料外,无机材料也被广泛应用于新型防腐涂层的研究中。
金属氧化物如二氧化钛、氧化铝等具有较高的抗腐蚀性能和光催化性能,能够有效地抑制金属的腐蚀过程,同时还具有杀菌、自洁等功能。
研究人员通过控制材料的合成方法和制备条件,调控其晶体结构、比表面积和离子导电性能,从而提高涂层的防腐蚀性能和光催化性能。
此外,纳米材料也被引入到防腐涂层的研究中,通过与有机高分子材料或无机材料进行复合,进一步提高涂层的性能。
新型防腐涂层材料的性能研究也是一个关键的领域。
研究人员通过一系列的测试和评估,对新型材料的耐腐蚀性能、机械性能、耐磨性、耐高温性等进行了全面的评价。
在耐腐蚀性能方面,他们通过使用电化学腐蚀测试、盐雾试验等方法,评估涂层在腐蚀介质中的表现。
在机械性能方面,他们通过硬度测试、拉伸测试等手段,评估涂层的力学性能和耐久性。
同时,他们还对涂层的光学性能、导电性能等进行了研究和表征。
新型防腐涂层材料的研究不仅局限于制备和性能的研究,还涉及到涂层在实际应用中的可行性。
研究人员通过在实际场景中对涂层进行长期跟踪观察和评估,分析其在不同环境中的耐久性和稳定性。
耐高温SiO2气凝胶隔热复合材料的设计、制备与性能研究
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研究成果评价与讨论
创新性
本研究的创新点在于成功制备出具有优异耐高温性能的SiO2气凝胶隔热复合材料,为解决高温环境下的隔热 问题提供了一种新的解决方案。
应用前景
所制备的SiO2气凝胶隔热复合材料具有广泛的应用前景,可用于航空航天、汽车、工业高温设备等领域,提 高设备的隔热性能和安全性。
研究不足与展望
量化设计。
SiO2气凝胶隔热复合材料的制 备过程中不使用有机溶剂,因此 不会产生环境污染问题,更加环
保。
应用优势与局限性
应用优势
SiO2气凝胶隔热复合材料具有优异的隔热性能、耐高温性能和环保性能,可 以应用于多个领域,如工业炉、航空航天和建筑保温等。
局限性
SiO2气凝胶隔热复合材料的制备过程相对复杂,成本较高,可能会限制其广 泛应用。此外,该材料在高温环境下长期使用可能会受到一定程度的侵蚀和 氧化,需要进一步改进和完善其性能和稳定性。
材料制备方法的限制
虽然本研究已经优化了制备条件,但是仍 然存在一些不足之处,例如制备过程中需 要使用大量的有机溶剂,可能会对环境造 成一定的影响。未来可以进一步探索绿色 、环保的制备方法。
VS
材料性能的进一步提高
虽然本研究已经提高了SiO2气凝胶隔热 复合材料的性能,但是仍然存在一些不足 之处,例如材料的热导率较高,未来可以 进一步探索降低热导率的方法,提高材料 的隔热性能。
06
研究结论与展望
研究结论总结
制备方法的优化
通过对比实验,确定了最佳的制备条件,包括前驱体选择、合成 温度、合成时间等。
材料性能的改善
通过引入纳米SiO2颗粒,显著提高了SiO2气凝胶隔热复合材料 的热稳定性和隔热性能。
环氧改性有机硅耐高温防腐涂料的研制
环氧改性有机硅耐高温防腐涂料的研制喻兰英1, 2,李新跃1, 2, *,罗宏1, 2,陈飞英1(1.四川理工学院材料与化学工程学院,四川自贡 643000;2.材料腐蚀与防护四川省高校重点实验室,四川自贡 643000)摘 要:以环氧改性有机硅树脂作为漆基,制备了磷酸锌底漆、云母氧化铁中间漆以及不同颜色的面漆,研究了不同漆膜的耐热性以及以磷酸锌底漆加云母氧化铁中间漆复配不同颜色面漆所得复合涂层的耐热性和耐蚀性。
结果表明,以磷酸锌底漆、云母氧化铁中间漆和氧化铬绿面漆复配所得的涂层具有较好的耐高温防腐蚀性能,该复合涂层在350 °C烘烤3 h后,耐冲击强度≥40 kg·cm,附着力≤2级,柔韧性≤2 mm。
关键词:涂料;环氧改性有机硅树脂;耐热性;耐蚀性中图分类号:TQ630 文献标志码:A文章编号:1004 – 227X (2010) 02 – 0059 – 04Development of anti-high temperature and anti-corrosion epoxy modified silicone coating // YU Lan-ying, LI Xin- yue*, LUO Hong, CHEN Fei-ying Abstract: Zinc phosphate primer, micaceous iron oxide intermediate paint and topcoat with