无机涂层烧成
无机纤维粒状棉涂层
无机纤维粒状棉涂层无机纤维粒状棉涂层是一种新型涂层材料,由无机纤维和粒状棉组成,具有优异的防火、防腐、保温、隔音等性能,被广泛应用于建筑、船舶、电力、化工等领域。
本文将从材料特性、制备工艺、应用领域等方面进行详细介绍。
一、材料特性无机纤维粒状棉涂层的主要成分是无机纤维和粒状棉。
无机纤维是一种具有优异耐高温、耐腐蚀、耐化学侵蚀等性能的纤维材料,常见的有岩棉、玻璃棉、陶瓷纤维等。
粒状棉是一种由纤维和无机颗粒组成的材料,具有良好的吸音、隔热、防火等性能。
将无机纤维和粒状棉混合制成涂层,可以充分发挥它们各自的优点,形成一种具有多种性能的材料。
无机纤维粒状棉涂层具有以下特点:1. 耐高温性能好:无机纤维具有优异的耐高温性能,可承受高达1000℃以上的温度,而粒状棉的无机颗粒也能够承受高温。
因此,无机纤维粒状棉涂层在高温环境下仍能保持稳定的性能,不易燃烧、膨胀、脱落等。
2. 防腐性能好:无机纤维粒状棉涂层具有优异的耐腐蚀性能,可在酸、碱、盐等腐蚀性介质中长期使用,不易生锈、腐蚀。
3. 隔音性能好:无机纤维粒状棉涂层的粒状棉具有良好的吸音性能,能够有效隔绝噪音,提高室内舒适度。
4. 保温性能好:无机纤维粒状棉涂层的无机纤维和粒状棉均具有优异的隔热性能,能够有效防止热量的散失,提高建筑物的能效。
5. 防火性能好:无机纤维粒状棉涂层的无机纤维和粒状棉均具有优异的防火性能,能够有效防止火灾事故的发生。
二、制备工艺无机纤维粒状棉涂层的制备工艺主要分为以下几个步骤:1. 材料准备:选择适宜的无机纤维和粒状棉作为主要原料,并加入一定比例的胶水、填料、助剂等辅料。
2. 混合:将原料按照一定比例混合,使其均匀分散,形成混合料。
3. 涂覆:将混合料涂覆在需要涂层的表面上,可采用刷涂、喷涂、滚涂等方式进行。
4. 固化:将涂覆好的材料放置在室温下自然固化,或者通过加热、加压等方式进行固化。
5. 表面处理:对固化好的涂层进行表面处理,如打磨、切割、涂漆等,使其达到所需的表面效果。
不同升温速率下低温瓷釉涂层的熔化行为
第42卷第8期2023年8月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.42㊀No.8August,2023不同升温速率下低温瓷釉涂层的熔化行为郭㊀鹏1,叶沈豪1,毛嘉熙1,钱㊀昊1,刘㊀毅2,闫东明1(1.浙江大学建筑工程学院,杭州㊀310058;2.浙江大学材料科学与工程学院,杭州㊀310058)摘要:低温瓷釉(LTE)涂层是一种新型金属表面无机防腐涂层,了解其在烧结成型过程中的熔化行为有助于调控LTE 涂层烧结工艺,得到基材表面覆盖完全㊁平滑的涂层㊂本文采用同步热分析仪研究LTE 涂层粉末在烧结过程中的质量和热量变化,采用热机械分析仪测得LTE 涂层圆柱体样品的玻璃化转变温度和热膨胀系数,采用自制热台显微镜研究不同升温速率下LTE 涂层圆柱体样品黏度㊁高度㊁体积以及接触角的变化㊂结果表明,随着升温速率提高,LTE 涂层圆柱体样品的烧结温度㊁软化温度和球形温度均降低,黏度减小,有利于涂层流平,因此宜采用20ħ/min 的升温速率㊂在530~550ħ时,LTE 涂层圆柱体样品的高度和接触角随温度的变化都将进入平台期,因此宜选择该温度区间作为LTE 涂层的烧结温度㊂关键词:LTE 涂层;升温速率;黏度;烧结温度;特征温度;接触角中图分类号:TG174.4㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)08-2881-07Melting Behavior of Low-Temperature Enamel Coating at Different Heating RatesGUO Peng 1,YE Shenhao 1,MAO Jiaxi 1,QIAN Hao 1,LIU Yi 2,YAN Dongming 1(1.College of Civil Engineering and Architecture,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China;2.School of Materials Science and Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China)Abstract :Low temperature enamel (LTE)coating is a new type of inorganic coating developed for metal surface corrosion protection.Understanding melting behavior of LTE coating during sintering process assist in the control of sintering technology,and produce a fully covering and smooth coating.Mass and heat changes of LTE coating powder during sintering process were investigated using synchronous thermal analyzer.Glass transition temperature and thermal expansion coefficient of LTE coating cyclinder sample were measured using thermal mechanical analyzer.Under different heating rates,changes of viscosity,height,volume with contact angle of LTE coating cyclinder sample were studied using self-made hot-stage microscope.Results show that with the increase of heating rate,sintering temperature,softening temperature,and spherical temperature of LTE coating cyclinder sample decrease.The viscosity is also reduced,which is benefical for coating leveling,suggesting that the 20ħ/min heating rate is optimum.Height and contact angle of LTE coating cylinder sample begin to enter plateau at the temperature range of 530~550ħ,indicating that this temperature range should be chosen as the sintering temperature of LTE coating.Key words :LTE coating;heating rate;viscosity;sintering temperature;characteristic temperature;contact angle收稿日期:2023-04-13;修订日期:2023-06-13基金项目:国家重点研发计划(2022YFE0109200);中国博士后科学基金面上资助(2022M722789)作者简介:郭㊀鹏(1998 ),男,硕士研究生㊂主要从事无机防腐涂层的研究㊂E-mail:22012276@通信作者:钱㊀昊,博士,助理研究员㊂E-mail:qianh@ 0㊀引㊀言瓷釉涂层是将涂覆在金属表面的一层或多层瓷釉在高温下搪烧后得到的一种致密无机涂层材料,已广泛应用于化学反应器㊁食品加工容器㊁炊具和石油管道的表面防护中[1-3]㊂当烧结温度达到釉料的软化点时,釉料由固态逐渐转变为黏弹态,流动的玻璃相逐渐相互渗透连接,气孔被排出,最终形成致密的涂层[4]㊂利用釉料的熔化行为可以控制气泡析出㊁结晶和氧化物的溶解,以及基材与釉料的反应等过程[5],从而制备2882㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷表面平整㊁无明显气孔缺陷和具有良好光泽度的瓷釉涂层㊂釉料的熔化行为会受到化学组成㊁混合比例㊁粒度分布㊁烧结温度和升温速率等影响[6-7],研究不同升温速率下瓷釉涂层烧结过程中的差异性有助于确定合适的升温速率和烧结温度,实现瓷釉涂层所需的平滑度和均匀性,为瓷釉涂层的工业生产提供指导[8]㊂因此,在瓷釉的工艺研究中,一般首先使用热台显微镜来研究原材料和产品的熔化性质,以确定软化㊁熔化㊁流动和烧结的各特征温度点[9-10]㊂Scholze[11]通过测量瓷釉粉末烧结过程中样品的特征几何形状变化来反映玻璃熔体的黏度,并根据烧结过程中首次收缩㊁最大收缩㊁变形㊁球体和流动等特征点进行划分㊂Pascual等[12]建立了一种计算特征几何形状黏度的方法,并将它们与高温黏度计测得值进行比较,获得了相同几何形状下更精确的黏度值,同时还考虑了球点黏度㊂Ahmed 等[8]将热台显微镜与膨胀法相结合,根据玻璃化转变温度㊁软化温度和半球点温度三个特征温度点,求解VFT(vogel-fulcher-tamman)方程中的三个未知常数A㊁B㊁T0(具体见式(1)),从而计算出黏度值,用于估计釉料配方对其熔融行为的影响㊂Zucchelli等[13]利用热台显微镜测量了瓷釉的黏度-温度曲线,得到了其烧结温度㊁软化温度㊁半球点温度和熔化温度,并分析了瓷釉和钢-瓷釉界面在烧制过程中的相变㊂本课题组开发了一种新型低温瓷釉(low temperature enamel,LTE)涂层,用于混凝土中钢筋的腐蚀防护[14-17],研究了不同升温速率下LTE涂层的烧结熔化行为,确定了LTE涂层的最优烧结参数,研究内容主要包括:1)通过TGA/DSC试验研究LTE涂层在烧结成型过程中的质量和热量变化,判断烧结过程是否有化学反应发生;2)通过热机械分析仪(thermal mechanical analyzer,TMA)试验研究LTE涂层的玻璃化转变温度,计算其平均热膨胀系数;3)通过自制热台显微镜研究了不同升温速率下LTE涂层烧结温度㊁软化温度㊁球形温度㊁半球点温度和熔化温度;4)研究不同升温速率下LTE涂层的黏度㊁圆柱体样品高度㊁体积以及接触角随温度的变化规律㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料按比例称取LTE涂层粉末原料,混合均匀后倒入氧化铝坩埚,随后在800ħ的高温炉中烧制30min,将粉末熔化成液态,并迅速冷却至室温,得到固体釉块,将固体釉块研磨并过200目(74μm)筛得到LTE涂层粉末㊂通过X射线荧光光谱测得的LTE涂层粉末的主要化学组成如表1所示㊂表1㊀LTE涂层粉末的主要化学组成Table1㊀Main chemical composition of LTE coating powderComposition P2O5Al2O3Na2O K2O B2O3CaF2Li2O SiO2CaO NiO CoO ZrO2 Mass fraction/%24.115.812.111.59.4 6.4 6.1 5.8 3.4 2.3 1.7 1.4将直径为20mm的HPB300钢筋切割成高度为10mm的圆柱体,并作为LTE涂层圆柱体烧结试验的基材,依次采用60㊁800㊁2000目(250㊁19㊁6.5μm)的砂纸打磨钢筋表面直至光滑㊂将打磨后的钢筋放入酒精溶液中超声清洗1min,去除打磨过程中钢筋试件表面残留的杂质㊂1.2㊀热重TGA/差热DSC试验使用TGA/DSC3+同步热分析仪(Mettler Toledo,Switzerland)记录LTE涂层粉末(11.3mg)从室温到600ħ的质量和热量变化,其中升温速率为10ħ/min,气氛为空气㊂此处使用的是200目筛分后的LTE涂层粉末,与LTE涂层制备时使用的粉末保持一致㊂1.3㊀热机械分析仪(TMA)使用热机械分析仪(TMA Q400,TA Instruments)测量LTE涂层圆柱体的热膨胀系数,测试时将直径为5mm㊁高为12mm的圆柱体样品以10ħ/min的升温速率从室温加热至膨胀曲线下降为止㊂温度-形变曲线上玻璃化转变温度附近会有明显的转折,此处曲线的切线交点定义为玻璃化转变温度[18]㊂1.4㊀热台显微镜试验采用如图1所示的手动冲压机和定制模具,将称量的LTE涂层粉末压制成直径为2mm,高度为3mm 的圆柱体样品,其中通过压力传感器控制压实压力在80kg,持荷时间为10s㊂第8期郭㊀鹏等:不同升温速率下低温瓷釉涂层的熔化行为2883㊀为探究升温速率对LTE 涂层烧结行为的影响,本试验设置了5㊁10㊁15㊁20ħ/min 共4种升温速率,对比不同升温速率下LTE 涂层的特征温度点变化情况,每组平行测试3个样品㊂图2为由可编程高温炉㊁K 型热电偶和长焦距显微镜组成的自制热台显微镜㊂将压制得到的LTE 涂层圆柱体样品放置在处理后的钢筋基材表面,随后放入高温炉靠近观察窗处㊂通过高温炉设置不同的升温速率,由显微镜实时原位录制样品在整个烧结过程中的形貌变化,由热电偶记录样品表面的实时温度㊂通过时间换算得到样品形貌随温度的变化情况,并进一步分析样品的各特征温度点,以及黏度㊁高度㊁体积㊁接触角等随温度的变化规律㊂图1㊀制样用手动冲压机和模具Fig.1㊀Manual stamping machine andmold 图2㊀自制热台显微镜Fig.2㊀Self-made hot-stage microscope 2㊀结果与讨论2.1㊀TGA /DSC 烧结曲线LTE 涂层粉末的TGA 和DSC 曲线如图3所示㊂可以看出,在室温到600ħ的温度范围内,LTE 涂层粉末的质量变化不超过1%,即基本不发生变化㊂LTE 涂层粉末在整个温度范围内表现为吸热,但最大值仅为6mW /mg,说明在涂层烧结过程中仅发生物理熔融,而没有发生任何化学反应㊂图3㊀LTE 涂层粉末的TGA 和DSC 曲线Fig.3㊀TGA and DSC curves of LTE coatingpowder 图4㊀LTE 涂层圆柱体样品热膨胀曲线和CTE 随温度变化曲线Fig.4㊀Thermal expansion curve of