一種抗高溫腐蝕高發射率陶瓷涂料及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于特殊涂料技術領域，具體設及一種抗高溫腐蝕高發射率陶瓷涂料及制 備方法。
【背景技術】
[0002] 電站鍋爐在運行過程中，水冷壁、過熱器、再熱器等受熱面處于很高的工作溫度 中，煙氣和飛灰中的有害成分會與金屬壁發生化學反應，形成高溫腐蝕。高溫腐蝕會使管壁 變薄，強度降低，造成的爆管泄漏事故是發電機組非計劃停運的重要原因。高溫腐蝕一般包 括硫化物腐蝕、氯化物腐蝕、還原性氣氛腐蝕及硫酸鹽腐蝕等，運些腐蝕問題嚴重影響電廠 的安全運行和經濟效益，降低受熱面的使用壽命，增加維修費用，給企業帶來巨大損失。
[0003] 國內外針對高溫腐蝕的機理與防護做了大量研究及實踐，一般采用加厚管壁、控 制主蒸汽溫度、使用耐腐蝕的高銘鋼管、在金屬表面滲侶等方法減緩高溫腐蝕；在燃燒方 面，合理配風并強化爐內氣流混合過程，布置貼壁風，改善燃燒區含氧量，防止水冷壁附近 產生還原性氣氛。但采用滲侶管將加大水冷壁管的成本，并且縮短使用壽命；采用貼壁風則 會降低鍋爐的效率，且系統布置復雜；鍋爐在實際運行過程中風量不易控制。可W看出，運 些措施還不能很好的解決高溫腐蝕問題。
[0004] 復合陶瓷涂料作為一種新型涂料，涂覆在受熱面上作為保護層，不僅可W大大減 輕高溫氣流對受熱面的磨損，降低高溫腐蝕速率，而且還具備較高的發射率，能提高受熱面 對爐膛火焰熱量的吸收，改善換熱條件，提高鍋爐效率。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術存在的不足，本發明提供了一種抗高溫腐蝕高發射率陶瓷涂料及制 備方法。
[0006] 本發明通過W下技術方案實現上述目的：
[0007] 一種抗高溫腐蝕高發射率陶瓷涂料，包括按質量百分含量計的W下組分：填料 18~22%，粘結劑20~30%和余量的水；其中填料包括：二氧化鐵3~4%，氧化銅4~ 5%，二氧化娃6~7%，石墨4~4. 5%，氧化姉1~1.5%。
[0008] 作為優選方案，所述的粘結劑為憐酸二氨侶和水玻璃。
[0009] 作為優選方案，在陶瓷涂料中，所述的憐酸二氨侶質量百分含量為15~20%，水 玻璃質量百分含量為5~10%。
[0010] 作為優選方案，還包括分散劑Ξ乙醇胺，消泡劑正辛醇和潤濕劑JFCΞ種助劑。
[0011] 作為進一步的優選方案，在陶瓷涂料中，所述的分散劑Ξ乙醇胺質量百分含量為 0. 3~0. 5%，消泡劑正辛醇質量百分含量為0. 2~0. 5%，潤濕劑JFC質量百分含量為 0. 1 ~0. 2%。
[0012] 本發明還提供一種所述的抗高溫腐蝕高發射率陶瓷涂料的制備方法，其具體步驟 為：將20~30質量份的粘結劑加水攬拌均勻制得粘結劑液體，并加入0. 15~0. 25質量 份的分散劑Ξ乙醇胺，0. 1~0. 25質量份的消泡劑正辛醇，0. 05~0. 1質量份的潤濕劑JFC;然后加入18~22質量份的填料，研磨后加入0. 15~0. 25質量份的分散劑Ξ乙醇胺， 0. 1~0. 25質量份的消泡劑正辛醇，0. 05~0. 1質量份的潤濕劑JFC，繼續研磨至涂料粒度 在200~700nm后過濾封裝。
[0013] 作為優選方案，所述的研磨采用行星式球磨機，研磨時間為1小時。
[0014]作為優選方案，所述的20~30質量份的粘結劑中含有15~20質量份的憐酸二 氨侶，5~10質量份的水玻璃。
[0015] 作為優選方案，所述的18~22質量份填料中含有：3~4質量份的二氧化鐵、4~ 5質量份的氧化銅、6~7質量份的二氧化娃、4~4. 5質量份的石墨，1~1. 5質量份的氧 化姉。
[0016]與現有技術相比，本發明具有W下有益效果：