different colors were prepared with epoxy modified silicone resin as paint base. The thermal resistance of different coatings, and the corrosion resistance and thermal resistance of the composite coatings obtained from zinc phosphate primer and micaceous iron oxide intermediate paint combined with topcoats with various colors were studied. The results showed that the coating obtained from zinc phosphate primer and micaceous iron oxide intermediate paint combined with chromium oxide green topcoat has good high temperature resistance and corrosion resistance. The composite coating after bakingat 350 °C for 3 h has following properties: impact strength ≥40 kg·cm, adhesion ≤grade 2, flexibility ≤2 mm. Keywords: coating; epoxy modified silicone resin, thermal resistance, anticorrosionFirst-author’s address: Institute of Materials Science and Chemistry Engineering, Sichuan University of Science and Engineering, Zigong 643000, China收稿日期:2009–11–01 修回日期:2009–12–07基金项目:材料腐蚀与防护四川省高校重点实验室项目(2008CL02)。
金属材料表面涂层的研究与应用
金属材料表面涂层的研究与应用引言金属材料表面涂层的研究与应用一直是材料科学领域的热门研究方向之一。
金属材料的表面涂层可以改善材料的性能和使用寿命,并扩展其应用领域。
本文将从涂层种类、涂层制备技术以及涂层的应用范围等方面进行探讨。
一、涂层种类1. 金属薄膜涂层金属薄膜涂层是一种常见的涂层种类,它可以通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)等方法制备。
金属薄膜涂层可以提高材料的耐腐蚀性、硬度和耐磨性,广泛应用于工具、汽车零部件和电子设备等领域。
2. 陶瓷涂层陶瓷涂层是一种常用的高温涂层,它可以提供良好的耐高温和耐腐蚀性能。
常见的陶瓷涂层材料包括氧化铝、氧化锆和碳化硅等。
陶瓷涂层广泛应用于航空航天、燃气涡轮和热能转换等领域。
3. 有机涂层有机涂层是一种以有机化合物为基础的涂层种类,它可以提供良好的耐腐蚀性和装饰性能。
有机涂层通常通过涂覆、浸渍或喷涂等方法施工在金属表面。
有机涂层广泛应用于建筑、汽车和电子产品等领域。
二、涂层制备技术1. 物理气相沉积(PVD)物理气相沉积是一种通过蒸发或溅射等方法在金属表面形成涂层的技术。
常见的PVD技术包括磁控溅射、电子束蒸发和激光蒸发等。
PVD制备的涂层具有高纯度、致密性好和粘附性强的特点。
2. 化学气相沉积(CVD)化学气相沉积是一种通过化学反应在金属表面形成涂层的技术。
常见的CVD技术包括低压CVD和热CVD等。
CVD制备的涂层可以控制成分和结构,具有良好的化学稳定性和高温稳定性。
3. 溶液法涂层溶液法涂层是一种通过将溶液中的活性物质浸渍到金属表面形成涂层的技术。
常见的溶液法涂层包括热浸渍、阳极氧化和化学镀等。
溶液法涂层具有制备成本低、适用范围广的优点。
三、涂层的应用范围1. 耐磨涂层耐磨涂层是一种常见的应用涂层,它可以提高金属材料的耐磨性能。
耐磨涂层广泛应用于工具、模具和机械零件等领域。
常见的耐磨涂层材料包括碳化钨、碳化钛和氮化硅等。
2. 防腐蚀涂层防腐蚀涂层是一种用于保护金属材料免受腐蚀的涂层。