LTE coating cyclinder samples and change curves of CTE with temperature2.2㊀玻璃化转变温度玻璃化转变温度T g 是材料从玻璃态向高弹态转变的温度,是非晶态聚合物的固有特征,能影响聚合物材料的使用性能和工艺性能㊂在达到玻璃化转变温度T g 后,材料体积㊁膨胀系数㊁比热容和导热系数等都会发生较大的变化㊂图4为LTE 涂层圆柱体样品热膨胀曲线和热膨胀系数(coefficient of thermal expansion,CTE)随温度变化曲线(L 0为样品原始高度,ΔL 为样品高度变化),可以看到LTE 涂层的热膨胀曲线呈典型的曲线特征,即一个类似线性区域加上一个凸起的峰㊂T g 即热膨胀系数曲线中拐点处两端切线交点对应的温度值,为346ħ㊂此外,文中还计算了圆柱体样品在100~300ħ的平均CTE 值,可以看到在整个温度范2884㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷围内CTE 随温度的变化并不是线性的㊂随着温度升高,LTE 涂层的CTE 表现分为三个阶段:1)温度较低时的初始快速升高阶段;2)温度中等时的线性缓增阶段;3)玻璃化转变温度T g 附近的快速升高阶段㊂经过计算,LTE 涂层圆柱体样品在100~300ħ的平均CTE 值为16.3ˑ10-6㊀ħ-1㊂2.3㊀特征点温度在整个升温熔化过程中,将LTE 涂层圆柱体样品高度收缩5%时的温度定义为烧结温度T S ,将样品圆边可见的温度定义为软化温度T SO ,将样品形似球体且高度与宽度之比在0.9~1.0的温度定义为球形温度T SP ,将样品高度为宽度的一半时的温度定义为半球点温度T 1/2,将样品高度达到初始高度1/3时的温度定义为熔化温度T M [19-20]㊂LTE 涂层圆柱体样品在特征温度和不同升温速率下的形貌特征如图5所示㊂从图5可以看出,玻璃化转变温度T g (346ħ)总是发生在烧结温度T S 之前,软化温度T SO 总是发生在烧结温度T S 后,表明在达到T g 后,LTE 涂层圆柱体样品才开始发生烧结熔化,样品内部颗粒形态发生变化,最终软化变形㊂此外,可以看出,烧结温度T S ㊁软化温度T SO 和球形温度T SP 随着升温速率的升高而减小,半球点温度T 1/2和熔化温度T M 随着升温速率的升高而先增大后减小㊂对于升温速率为5㊁10和15ħ/min 的样品,随着温度升高,样品未出现典型的球形过程,而是在样品中部区域发生膨胀变形,达到一定温度后(约700ħ),样品表面破损,内部熔融物流出,最终完全熔化形成流动的瓷釉熔体㊂对于升温速率为20ħ/min 的样品,随着温度升高,样品不断熔化变形,并从圆柱状逐渐转变为圆球状㊁半球形状直至达到熔化温度形成液态熔体㊂图5㊀LTE 涂层圆柱体样品在特征温度和不同升温速率下的形貌特征Fig.5㊀Morphological features of LTE coating cylinder sample at characteristic temperature and different heating rates 2.4㊀黏度随温度变化情况VFT 方程在较宽的温度范围内能够提供良好的黏度拟合结果,常用来估计玻璃和釉料的黏度,计算公式如式(1)所示㊂lg η=A +B T -T 0(1)式中:η为黏度,T 为温度,A ㊁B ㊁T 0为方程的三个常数参数,通过玻璃化转变温度T g ㊁软化温度T S 和半球点温度T 1/2计算得到[21]㊂计算式如式(2)㊁(3)和(4)所示㊂T 0=12T g -3.55T 1/2+(9.25T S -12T g )(T 1/2-T g )/(T S -T g )8.45-2.75(T 1/2-T g )/(T S -T g )(2)第8期郭㊀鹏等:不同升温速率下低温瓷釉涂层的熔化行为2885㊀A =9.25T S -12T g +2.75T 0T S -T g (3)B =(T g -T 0)(12-A )(4)图6㊀不同升温速率下LTE 涂层圆柱体样品的黏度随温度变化情况Fig.6㊀Viscosity changes of LTE coating cylinder sample with temperature at different heating rates 图6为不同升温速率下LTE 涂层圆柱体样品黏度随温度变化情况,可以看出,当温度低于半球点温度T 1/2(约720ħ)时,在相同温度下,升温速率越低,黏度越高㊂这是因为较慢的加热速率会导致玻璃过早结晶,从而增加黏度,抑制烧结熔化过程[22]㊂在较高的黏度㊁表面张力和重力的作用下LTE 粉末难以形成球形,这与2.3节中观察到的结果一致㊂在半球点温度T 1/2之后,较低的升温速率反而导致黏度下降得更快㊂在烧结过程中,为保证瓷釉涂层在金属基材表面充分流平从而形成较为致密的涂层,以及对基材具有良好的润湿性,需要LTE 粉末在烧结时具有较低的黏性,因此在LTE 涂层在烧结过程中可优先选用20ħ/min 的升温速率㊂2.5㊀高度与体积随温度变化情况图7为Matlab 中LTE 涂层圆柱体样品特征图像㊁轮廓高度与体积计算方法㊂以5ħ为间隔,按照时间相似,利用Matlab 软件从显微镜记录的视频中间隔提取各对应温度点下LTE 涂层圆柱体样品形状特征图像,如图7(a)所示㊂随后对图像进行二值化处理,进而转变为二进制图像,对图像进行阈值分割并提取LTE 涂层圆柱体样品的轮廓特征,如图7(b)所示,根据圆柱体底部和顶部最远像素点间距离求得样品高度h ,与原始高度相比求得高度比㊂如图7(c)所示,按每像素在竖直方向上对圆柱体进行分割,求得各层圆柱体体积后累加得到总体积,与初始体积相比求得体积比[19]㊂图7㊀Matlab 中LTE 涂层圆柱体样品特征图像㊁轮廓高度与体积计算方法Fig.7㊀Feature image,height and volume calculation method of LTE coating cylinder sample in Matlab 图8为烧结过程中LTE 涂层圆柱体样品高度比和体积比随温度变化情况㊂由图8(a)可知,高度比反映了LTE 涂层在熔化过程中重力㊁黏性和表面张力之间的平衡,与烧结进程相对应㊂曲线最开始下降的点对应烧结温度T S ,其随着升温速率的升高而逐渐提前,意味着烧结温度不断下降,与2.3节中结果一致㊂随后,随着样品温度临近软化点,高度比不断减小,直到温度在500~700ħ时,随着温度升高,样品的高度比出现略微上升,这是由于烧结过程中涂层软化导致样品出现轻微的膨胀现象㊂当膨胀至一定体积后,样品高度比急剧下降,表明在该温度下样品黏性过低,导致黏性㊁重力以及表面张力之间达成的平衡被破坏,加速样品转变成熔融流体㊂从体积比的变化曲线(见图8(b))上可以看出,样品的体积比整体上处于相对稳定的状态,这主要是由于制样过程中瓷釉粉末已充分压实㊂此外,在整个烧结过程中无化学反应发生,只是物理上的熔融㊂其中,2886㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷轻微的上升趋势可能是由热膨胀引起的㊂图8㊀LTE 涂层圆柱体样品高度比和体积比随温度变化情况Fig.8㊀Changes