金屬表面陶瓷涂層的保護研究

張巍， 劉立平， 曹利峰， 趙一丹

（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱150046）

1 引 言

金屬陶瓷保護涂層是汽輪機機組中防止機匣、彈性軸等工件免遭腐蝕、高溫氧化的一種特殊涂料，該涂料的制備工藝一直是該領域的空白。

根據現在已掌握的烏克蘭方面提供的資料標準，我們還很難進行產品涂層涂復制備生產，國內也沒有關于金屬陶瓷涂料的參考資料。為保證涂層的質量，對烏克蘭進口涂料的材料、工藝、性能測試等方面進行了試驗研究。

2 試 驗

試驗基材：1Cr18Ni9Ti 不銹鋼板；試驗件尺寸：50mm×100mm×1mm；設備及工具：馬弗爐，噴槍，毛刷；涂敷方法：噴涂，刷涂。

2.1 試驗步驟

試驗前處理；（1）試樣除油：用120#汽油或溶劑把試片擦拭除油。（2）試樣干燥：除油后在空氣中干燥30min 左右。

2.2 涂料NMc-1-0 涂層的制備

（1）首先將涂料攪拌均勻。在涂敷之前要過濾，不允許有沉淀物、團塊和凝結物（注意：噴槍上的噴嘴應當用不銹鋼制造，避免與涂料起反應）；從噴槍到試片的距離是200～250mm。噴出的涂料不應在試片表面上形成霧點液滴；

（2）涂層的厚度為20μm；

（3）涂層的干燥和熱處理。涂敷后的試片放在室內或干凈的工作臺上干燥15～20min；把涂敷好后的試片裝入溫度（90±5）℃的干燥箱內，先干燥15min。在干燥箱內升溫至（340±5）℃，并在此溫度下進行涂層熱穩定處理30～35min（注意：不允許在烘干和熱穩定處理之間停頓，因為復合物有自己的吸濕性）；打開爐門，在空氣中進行冷卻；試片涂層應是淺灰色，允許有淺綠褐色的暗影；為了有均勻厚度的涂層，必須使每一后續涂層的涂敷方向與前一層垂直，否則涂層厚度不均勻。

表1 缺陷現象、原因及修復方法

表2 各項措施測試標準及方法

涂層缺陷與消除方法見表1；各項指標測試見表2。

3 討 論

金屬表面涂裝效果的好與劣，除了與基體金屬和涂料本身的性能有關外，也與涂敷的工藝有直接關系。這些工藝性能中起決定作用的是涂層與基體的附著力。

涂層的附著力包括兩個方面：首先是有機涂層和基體金屬表面的粘附力；其次是涂層本身的凝聚力，兩者缺一不可，如果涂層本身凝聚力差，則漆膜容易龜裂。

還有一點就是如果試片表面有油污，前期處理不當，會造成表面張力小，涂料就可能濕潤不著有油污的地方，會產生縮孔、凹坑，這樣就會降低它的耐熱性和耐腐蝕性。

4 結 語

（1）涂層的結合力與基體的前處理的清潔度和涂料的攪拌均勻程度有關。

（2）涂層的質量與工藝和溫度有關，最佳的質量往往是通過成熟的工藝方案決定。