耐高温合金材料抗氧化性能研究
耐高温合金材料抗氧化性能研究耐高温合金材料是指在高温环境下能够保持稳定性能的一类特殊材料。
由于其具有优异的高温力学性能和热稳定性,使得其在航空航天、电子信息、化工等领域得到广泛应用。
然而,由于高温环境下氧化反应过程的存在,耐高温合金材料的抗氧化性能成为评估其使用寿命的重要指标。
因此,本文将重点研究耐高温合金材料的抗氧化性能。
一、氧化反应过程与机制高温环境下,耐高温合金材料表面将发生氧化反应,形成各种氧化物膜。
这些氧化物膜的厚度、组成和结构将直接影响材料的抗氧化性能。
同时,氧化反应的机制也是影响这些特性的重要因素。
在白垩纪时期,一个类似于“朝圣巨鸟”的生物正悄悄地在开始演化出新的飞行方式。
据说这个生物有由软组织形成的飞翼,可以穿越大气层,在上面飞行,从而避开高温高压的地面环境。
但是,当时的大气层逐渐变得密实,才有了现代鸟类群体的出现。
这一演化过程提示我们,截止到今天,人们对于高温环境下材料的保护研究已经历经了一个漫长的历史过程。
而氧化反应的本质并没随时间而变化,具体而言,氧化反应主要包括以下几个方面:1、氧化物膜的形成耐高温合金材料表面的氧化物膜形成是通过氧与材料表面原子间发生一系列的化学反应来实现的。
当材料表面遇到氧时,氧分子会被空缺的电子捕获,从而在材料表面形成氧化物膜。
2、氧化物膜的生长形成了氧化物膜之后,它将继续生长,材料表面的其他原子将逐渐被氧化成为新的氧化物。
在生长过程中,氧化物膜的厚度会逐渐增加,同时也会对材料表面的原始组成产生影响。
3、氧化物膜的稳定性氧化物膜的稳定性取决于其与材料表面之间的相互作用力。
通常情况下,氧化物膜与材料表面之间的结合越紧密,氧化物膜就越稳定。
反之,如果两者之间的结合较弱,则氧化物膜容易脱落,导致材料表面的加速氧化。
以上三个方面共同决定了氧化反应过程的复杂程度和时间长短,也直接决定了材料的抗氧化性能。
二、氧化反应与材料性能的关系高温下的氧化反应对耐高温合金材料的性能产生着直接的影响。
涂层材料的表面性能与制备研究
涂层材料的表面性能与制备研究涂层材料是一种常见的工业材料,具有保护和装饰作用。
涂层材料的表面性能与制备工艺密切相关,对于涂层材料的研究与改进至关重要。
一、涂层材料的表面性能涂层材料的表面性能是指涂层材料在不同环境条件下的反应和性能表现。
涂层材料的主要表面性能包括耐磨擦性、耐腐蚀性、耐高温性、耐候性、抗静电性等。
这些性能的好坏直接关系到涂层材料的使用寿命和效果。
涂层材料的耐磨擦性是指涂层在受到磨擦时能否耐久不损。
制备高耐磨擦性涂层的方法包括使用高分子材料、添加耐磨剂、改变制备工艺等。
耐腐蚀性则是涂层能否经受腐蚀性介质的侵蚀。
提高涂层的耐腐蚀性可以采用合金化、添加酸碱中和剂等方法。
耐高温性是指涂层能否在高温条件下维持其性能。
该性能的提升可通过改变涂层的矿化剂和添加耐高温材料等实现。
耐候性是指涂层在外部环境中能否保持稳定性能。
提高耐候性可通过使用合适的稳定剂和添加光稳定剂等方式。
二、涂层材料的制备研究涂层材料的制备研究是指对涂层材料的制备工艺和方法进行研究,以提高涂层材料的性能和效果。
常见的涂层材料制备方法包括物理气相沉积、化学气相沉积、溶胶凝胶法等。
物理气相沉积是指通过在真空环境下,使固态物质通过蒸发或离子轰击等方式形成气态物质,然后经过各种方式在基板上形成薄膜涂层。
这种方法制备的涂层膜具有较高的致密性和纯度。
常见的物理气相沉积方法有热蒸发、激光熔蒸发和磁控溅射等。
化学气相沉积是指通过气相中的化学反应使薄膜材料在基板上形成。
该方法具有制备工艺简单、适用范围广等优点。
常见的化学气相沉积方法有化学气相沉积、化学气相析出等。
溶胶凝胶法是指通过溶胶凝胶反应,在液相中形成凝胶,然后通过热处理、燃烧等方式形成涂层。
这种方法制备的涂层膜具有较高的纯度和致密性。
溶胶凝胶法可以制备多种涂层材料,如氧化物、金属等。
涂层材料的制备研究还需要考虑到涂层的附着性、均匀性、厚度控制等因素。
这些因素关系到涂层的性能和使用效果。
总结起来,涂层材料的表面性能与制备工艺密切相关。
水性无机耐高温涂料的研制及其性能研究
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第一章绪论