of height ratio and volume ratio of LTE coating cylinder sample with temperature 2.6㊀接触角随温度变化情况图9㊀不同升温速率下LTE 涂层圆柱体样品与钢基材间的接触角随温度变化Fig.9㊀Changes of contact angle between sample and steel base of LTE coating cylinder sample with temperature at different heating rates 图9为不同升温速率下LTE 涂层圆柱体样品与钢基材间的接触角(样品与钢底座之间的角度)随温度变化情况㊂由图9可以看出,随着温度升高,所有样品的接触角变化趋势均为先维持不变,再快速增加,之后维持基本稳定,最后急速下降㊂所有样品的初始接触角均维持在90ʎ,随后,所有样品的接触角在软化温度T SO 附近开始快速增加,且升温速率越快,快速增加的起点温度越低,与2.3节中得到的软化温度T SO 随升温速率的变化趋势一致㊂接触角在半球点温度T 1/2以前维持相对稳定,在达到半球点温度T 1/2附近时试样形态迅速由球形或椭圆形变成半球形,进而变成流动态,此时接触角急剧减小㊂结合图8和图9可以看出,在530~550ħ时,LTE涂层圆柱体样品的高度和接触角随温度的变化都将进入平台期,在该温度范围内烧结得到的LTE 涂层平滑性好㊁致密性高,以及在基材表面覆盖均匀㊂此外,本文中LTE 涂层的软化温度T SO 为460~500ħ,在530~550ħ进行烧结可以满足玻璃类材料烧结温度应比软化温度高30~100ħ的要求[23]㊂3㊀结㊀论1)LTE 涂层在烧结成型的过程中无化学反应发生,仅是物理熔融过程㊂2)LTE 涂层玻璃化转变温度T g 为346ħ,LTE 涂层在100~300ħ时平均热膨胀系数值为16.3ˑ10-6㊀ħ-1㊂3)当升温速率为5~20ħ/min 时,随着升温速率的提高,LTE 涂层的烧结温度T S ㊁软化温度T SO 和球形温度T SP 均降低,半球点温度T 1/2和熔化温度T M 均先升高后降低㊂4)在530~550ħ时,LTE 涂层圆柱体样品的高度和接触角随温度的变化都将进入平台期,该温度区间可以作为LTE 涂层优选的烧结温度㊂此时,随着升温速率的提高,LTE 涂层的黏度降低,有利于涂层流平㊂因此,升温速率推荐使用20ħ/min㊂参考文献[1]㊀KOZLOVA A P,GUBA N I,DROBOT I parative testing of one-coat enamels for pipes[J].Glass and Ceramics,2001,58(1):72-74.㊀第8期郭㊀鹏等:不同升温速率下低温瓷釉涂层的熔化行为2887 [2]㊀FAN L,TANG F J,CHEN G D,et al.Corrosion resistances of steel pipe coated with two types of enamel by two coating processes[J].Journalof Materials Engineering and Performance,2018,27(10):5341-5349.[3]㊀CONDE A,DE DAMBORENEA J J.Electrochemical impedance spectroscopy for studying the degradation of enamel coatings[J].CorrosionScience,2002,44(7):1555-1567.[4]㊀PAGANELLI M,SIGHINOLFI D.Understanding the behaviour of glazes with the automatic heating microscope-analysis of softening temperature,viscosity and surface tension[J].Ceramic Forum International,2008,85(5):63-67.[5]㊀SALEM S,JAZAYERI S H,BONDIOLI F,et al.Characterizing thermal behavior of ceramic glaze containing nano-sized cobalt-aluminatepigment by hot stage 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无机涂层 金属涂层 涂层
无机涂层是一种特殊的涂层类型,其主要成分是矿物质和无机物,而不是有机物。
这种涂层通常具有较高的硬度和耐久性,能够承受高温、腐蚀和磨损等恶劣环境。
无机涂层常用于金属表面保护,可以提高金属的耐腐蚀性和耐磨性,延长其使用寿命。
金属涂层是指将金属粉末或金属箔涂覆在非金属材料表面,形成一层保护膜。
这种涂层具有金属的光泽和导电性,可以用于装饰和防护。
金属涂层常用的材料包括铝、锌、铜、银等,可根据不同的需求选择不同的涂层材料。
涂层是指涂覆在物体表面的一层物质,其作用是保护、装饰或特殊功能。
涂层的种类很多,根据其成分和用途可分为油漆、涂料、润滑油等。
涂层具有多种性能,如防水、防潮、防腐、绝缘、保温等,广泛应用于建筑、机械、电子、航空航天等领域。
以上信息仅供参考,如有需要,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
无机涂料详细介绍
无机涂料详细介绍无机涂料采用天然无机矿物质,没有添加任何化学成分和人工合成物质,释放健康离子(负氧离子)原理技术源于纯天然技术,无需外部能源催化,在紫外激发的情况下释放负氧离子,24小时持续净化甲醛,与市面上其它墙面材料利用光触媒进行净化甲醛有着本质上的区别,从而净化空气,下面我们对无机涂料进行详细介绍。
一、无机涂料概念无机涂料的主要成分纯天然无机成分、及氧化改性的硅酸钾是构成具有独一无二品质!无机涂料的基本要素为无机矿物涂料健康环保!二、无机涂料适用范围主要用途及应用场所适用于环保消防部门、银行金融部门、医院卫生部门、机关院校、学校、实验室、地铁机场,隧道、地下车库、车站商场、国防建筑、高端住宅别墅以及精密工业等相关场所。
三、无机涂料的主要性能1、无机涂料里的矿物是地壳中自然存在的化合物或天然元素:又称无机盐,是人体内无机物的总称。
是构成人体组织和维持正常生理功能必需的各种元素的总称,是人体必需的七大营养素之一。
2、矿物质和维生素一样,是人体必必需的元素,矿物质是无法自身产生合成的,每天矿物质的摄取量也是基本确定的,但随年龄、性别、身体状况、环境、工作状况等因素有所不同。
四、无机涂料的主要特点1、天然环保零甲醛、零VOC无机涂料精选天然及无机成分构成,不添加任何防腐剂、防霉剂等有机化学溶剂,因此零甲醛、零VOC。
2、净化空气异味不残留无机涂料能长效保持值在10左右,能杀灭与涂层接触空气中的有害细菌孢子,提高空气的质量指量。
3、不起皮、不脱落无机涂料具有极强的渗透力,能渗入墙体基质,产生"石化现象"而且像人体皮肤一样呼吸透气,墙体清洁保养可用高压水枪冲洗,且不会出现涂层脱落现象。