[0017] 本發明提供的抗高溫腐蝕高發射率陶瓷涂料，陶瓷骨料中含有的二氧化鐵、二氧 化娃耐高溫，耐磨損，與石墨、氧化姉等形成穩定的、致密的、化學結合的復合陶瓷涂層，能 有效防止氧化物、腐蝕氣流對基體鋼材的破壞，提高受熱面鋼材的使用壽命。陶瓷骨料的粒 度達到納米級，表面能高，活性增強，在低于燒結溫度下可W使涂層致密化，結合力增強；粘 結劑的加入使得金屬基體與涂料W物理、機械及化學結合鍵的方式緊密結合，提高了結合 強度，能夠有效減緩高溫煙氣流的磨損和腐蝕，抗沾污結渣，延長受熱面的使用壽命，減少 維修次數和費用，提升電廠經濟效益；無機粘結劑憐酸二氨侶和水玻璃耐高溫、成本低、易 操作、效果好，適合連接基體和骨料，而且隨著水玻璃模數的增加，涂層耐熱性相應提升。
[0018] 另外，陶瓷相中的金屬氧化物、石墨等成分比金屬基體的發射率高，并且形成多組 元的復合材料，福射能力比單一的金屬基體高得多；陶瓷相粒子的粒度達到納米級，破壞了 物質內部固有的化學鍵，減弱了粒子之間的相互作用，增大微觀粒子的平均距離，使得單位 體積內的粒子數目顯著減小，提高熱福射的透射深度W減低吸收指數，進一步提高福射率。
[0019]除此之外，此陶瓷涂料制備成本較低而且制備過程簡單，相比價格昂貴W及制備 過程復雜的涂層材料，具有經濟性。在施工應用方面，此陶瓷涂料的工藝相對簡單，噴涂工 藝成本低，可利用鍋爐自身熱量將陶瓷涂層燒結，大大減少外來能源損耗，降低噴涂工藝成 本。此陶瓷涂料還具有涂料環保性能好的特點。
【具體實施方式】
[0020] 下面具體結合實施例對本發明做進一步說明，便于理解本發明的內容。下述實施 例中的質量百分含量均為該組分在最終制備得到的陶瓷涂料中所占的質量百分比。 陽OW實施例1
[0022] 將質量百分含量為20%的粘結劑加水混合得粘結劑液體，其中憐酸二氨侶粘 結劑質量百分含量為15%，水玻璃粘結劑質量百分含量為5%，隨后加入質量百分含量 為0. 15%的分散劑Ξ乙醇胺，質量百分含量為0. 1%的消泡劑正辛醇，質量百分含量為 0. 05%的潤濕劑JFC，其次加入質量百分含量為18%的填料，其中填料包括：二氧化鐵3%， 氧化銅4%，二氧化娃6%，石墨4%，氧化姉1 %，通過行星式球磨機研磨1小時后，加入質 量百分含量為0. 15%的分散劑Ξ乙醇胺，質量百分含量為0. 1 %的消泡劑正辛醇，質量百 分含量為0. 05 %的潤濕劑JFC，繼續研磨至涂料粒度在200~700nm后過濾封裝。 陽〇2引實施例2
[0024] 將質量百分含量為23%的粘結劑加水混合得粘結劑液體，其中憐酸二氨侶粘 結劑質量百分含量為17%，水玻璃粘結劑質量百分含量為6%，隨后加入質量百分含量 為0. 15 %的分散劑Ξ乙醇胺，質量百分含量為0. 1 %的消泡劑正辛醇，質量百分含量為 0. 05%的潤濕劑JFC，其次加入質量百分含量為19%的填料，其中填料包括：二氧化鐵3%， 氧化銅4%，二氧化娃7%，石墨4%，氧化姉1 %，通過行星式球磨機研磨1小時后，加入質 量百分含量為0. 15%的分散劑Ξ乙醇胺，質量百分含量為0. 1%的消泡劑正辛醇，質量百 分含量為0. 05 %的潤濕劑JFC，繼續研磨至涂料粒度在200~700nm后過濾封裝。 陽〇2引實施例3 陽0%] 將質量百分含量為27%的粘結劑加水混合得粘結劑液體，其中憐酸二氨侶粘 結劑質量百分含量為19%，水玻璃粘結劑質量百分含量為8%，隨后加入質量百分含量 為0. 25 %的分散劑Ξ乙醇胺，質量百分含量為0. 25 %的消泡劑正辛醇，質量百分含量為 0. 1 %的潤濕劑JFC，其次加入質量百分含量為21 %的填料，其中填料包括：二氧化鐵4 %， 氧化銅5 %，二氧化娃6 %，石墨4. 5 %，氧化姉1. 5 %，通過行星式球磨機研磨1小時后，加 入質量百分含量為0. 25%的分散劑Ξ乙醇胺，質量百分含量為0. 25%的消泡劑正辛醇，質 量百分含量為0. 1 %的潤濕劑JFC，繼續研磨至涂料粒度在200~700nm后過濾封裝。
[0027] 實施例4
[0028] 將質量百分含量為30%的粘結劑加水混合得粘結劑液體，其中憐酸二氨侶粘 結劑質量百分含量為20%，水玻璃粘結劑質量百分含量為10%，隨后加入質量百分含量 為0. 25 %的分散劑Ξ乙醇胺，質量百分含量為0. 25 %的消泡劑正辛醇，質量百分含量為 0. 1 %的潤濕劑JFC，其次加入質量百分含量為22 %的填料，其中填料