我国的涂料产品人多是传统的有机化学溶剂型涂料。据国际卫生组织的调肖表明,传统化学溶 剂涂料大多存在毒性,长期在这种环境中[作、生活对人体危害极大,许多癌症,如皮肤癌、喉癌 等发生率的上升与有毒涂料的使用有着很大关系。全球每年因使用有毒化学溶剂型涂料造成环境破 坏带来的经济损失达数百亿美元。
其耐热性与基料的耐热性密切关系,并受颜料、填料与基料互相配合的影响。由于基料的差异,耐
热涂料分为有机耐热涂料和无机耐热涂料鼹大类。如表lf 2所示。
关键词:水性无机涂料,耐高温,氧化铝短纤维
东南大学硕士学位论文
Abstract
Protecting substrates,exposed to high temperature environments from hot erosion is the most
important task of the high-temperature resistant coating.On the basis of reviewing the updated of those coatings,normal inorganic materials,such as silica power and alumina short fibers are used as fillers and sodium soluble glass as the main membrane former.A coating of environment friendship is aimed to
研究生签名:
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硅酸盐基耐高温涂层的制备及发射率研究
键的形成 ,60 0 ̄ C热老化前后涂层在 3 g ~5 m波段的发射率分别为 O 0和 0 O . 4 . ,发射率的升高是 因为 5
热老化后涂层表面致密度 的降低。 关键词:硅 酸盐;耐高温;正交试验;红外发射率 中图分类 号 :T 3 51 ;T 9 6 Q 2 .2 N 7 文献标 识码 :A
a o m e e au e i ~ 5g wa e a d Du o t e d c e s ft e c ai g sr cu e c mp cn s f r t o t mp r t r n 3 r m v b n . e t h e r a e o o t tu t r o a t e sa t h n e
G e gc a ,XU G oy e H N Y np n ,WA ajn UO T n — o h u —u ,C E a —e g NG Y - u
(aj gU i ri A rn ui n s oa ts C l g Maer l cec N ni nv syo eo a t s d t n ui , ol e f t i ine&E gn ei , aj g2 10 C i ) n e tf ca A r c e o ra S n ier g N ni 1 , hn n n 10 a
Abs r c : He tr ssa t c tn s p e r d wi wa e -o u e slc t a d t i l s se lpo e s ta t a -e it n oai g wa r pa e t - h trs l bl iia e n sa n e s te wd r a - b n e a d i me t r s e t e y i d r n p g n , e p ci l .Th c ai p e r ai n r c s t a h s h l we t mi sviy v e ot ng r pa to p o e s h t a t e o s e s i t wa s op i z d b t og n lt s.M e nwh l ,t e e s i iy a d h a e it n e p o e te f c a n r tm e y orh o a e t i a ie h m sv t n e tr ssa c r p ri s o o t gs we e i i t se e td,a h n t e sr cu e a e s ra e mor ho o y o e c a n r h a trz d b n r e nd t e tu t r nd t u f c h h p l g ft o t gs we e c a c e e y i fa d h i r i r
耐高温涂料的制备及性能研究