4、超长寿命无机涂料的颜料来自于纯天然矿物质材料,渗透力强,耐候性好,生命周期长,不褪色。
5、天然防霉、0级防霉功能(最高防霉等级)无机涂料不含营养素,能防止菌类、苔藓滋生;具有透气性、能保持墙身干爽;含碱性值≥10.5,具有强杀菌的功效。
金属材料的表面改性和涂层技术
金属材料的表面改性和涂层技术金属材料是现代工业中应用广泛的材料之一。
然而,一些金属材料的表面性能可能不够优越,比如容易受腐蚀、磨损、氧化等。
这时,表面改性和涂层技术就非常重要了,它们可以显著提高金属材料的性能和寿命,增加材料的价值。
本文会从表面改性和涂层技术两个方面进行探讨。
一、表面改性技术表面改性是通过对金属表面进行化学、物理或机械处理的方式改变其表面性质,从而提高金属的性能。
下面列举几种常见的表面处理技术。
1、表面氧化技术表面氧化是指利用氧化剂对金属表面进行氧化处理,形成一层氧化膜。
这层氧化膜可以提高金属材料的耐腐蚀性和耐磨损性,同时也可以用于染色、涂覆或印刷等工艺。
表面氧化常用的方法有阳极氧化、化学氧化和等离子氧化等。
2、表面镀层技术表面镀层是将不同金属或非金属物质镀覆在金属表面上,形成一个新的复合材料。
这个新的复合材料可以在原有金属基材的基础上增加一些新的性能,如降低摩擦系数、提高抗磨损性、改善电性能等。
表面镀层常见的有镀铬、镀镍、镀锌、镀铝等。
3、表面强化技术表面强化是通过对金属表面进行机械、热、化学等不同方式的处理,来提高金属材料的强度、硬度和耐磨性等。
表面强化常用的方法有等离子喷涂、火焰喷涂、热处理、冷喷涂等。
二、涂层技术涂层技术是将不同的涂料或材料涂覆在金属表面形成一层薄膜,从而增强材料的性能。
涂层技术可以分为有机涂层和无机涂层两种类型。
1、有机涂层技术有机涂层是指以有机树脂为主体的涂层,其形成机理主要有溶剂挥发、反应固化和辐射固化等方式。
有机涂层具有良好的电绝缘性、防腐性、耐磨性和抗紫外线性能等。
其中,环氧、聚氨酯、丙烯酸等涂料是常用的有机涂料。
2、无机涂层技术无机涂层是指以无机物质为主体的涂层,其形成机理主要有溶液反应和过程固化等方式。
无机涂层具有高强度、高温耐性、防腐性和耐化学腐蚀性等性能。
其中,磷化、阳极氧化、硅酸盐涂层等涂料是常用的无机涂料。
三、结论表面改性技术和涂层技术的应用范围十分广泛,在工业制造、汽车制造、航空航天、电子设备等领域得到了广泛的应用。
无机釉的名词解释
无机釉的名词解释无机釉是一种用于陶瓷制作中的一种特殊材料,它起到了装饰和保护作用。
在陶瓷制作过程中,无机釉的使用可以使陶瓷作品更加美观和耐用。
无机釉由多种矿物质的混合粉末制成,并通过特定的工艺施加在陶瓷器皿的表面,然后在高温下熔化成为一层坚硬的玻璃状涂层。
这层无机釉可以形成陶瓷作品的外观特征,如光泽、颜色和质感等。
无机釉的成分主要包括多种氧化物,如硅酸盐、铝酸盐、钛酸盐等,通过不同比例的混合,可以制备出各种不同颜色和特性的釉料。
有些釉料还会添加少量的氧化金属,以增加陶瓷作品的装饰效果。
无机釉的制作工艺需要严格控制温度和气氛等因素。
在烧成过程中,根据不同的釉料和作品种类,需要控制釉层的熔化程度和时间,以达到理想的装饰效果。
同时,如果温度和气氛控制不当,会导致釉层出现熔融不均匀、颜色暗淡、开裂等问题。
无机釉的应用范围非常广泛。
在陶瓷制作中,无机釉可以用于瓷器、陶器、瓷砖等各种陶瓷作品的装饰。
不同的釉料和装饰工艺可以展现出丰富多样的效果,如素雅的青瓷、艳丽的彩绘瓷器等。
同时,无机釉还可以起到保护作用,使陶瓷作品具有一定的抗水、抗氧化和抗磨损能力。
除了陶瓷制作,无机釉还应用于其他领域。
在建筑材料中,釉料被广泛应用于瓷砖和墙面装饰,以提高建筑物的美观和耐久性。
在电子行业,无机釉可用于电子器件的封装和表面涂层,以实现绝缘和保护功能。
此外,在化妆品和工艺品等领域,无机釉也扮演着重要的角色。
然而,无机釉制作和应用过程中一些问题也需要注意。
首先,无机釉中的某些成分可能对环境和人体健康造成一定的威胁,因此在制作、使用和处理过程中要注意安全措施。
其次,由于釉料中矿物质的来源和性质的差异,无机釉的质量和稳定性也存在一定的差异,需要进行严格的质量控制。
综上所述,无机釉作为一种陶瓷制作中的重要材料,具有丰富多样的装饰效果和保护功能。
通过合理的配方和工艺控制,可以制备出各种颜色和特性的无机釉。
然而,在应用过程中还需注意安全和质量问题。
金属表面处理工艺流程中的涂层材料选择
金属表面处理工艺流程中的涂层材料选择在金属表面处理工艺流程中,涂层材料的选择起着至关重要的作用。
合理选择适合的涂层材料不仅可以改善金属表面的性能,还能延长其使用寿命。
本文将从涂层材料的分类和特性出发,探讨金属表面处理工艺流程中的涂层材料选择方法。
一、涂层材料分类与特性涂层材料按其化学成分和功能可分为有机涂层和无机涂层两大类。
1. 有机涂层有机涂层通常由聚合物为主要成分,如聚酯、聚氨酯、环氧树脂等。
有机涂层具有较好的附着力、耐腐蚀性能和防护性能。
其优点在于可以改善金属表面的光洁度,并且具有一定的抗刮擦性和耐磨性。
2. 无机涂层无机涂层主要由无机化合物构成,如金属氧化物、陶瓷和玻璃等。
无机涂层具有较好的耐磨性、耐高温性和耐腐蚀性能。
其优点在于可以增加金属表面的硬度和耐蚀性,并且具有较好的绝缘性能。
二、涂层材料选择方法在选择涂层材料时,需要考虑以下几个方面的因素:1. 金属基材的性质每种金属基材的性质不同,对涂层材料的要求也不同。
例如,对于易氧化的铁基材,应选择具有良好防锈性能的无机涂层材料。
而对于铝基材,由于其特殊的物理和化学特性,有机涂层材料更为适合。
2. 使用环境和条件涂层材料的选择还取决于金属制品的使用环境和使用条件。
例如,对于需要经受高温或腐蚀性环境的金属制品,应选择具有较好耐高温和耐腐蚀性能的涂层材料。
3. 涂层材料的特性根据金属制品的具体要求,选择具有对应特性的涂层材料。
例如,如果需要增加金属制品的硬度和耐磨性,可以选择具有较好硬度和耐磨性的无机涂层材料。
4. 工艺要求和经济性涂层材料的选择还应考虑到工艺要求和经济性。
根据金属表面处理工艺流程的要求,选择工艺性能较好的涂层材料。
同时,还需考虑涂层材料的成本和使用寿命,以确保经济合理性。
三、案例分析以铁制品为例,根据其易氧化和耐腐蚀的特性,建议选择具有防锈性能较好的无机涂层材料。
在无机涂层材料中,可根据具体要求选择铁氧化物涂层或磷酸盐涂层。
重要无机涂料
重要无机涂料来源:世界化工网:无机涂料是涂料工业中最重要的组成部分。
一般说来,以水溶液无机聚合物为粘结剂的涂料就叫无机涂料。
在世界范围内,无机涂料占建筑涂料总量的40%左右。
传统的石灰水,大白粉,可赛银等就是以生石灰,碳酸钙,滑石粉等为主要原料加适量东周胶配制而成的内墙涂刷材料。
他们的耐水性差,涂膜质地疏松,易起粉,早已被以合成树脂为基础配制成的各种涂料所取代。
但硅溶胶,水玻璃的出现,又赋予无机涂料以新的生命。
80年代末我国开始研制,现已开始生产的以硅酸钾为主要粘结剂的JH80-1和以硅溶胶为主要粘结剂的JH80-2系列无机涂料,已成功地用于内外墙的建筑装饰。
另外还开发了用于桥梁,石油钻井平台,石油贮槽,造船以及海洋及结构方面的无机富锌底漆,磷酸盐系列涂料以及适于涂覆陶瓷,玻璃,水泥制品,塑料,木材等表面上的新型陶瓷涂覆剂等。
