喷砂机：电弧喷涂技术用来制备钢铁材料陶瓷涂层怎么样

喷砂机：电弧喷涂技术用来制备钢铁材料陶瓷涂层怎么样

         为提高海洋设备的耐海水腐蚀性能，采用高速电弧喷涂技术在钢材基体上制备陶瓷涂层，并采用有机硅树脂做封闭处理，取得了很好的效果，使材料的耐腐蚀性能得到大幅提高。他们的试验以Q235钢为基体材料，丝材粉芯为Fe基合金及碳化铬陶瓷等粉末。对Q235钢基体进行喷砂除油，固定在工作架上进行喷涂，电弧喷涂工艺参数为：电压35V，电流200A，压力0.65MPa，喷涂距离200mm。采用有机硅树脂进行封闭处理，部分辅以6%纳米氧化铝，将有机硅透明树脂涂刷至涂层表面，涂刷3～5次，以使有机硅充分渗入涂层，然后室温干燥，固化24小时以使有机硅树脂与基体结合稳定。

        不锈钢是指具有抵抗大气、酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称，按其金相组织可分为五类：即铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢。其中，马氏体(如Cr13型)型不锈钢丝和奥氏体(如18-8型)不锈钢丝是两类较为常用的喷涂丝材。前者可用作各种轴类件上的轴承位、柱塞和套筒等零件的耐磨涂层；后者由于具有比前者好很多的耐腐蚀性能，因而被更多地用在工作环境中存在腐蚀介质的零件的表面。如造纸烘缸、泵壳、阀门以及各类化工储罐等。     

        电化学测试表明，未经封闭处理的原始涂层开路电位先稍微下降，然后上升，稳定在-0.62V；而封闭处理后涂层开路电位一直比较稳定，在-0.42V左右。由此可知，喷砂涂装设备封闭处理降低了涂层对腐蚀介质的敏感度。封闭处理后涂层的腐蚀电位高于原始涂层，所以其腐蚀倾向低于原始涂层。有机硅封闭处理后涂层的腐蚀电流密度比原始涂层小一个数量级。封闭处理之后的涂层电阻值较大，电容值较小，拥有更好的绝缘性。这些实验结果表明，有机硅封闭处理后涂层的耐腐蚀性能获得了大幅度提高。

        在喷涂过程中，Ni和Al发生化合反应形成NiAl和Ni3Al化合物，分别放出142.8J和157.92J的热量，从而使涂层可与很多金属形成十分牢固的“微冶金”结合。与早期作为结合底层材料使用的钼丝相比，由NiAl复合丝制备的涂层具有更高的使用温度(前者为430℃，后者可达870℃)。同时，从材料成本角度考虑，后者也要比前者经济得多。另外，由NiAl复合丝制备的涂层中因含有Ni3A1等化学性能稳定、高温强度好的金属间化合物而也可直接被作为耐高温氧化、磨损的工作层使用。

       用电弧喷涂技术在钢铁材料表面制备的陶瓷涂层具有较高的耐腐蚀性能，但存在的孔隙成了溶液以及氯离子侵入的便捷通道，加速了基体的腐蚀。有机硅树脂具有表面能低、憎水绝缘、经过固化后粘结强度高等特点，涂层经封闭处理之后，有机硅树脂填充了孔隙，阻挡了腐蚀介质的进入。并且，有机硅分子结构中活性基团，具有反应性，可以与基体材料牢牢地结合在一起，形成了一层非极性的有机基团向外的憎水膜，这有助于阻止腐蚀介质的渗入，提高材料的耐蚀性。