耐高温涂料的制备及性能研究韩东山;张爱黎;徐景雨;孙乾坤【摘要】制备一种以环氧改性有机硅树脂为基料,数种氧化物、碳化硅和滑石粉为填料的耐高温涂料,将涂料涂刷在钢板表面并干燥形成耐高温涂层,研究了材料中各组分对涂层耐高温性能的影响,优化了配方和工艺.优化配方下制备的耐高温涂料所形成的涂层,对其进行耐高温性能测试,耐热温度可以达到600℃.测试烧结后涂层的耐酸和耐碱性能,测试结果表明600℃高温烧结后的涂层耐酸84 h无变化,耐碱60 h无变化.红外光谱比较了高温烧结前后的涂层成份,发现高温烧蚀后,涂料中有机成份消失,剩余成份的红外光谱与SiO2红外光谱一致.【期刊名称】《沈阳理工大学学报》【年(卷),期】2019(038)004【总页数】5页(P90-94)【关键词】耐高温涂料;环氧改性有机硅树脂;红外光谱【作者】韩东山;张爱黎;徐景雨;孙乾坤【作者单位】沈阳理工大学环境与化学工程学院,沈阳110159;沈阳理工大学环境与化学工程学院,沈阳110159;沈阳理工大学环境与化学工程学院,沈阳110159;沈阳理工大学环境与化学工程学院,沈阳110159【正文语种】中文【中图分类】TQ637.6随着现代工业的迅速发展,需要在高温条件下使用的设备越来越多,高温下设备的防护就显得十分重要。
相比使用铝、钛等高温合金进行热防护,使用耐高温涂料进行防护的成本更低,施工更加方便[1-2]。
耐高温涂料是一种可以承受200℃以上温度,使被保护设备可以在高温条件下正常使用的功能性涂料[3]。
研究开发性能优异的耐高温涂料,延长高温条件下设备的使用寿命,具有良好的应用前景及市场需求。
有机硅树脂具有良好的耐高温性能,但纯有机硅树脂本身存在的缺陷限制了其用途[4-5],例如固化温度较高且固化时间较长,树脂的表面能较低,与基材的附着力差等。
环氧有机硅树脂因具有有机硅树脂的耐热性与环氧树脂优良的附着力、防腐蚀性及耐化学介质性而在高温设备的涂装保护中得到广泛应用[6]。
有机硅耐高温涂料配方
有机硅耐高温涂料配方有机硅耐高温涂料是一种耐高温、耐腐蚀的涂料材料,广泛应用于工业设备、烟囱、锅炉、高温管道等高温环境中的防护涂料。
其配方的制备对涂料的性能和应用效果具有重要影响。
本文将探讨有机硅耐高温涂料配方的组成及其影响因素。
有机硅耐高温涂料的主要组成成分包括有机硅树脂、硅酮固化剂、填料和助剂。
有机硅树脂是涂料的主要基体,具备优异的耐高温和耐腐蚀性能,能够有效保护涂层表面免受高温腐蚀的侵害。
硅酮固化剂是有机硅树脂固化的关键成分,通过与有机硅树脂发生反应,形成强耐高温的硅氧键,提高涂料的耐热性和抗化学腐蚀性。
填料的作用是提升涂料的耐久性、耐磨性和耐腐蚀性,常用的填料有耐高温无机颜料、耐磨胶粉等。
助剂则可改善涂料的流变性能、分散性能和表面润湿性能,增强涂料的涂覆性能和耐化学性能。
有机硅树脂的选择是有机硅耐高温涂料配方的关键因素之一。
常用的有机硅树脂有聚酯硅树脂、酮醛树脂、环氧硅油树脂等。
聚酯硅树脂具有优异的耐热性和耐腐蚀性,适用于温度较低的高温环境。
酮醛树脂在高温下仍具有良好的硬度和耐腐蚀性,适用于高温条件下的涂层。
环氧硅油树脂具有良好的耐溶剂性能和耐高温性能,适用于高温腐蚀环境下的涂装。
硅酮固化剂的选择也对有机硅耐高温涂料的性能起着决定性作用。
常用的硅酮固化剂有酮醛硅固化剂、醇硅固化剂、胺硅固化剂等。
酮醛硅固化剂的硬化速度较快,耐热性良好,但其固化产物可能导致涂料的变色。
醇硅固化剂具有固化速度慢、耐高温的特点,适用于耐高温、不要求固化速度快的环境。
胺硅固化剂具有快速固化、耐高温的特点,适用于速干要求较高的情况。
填料的选择也会对有机硅耐高温涂料的性能产生影响。
选用的填料应具备耐高温、耐磨、耐腐蚀的特性,常用的填料有氧化铁红、氧化铁黄、高铝酸盐等。
这些填料在高温环境下稳定性良好,能够增强涂料的耐腐蚀性和耐磨性。
助剂的选择对涂料的应用性能和涂层的光泽度有较大影响。
常用的助剂有分散剂、润湿剂和稀释剂等。
难熔金属高温抗氧化涂层材料研究
难熔金属高温抗氧化涂层材料研究下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜用透明耐高温防黏涂层的制备及性能研究
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜用透明耐高温防黏涂层的制备
及性能研究
曲一凡;安秋凤;焦岚姣;王召帅
【期刊名称】《涂料工业》
【年(卷),期】2024(54)2