人么对无机涂料的要求也会越来越高,今后将趋于高装饰性,噶耐久性及高性能涂料的方向发展。
建筑涂料按其化学成分分为有机涂料和无机涂料两大类。
尽管有机高分子建筑涂料具有粘结强度高,装饰性和韧性好等优点;但从防燃性,耐酸碱性,低温成膜性及节约能源,防污染方面看,无机涂料具有有机涂料无法达到的性能。
概括起来无机涂料有以下特点:①原料资源丰富,生产工艺比较简单,价格较低,节约能源,减少环境污染;②粘结力较强,对基层处理要求不是很严;③材料的耐久性好,遮盖力强,装饰效果好;④温度适应范围宽;⑤颜色均匀,保色性能持久;⑥有良好的耐热性,防火性,无毒等。
可见,无机涂料是一种极具发展前途的建筑涂料。
一、碱金属硅酸盐涂料1.成膜特征与典型配方碱金属硅酸盐(M2O·mSiO2·nH2O)又称水玻璃,常指硅酸钠,硅酸钾,硅酸锂,还包括硅酸按在内的四种水溶液。
其中,常用的是硅酸钠和硅酸钾作为主要成膜物。
他们的成膜特征见表7-2.以硅酸钾为主要成膜物的建筑涂料耐水性较好,与水泥基层粘结牢固,又有较优异的耐候性,以及成膜温度低等特点,所以该类产品发展迅速,按目前国内使用时间较长的箭镞涂料进行比较,有工程实例可查的建筑外墙涂料,能坚持10年以上涂膜无大裱花的仅有2~3种,其中之一就是硅酸钾作为主要成膜物的涂料。
8.无机涂层的涂搪工艺
静电干粉涂搪的原理
干粉静电涂搪
与有机涂料的粉末相比,普通的无机涂 层粉末在二方面是不足的。 (1)电阻率 有机涂料: 1016~18欧姆/厘米 无机涂层: 106欧姆/厘米 (2)密度 有机涂料: 1.1克/立方厘米 无机涂层: 2.5~2.7克/立方厘米
干粉静电涂搪
用有机硅烷包裹瓷釉,模拟有机粉末的性 能,通过这样的处理,无机涂层釉的电阻 率可达到1014欧姆/厘米。 熔块干磨到平均尺寸为30μm,烘干,然 后浸入含有0.5%包裹剂的溶液中,包裹 好的颗粒悬浮在流化床中,输送到静电粉 末喷枪中进行喷涂。
浸搪
形状简单的平板制品,用比重较低 和停留性较高的釉浆,具有更好的 流淌性能。 形状复杂的无机涂层制品,用比重 较高和停留性较低的釉浆,具有更 好的涂搪性能。
浸搪
浸搪作业的无机涂层釉浆比重一般控制 在1.63~1.75g/cm3,并用停留剂进行适 当调整,烧成后的瓷层厚度为 75~125μm。 把一块尺寸已知的平板浸在釉浆里,取 出称量其流淌后的重量,然后根据重量 与瓷层厚度的关系,可以把瓷层的厚度 控制在较精确的范围内。
干粉静电涂搪
喷涂设备的生产厂家现在己能生产 全循环式静电粉末喷涂机械,各种 静止式的或来复式的喷枪。 其粉末的利用率可达到95~98%, 最佳的湿度和温度条件分别为 40~45%和20~25℃。
干粉静电涂搪
由于不需要粘土和电介质等磨加物,粉 末涂搪熔化后瓷层的光泽和耐酸性能都 得到了改善。 钛白釉可以与一些黑色底釉一起实现二 搪一烧。由于不可能磨加着色氧化物, 彩色制品一般采用本身含有颜色的瓷釉。
无机材料科学基础《烧结》知识点
(1)常压烧结:又称无压烧结。
属于在大气压条件下坯体自由烧结的过程。
在无外加动力下材料开始烧结,温度一般达到材料的熔点0.5-0.8即可。
在此温度下固相烧结能引起足够原子扩散,液相烧结可促使液相形成或由化学反应产生液相促进扩散和粘滞流动的发生。
常压烧结中准确制定烧成曲线至关重要。
合适的升温制度方能保证制品减少开裂与结构缺陷现象,提高成品率。
(2)热压烧结与热等静压烧结:热压烧结指在烧成过程中施加一定的压力(在10~40MPa),促使材料加速流动、重排与致密化。
采用热压烧结方法一般比常压烧结温度低100ºC左右,主要根据不同制品及有无液相生成而异。
热压烧结采用预成型或将粉料直接装在模内,工艺方法较简单。
该烧结法制品密度高,理论密度可达99%,制品性能优良。
不过此烧结法不易生产形状复杂制品,烧结生产规模较小,成本高。
作为陶瓷烧结手段,利用来自于表面能的表面应力而达到致密化的常压烧结法虽是一般常用的方法,但是,不依赖于表面应力,而在高温下借助于外压的方法,也是可以采用的。
这就是称为热压法的烧结方法。
广义来说,在加压下进行烧结的方法包括所有这类方法,超高压烧结和热等静压(HIP)烧结也属于这类方法。
不过,一般都作为在高温下施加单轴压力进行烧结的方法来理解。
其基本结构示于图1。
首先,制备粉体试料,置于模型中,在规定温度下加热、加压,获得烧结体。
由于下述原因而采用这种方法:(1)烧结温度降低;(2)烧结速度提高;(3)使难烧结物质达到致密化。
因为能够在颗粒成长或重新结晶不大可能进行的温度范围达到致密化,所以,可获得由微小晶粒构成的高强度、高密度烧结体。
图2所示,是热压对陶瓷致密化影响效果之一例。
将热压作为制造制品的手段而加以利用的实例有:氧化铝、铁氧体、碳化硼、氮化硼等工程陶瓷。
连续热压烧结生产效率高,但设备与模具费用较高,又不利于过高过厚制品的烧制。
热等静压烧结可克服上述弊缺,适合形状复杂制品生产。
防腐涂层分类
防腐涂层分类
防腐涂层是一种应用广泛的涂层,用于保护金属表面免受腐蚀和氧化的影响。
根据涂层的成分和用途,防腐涂层可以分为以下几类:
1. 金属涂层:金属涂层是一种将金属颗粒或金属化合物涂覆在金属表面上的涂层。
金属涂层可以提供优异的耐腐蚀性能,例如铝、锌、铬等金属涂层可以提供防锈和防腐蚀的保护。
2. 有机涂层:有机涂层是一种含有有机物的涂层。
有机涂层可以提供优异的耐化学腐蚀性能,例如环氧树脂涂层、聚氨酯涂层等。
3. 无机涂层:无机涂层是一种含有无机物的涂层。
无机涂层可以提供优异的耐高温、耐腐蚀性能,例如陶瓷涂层、磷化涂层、硅酸盐涂层等。
4. 复合涂层:复合涂层是一种由多种涂层组合而成的涂层。
复合涂层可以综合利用各种涂层的优点,提供更加优异的防腐性能。
5. 阳极保护涂层:阳极保护涂层是一种利用阳极保护原理来保护金属表面的涂层。
阳极保护涂层可以提供优异的耐腐蚀性能,例如铝阳极保护涂层、锌阳极保护涂层等。
以上是防腐涂层的主要分类,不同类型的涂层在不同的应用场合具有不同的优缺点,需要根据具体情况选择合适的涂层。
热喷涂涂层
锆英石
锆英石
塑料热喷涂材料
热喷涂塑料涂层比传统的刷涂、静电喷涂、 流化床喷涂塑料无机涂层的成本低、投资 少,无机涂层厚度与工作场地无限制,不 含溶剂,符合环保要求。 采用的塑料涂层材料熔化温度范围应较宽、 粘度较低、热稳定性好,一般采用粉末形 式。
热喷涂用复合粉末材料
热喷涂用复合材料分为两种: 一种是为适应热喷涂工艺而制备的复合材料,例 如,为防止碳化钨材料在喷涂过程中氧化分解而 制备的镍包碳化钨复合粉末材料,它们是当前热 喷涂用复合材料的主流: 另一类是通过增强相增强无机涂层性能的复合材 料,如纤维增强无机涂层材料,这类材料目前还 在研究探索过程中。 从形式上看,热喷涂复合材料分为复合丝材和复 合粉末材料。
常用热喷涂材料
虽然热喷无机涂层适合的材料范围很广泛,但是由于热喷涂技术工 艺的特殊性,对热喷涂材料仍有一定的限制。常用热喷涂材料集中 在以下范围内: ①金属热喷涂材料 金属热喷涂材料一般有线材和粉末两种形式。线材是用普通的拉拔 方法制造的,而粉末一般是用雾化法制造的。由于粉末材料表面积 大,氧化程度高,所以在方便的条件下推荐采用线材。但粉末制造 方法简单、灵活,材料成分不受限制,因此小批量热喷涂时一般采 用粉末材料。 ②陶瓷热喷涂材料 陶瓷热喷涂材料最主要的形式是粉末,制造方法有熔融破碎、化学 共沉积、喷雾干燥等。另外,将陶瓷粉末烧结制成陶瓷棒可直接喷 涂,但成本相对较高,因此应用很少。