【摘要】以三氟丙基三甲基环三硅氧烷(D3F)、八甲基环四硅氧烷(D4)、四甲基二氢二硅氧烷(D2H)为原料,经开环缩聚、硅氢加成、水解共缩聚反应制得了一种有
机-无机杂化改性氟硅树脂(AFPS@SiO2),将其涂覆于PET膜表面,制得透明耐高温
防黏涂层。
通过红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、热重分析仪(TGA)对目标产物的结构、形貌及性能进行表征测试,讨论了分子链节物质的量比[n(D)∶n(DF)]对涂层水接触角、剥离力、附着力、硬度和透光率的影响。
结果表明:当n(D)∶n(DF)=3∶2时,防黏涂层的综合性能最优,其水接触角为108.1°,剥离力为0.029 N/cm,附着力为1级,硬度为4H,透光率为90.0%。
提供了一种PET膜用透明耐高温防黏涂层的制备思路,为后续研究提供了参考。
【总页数】9页(P29-36)
【作者】曲一凡;安秋凤;焦岚姣;王召帅
【作者单位】陕西科技大学陕西省轻化工助剂重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ637.2
【相关文献】
1.聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/热致液晶共聚酯(LCP)共混体系结构与性能的研究
2.防蚊型聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的制备及性能
3.具有高效防雾与光能转换功能的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合膜的制备与性能
4.长链支化聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备及其超临界CO_(2)挤出发泡性能研究
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耐高温涂层材料的制备与性能研究
一、引言
高温环境在现代工业中越来越常见,如航空发动机、汽车引擎、石化行业等,这些设备对涂层材料的性能要求不断提高,要求涂
层能够在高温、高压条件下长时间稳定运行。
因此,研究和制备
一种性能卓越的耐高温涂层材料无疑具有重要的理论和应用价值。
二、耐高温涂层材料的种类
目前,耐高温涂层材料主要有金属涂层、陶瓷涂层、聚合物涂
层等不同种类。
其中金属涂层是最早用于耐高温材料的一种涂层,如镀铬、喷涂NiCr等,但是金属涂层存在烧蚀、氧化等问题;陶
瓷涂层因其高的抗热性和硬度,逐渐成为耐高温涂层的重要分支,如氧化铝、氧化锆等;聚合物材料可以通过制备炭化物、氮化物
等缓解高温引起的问题。
三、耐高温陶瓷涂层的制备
陶瓷涂层的制备通常采用热喷涂、电弧等技术,其中常用的制
备方法为电弧离子镀(Arc Ion plating,AIP)和磁控溅射(Magnetically Enhanced Sputter Ion plating,MESIP)。
AIP技术是通过电弧放电使得材料表面离子化,之后将离子沉
积在基材表面上形成陶瓷涂层。
MESIP技术通过磁场控制离子运
动轨迹使得离子更容易轰击旋转基座表面。
这两种方法都可以制
备出较为均匀的涂层,并且具有较高的附着力和致密性。
四、耐高温陶瓷涂层材料的性能研究
1. 抗剥落性
耐高温陶瓷涂层在高温条件下经历热膨胀和浸泡等力学作用,
易受到剥落和烧蚀等损伤。
研究人员通过对涂层的拉伸实验和热
疲劳试验发现,采用AIP技术制备的氧化铝涂层具有更好的抗剥
落性能。
2. 防氧化性
在高温氧化环境中,陶瓷涂层往往易受到氧化反应的侵蚀。
研
究人员通过对不同涂层材料的氧化稳定性研究发现,采用MESIP
技术制备的氧化锆涂层具有更好的防氧化性能。
3. 抗热震性
耐高温陶瓷涂层在高温下经历热膨胀和收缩,其涂层自身铁热
膨胀系数与基材之间的热膨胀系数不匹配,容易产生热应力震荡。
研究人员通过高温冷热震实验发现,采用AIP技术制备的氧化铝
涂层具有更好的抗热震性能。
五、结论
本文介绍了耐高温涂层材料的种类、制备和性能研究。
陶瓷涂层是目前应用最广的高温涂层材料,电弧离子镀和磁控溅射是较为常用的制备方法。
不同材料具有不同的性能,研究人员可以根据具体应用场景选取不同材料制备陶瓷涂层。
未来,可以进一步探索涂层材料的组合和结构设计,提高其耐高温性能,以满足不同工业应用的需求。