热喷涂无机涂层应力
大部分无机涂层材料的冷却凝固伴随着收缩过程。当熔滴撞击基体 并快速冷却、凝固时颗粒内部会产生张应力,其大小与无机涂层厚 度成正比。无机涂层厚度达到一定程度时,无机涂层内的张应力超 过无机涂层与基体的结合强度或无机涂层自身的结合强度时,无机 涂层就会发生破坏。 薄无机涂层一般比厚无机涂层更加经久耐用。高收缩材料如某些奥 氏体不锈钢易产生较大的残余应力,因此不能喷涂厚的无机涂层。 由于无机涂层应力的限制,热喷无机涂层的最佳厚度一般不超过 0.5mm。 喷涂方法和无机涂层结构也影响无机涂层的应力水平。致密无机涂 层中的残余应力要比疏松无机涂层的要大。无机涂层应力大小还可 以通过调整喷涂工艺参数而部分控制,但更有效的办法是通过无机 涂层结构设计,采用梯度过度层缓解无机涂层应力。
防腐材料有哪些
防腐材料有哪些
防腐材料是一类用来保护金属和其他材料免受腐蚀和氧化的材料。
在工业生产和日常生活中,防腐材料起着非常重要的作用,可以延长材料的使用寿命,提高产品的质量和性能。
下面是一些常见的防腐材料:
1. 有机涂层材料:有机涂层材料是一种常见的防腐材料,可以涂覆在金属表面形成保护层。
常见的有机涂层材料包括油漆、树脂和聚合物等。
2. 无机涂层材料:无机涂层材料是指使用无机物质制成的涂层材料,具有较强的耐腐蚀能力。
例如,氧化铝、氧化锌等。
3. 防腐涂料:防腐涂料是一种可以涂覆在金属表面形成保护层的涂料,能够防止金属腐蚀和氧化。
常见的防腐涂料包括环氧树脂涂料、聚氨酯涂料、硅酮涂料等。
4. 防腐胶粘剂:防腐胶粘剂主要用于金属接缝的密封和防护作用,能够阻止金属表面的氧化和腐蚀。
常见的防腐胶粘剂包括聚合物胶水、硅酮胶等。
5. 阳极保护材料:阳极保护材料是一种常用的金属防腐材料,通常用于金属结构的防腐保护。
它通过将金属构件与一个更容易腐蚀的阳极连接起来,从而牺牲阳极来保护金属。
6. 防腐油剂:防腐油剂是一种通过渗透和覆盖金属表面形成防腐保护层的材料。
常见的防腐油剂有矿物油、润滑油等。
7. 电化学防腐材料:电化学防腐材料通过改变金属表面的电位差,形成一层保护层,防止金属的腐蚀和氧化。
常见的电化学防腐材料有镀锌、镀铬等。
综上所述,防腐材料种类繁多,每种防腐材料都有不同的特点和应用范围。
选择适合的防腐材料能够提高材料的耐腐蚀性能,延长使用寿命,减少维修和更换成本。
无机热控涂层
无机热控涂层
无机热控涂层是一种新型的涂层材料,它可以在高温环境下保护物体表面不受热损伤,同时还能够控制物体表面的温度,使其保持在一个适宜的范围内。
这种涂层材料具有很多优点,比如耐高温、耐腐蚀、耐磨损等,因此在航空航天、能源、化工等领域得到了广泛的应用。
无机热控涂层的制备方法主要有物理气相沉积、化学气相沉积、溅射等。
其中,物理气相沉积是一种常用的制备方法,它可以通过高温蒸发、离子束轰击等方式将材料沉积在物体表面上,形成一层均匀、致密的涂层。
这种涂层材料的厚度一般在几微米到几十微米之间,可以根据需要进行调节。
无机热控涂层的应用范围非常广泛,比如在航空航天领域,它可以用于保护飞行器表面不受高温气流的侵蚀,同时还可以控制飞行器表面的温度,使其保持在一个适宜的范围内。
在能源领域,无机热控涂层可以用于保护燃烧室、热交换器等设备的表面不受高温气体的侵蚀,同时还可以提高设备的热效率。
在化工领域,无机热控涂层可以用于保护反应器、管道等设备的表面不受腐蚀和磨损,同时还可以提高设备的使用寿命。
无机热控涂层是一种非常有前途的涂层材料,它可以在高温环境下保护物体表面不受热损伤,同时还可以控制物体表面的温度,具有很多优点。
随着科技的不断进步,无机热控涂层的应用范围将会越
来越广泛,为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
石墨烯无机发热涂料原理
石墨烯无机发热涂料原理石墨烯无机发热涂料是一种新型的发热材料,它具有高效发热、稳定性好、节能环保等特点,被广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。
那么,石墨烯无机发热涂料的原理是什么呢?石墨烯无机发热涂料的原理主要基于石墨烯的独特性质。
石墨烯是由碳原子构成的二维材料,具有极高的导热性和导电性。
通过将石墨烯与无机材料相结合,形成了石墨烯无机发热涂料。
石墨烯无机发热涂料中的石墨烯具有较高的导热性。
石墨烯的导热系数非常高,可以达到5000-6000 W/(m·K),是铜的几十倍。
这使得石墨烯能够迅速将热量传导到涂层表面,并将热量均匀地散发出去。
石墨烯无机发热涂料中的石墨烯还具有良好的导电性。
石墨烯是一种优良的电导体,可以有效地传导电流。
当电流通过石墨烯涂层时,石墨烯会迅速将电能转化为热能,使涂层表面产生热量。
石墨烯无机发热涂料中的无机材料也起到了重要的作用。
无机材料可以增强涂层的稳定性和耐高温性能,使其能够在高温环境下长时间工作。
同时,无机材料还可以提高涂层的附着力和耐腐蚀性,延长涂层的使用寿命。
石墨烯无机发热涂料的制备过程相对简单,一般是将石墨烯和无机材料混合,并添加适量的溶剂进行搅拌,形成均匀的涂料溶液。
然后,将涂料溶液涂布在需要发热的物体表面,经过干燥和固化,形成坚固的发热涂层。
石墨烯无机发热涂料可以应用于多个领域。
在建筑领域,可以将石墨烯无机发热涂料应用于墙面、地板、屋顶等部位,提供舒适的室内温度。
在汽车领域,可以将石墨烯无机发热涂料应用于汽车座椅、方向盘等部位,提供暖意。
在航空航天领域,石墨烯无机发热涂料可以用于飞机、火箭等航天器的保温和除冰。
石墨烯无机发热涂料利用石墨烯的高导热性和导电性,结合无机材料的稳定性和耐高温性能,实现了高效发热的效果。
它的独特性质使得其在建筑、汽车、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
石墨烯无机发热涂料的研究和开发有助于提高能源利用效率,推动绿色环保发展。
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烧成温度
烧成温度是指使制品性能达到最佳值的 温度。它是保证制品内在和外观质量的 重要条件;
各类制品烧成温度有所不同,主要看瓷 釉的种类和性能而定,制品的烧成温度 只能在瓷釉的种类和性能所规定的温度 范围内选择。
烧成温度
正确的烧成温度应是瓷釉配方中SiO2含 量与熔剂Na2O+K2O及RO含量配比为 主要理论依据,并通过实验而得到的 (在配方设计中已论述)。
烧成温度是烧成工艺的首要条件,烧成 炉温的过高,过低对制品质量都不利 (为什么?) 。
不同种类瓷釉的烧成温度
底釉 烧成温度 含硼釉 860~900℃ 软含硼 860~900℃ 无硼釉 880~900℃ 锑钼釉 860~900℃
面釉 锑面釉 锑面釉 钛白釉 钛彩釉 锑彩釉
烧成温度 860~880℃ 870~900℃ 830~870℃ 850~880℃ 850~870℃
均匀受热
为了减轻制品受热不均匀的程度, 应注意吊篮与烧架的高度、
制品在炉内位置的排列、 制品间相互距离、 吊篮与烧架的重量等(为什么?)
。
均匀冷却
冷却过程中由于铁坯与瓷釉层收缩率不 一致,从而产生了瓷层的内应力;
当内应力超过瓷釉层的抗张或抗压强度 时,会造成瓷层裂纹或脱瓷缺陷;
烧成
施涂釉浆的坯体经烘干后, 进入一定温度范围的窑炉内, 用适当的时间, 在合理的窑炉气氛下, 无机粉层熔融.
烧成
底釉熔融,密着于铁坯上; 面釉熔融,结合于底釉层上,并产生乳
浊、光泽或色彩,达到一定的物理化学 性能, 这样的过程称为烧成。
烧成
烧成是无机涂层制品生产过程中的关键 工序之一,对无机涂层产品的外观和内 在质量起着十分重要的作用。
铝及铝合金无机涂层的烧成温度550~580 ℃ (为什么?) 铸铁无机涂层的烧成温度720~960 ℃ (为什么?) 工业无机涂层的烧成温度860~960 ℃ (为什么?)
均匀受热
烧成时,在窑炉内制品的各部位受热需 基本一致,使之均匀受热。
由于铁坯造型和烧成时受热情况的不同, 同一干粉坯的各部位存在着温差。
底釉的烧成过程,大致可分为六个阶段
面釉的烧成过程理论
面釉烧成时不与金属铁坯发生反应,制品 达到一定温度时,底釉与面釉共同软化, 在界面上产生底釉与面釉复合的中间层, 使底釉与面釉进行良好的结合。
底釉与面釉结合的好与差,是与底釉与面 釉的软化温度、粘度、膨胀系数等有关 (为什么?) 。
面釉的烧成过程理论
防止高温快烧,薄粉快搪的不良操作倾 向,以免影响制品质量。
炉温较低,制品的搪粉可稍厚,为使铁 坯与瓷釉之间有一定的时间反应,烧成 时间可适当长些,
烧成时间
烧成温度与时间的关系,是根据制品所需受热 量来考虑,一般大件制品,铁坯用料较厚,涂 搪粉层也较厚,所需的热量也较多,可采取较 高温度和较长的烧成时间。
烧成的气氛主要是由炉膛的密封性的好坏决定的。当马 弗炉有缝隙时,燃料中的H2、CO,SO2等有可能穿过 缝隙进入炉膛,对制品质量不利。在正常的窑炉或电炉 中烧成,窑炉气氛是良好的。
还原气氛主要是指炉内含有H2,CO,SO2等,这些物 质在底釉烧成时,易使瓷面发沸,起泡,同时也不利于 FeO与Fe2O3的生成,从而影响密着。
特别是制品的边缘及棱角处,因曲率半 径较小,应力较集中,最易发生。
另外,如制品局部散热不均,造成该处 内应力集中,也会产生上述缺陷。
底釉的烧成过程理论
在底釉烧成时,铁坯表面与底釉发生复 杂的物理化学反应。
在氧化气氛的条件下,铁坯上产生氧化 薄膜,使底釉熔融并浸润铁坯表面,生 成了决定铁坯与瓷釉结合的密着层。
烧成时间
在一定的烧成温度下,制品从炉口 入内到炉口取出所需的时间叫烧成 时间。
干坯的粉层在烧成的过程中、有着 复杂的物理化学变化。
反应的完善与否除了控制一定的烧 成温度外,烧成时间也是基本条件 之一。
烧成时间
烧成的温度和时间,在一定程度上可以 相互补偿,但应该以温度为主,以时间 来调节或补偿(为什么?) 。
同时也是无机涂层制品前面各道工序质 量的集中反映。
通过对烧成产品缺陷分析,能找出前面 各道工序中存在的问题,从而进行改进, 使产品质量得以提高。
无机涂层产品烧成的三要素
无机涂层产品烧成的要素包括 如下三个方面: 1)合理的烧成制度; 2)均匀受热; 3)均匀冷却。
合理的烧成制度
小件产品铁坯用料薄,涂搪粉层相对薄些,所 需热量也少,所以可来取较低的炉温和较短的 时间。
传统工艺低温长烧,是指在烧成温度范围内选 择下限的温度,在烧成时间范围内选择较长的 烧成时间,这样对产品质量是有利的。
烧成气氛
烧成气氛对制品烧成的质量有着重要的影响。无机涂层 制品必须在氧化气氛中烧成,这样有利于底釉密着的生 成,有利子面釉光泽、白度、色彩的正常和稳定。
烧成制度,即烧成的温度、气氛和时间。 烧成的温度必须与各种瓷釉的性能相适
应,各种瓷釉都有一定范围的熔融与软 化温度,炉温的确定必须在这个范围内; 极大多数无机涂层产品的烧成气氛必须 在氧化气氛中进行(为什么?)。
合理的烧成制度
烧成时间与制品的形状、结构和尺寸大 小有关,烧成时,热量从制品表面传递 到内部;
通常面釉的烧成温度要比底釉约面釉表 面产生深色的斑点和黑线纹;
反之,底釉过于难熔,则面釉与底釉之 间的复合中间层生成较难,结合不良。
面釉烧成曲线
烧成工艺
烧成工艺是指烧成操作中,必须严格遵 循的各种技术参数和操作要点。
1.烧成温度 2.烧成时间 3.烧成方式 4.烧成设备和工具
要完成烧成反应,使制品内部温度与表 面温度一致,这需要一定的烧成时间。
合理的烧成制度
在国际上,各类瓷釉的烧成温度范围,多数处在800℃左 右或更低;
在国内普遍高于800℃。比较适宜的温度,底釉在 860℃~880℃,钛釉在840℃~860℃,锑釉在860℃左 右;
对于底材为1毫米或以上的烧锅类产品,其烧成温度还需 要提高20℃左右(为什么?)。