一種納米復合電鍍型耐溫耐磨熱電偶保護管及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及測量儀表制備技術領域，具體涉及一種納米復合電鍍型耐溫耐磨熱電偶保護管及其制備方法。
【背景技術】
[0002]用來隔離被測工藝介質與熱電偶的套管，防止工藝介質對熱電偶的腐蝕和沖刷，更換熱電偶時不會導致工藝介質外泄，現有熱電偶保護管，一般選用不銹鋼，陶瓷結構保護管。不銹鋼在1000度情況下氧化十分嚴重，即是鉻質量分數達到百分之26仍然不能形成保護層，為了提高其使用溫度，必須采取保護，陶瓷熱電偶保護管它的耐溫、耐磨抗氧化能力強，但是它的特有的脆性容易斷勢、它和不銹鋼基體焊性能和連接性能差，決定它在熱電偶保護管中地位，抗高溫氧化，抗震動、抗高溫耐腐性能都非常差，使用效果差，不能滿足現階段緊密儀表的需求。
【發明內容】
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[0003]本發明所要解決的技術問題在于提供一種性能穩定，生產工藝簡單，使用效果明顯的納米復合電鍍型耐溫耐磨熱電偶保護管及其制備方法。
[0004]本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現:
[0005]—種納米復合電鍍型耐溫耐磨熱電偶保護管，其特征在于:包括管體和納米涂層組成，所述的納米涂層由以下組分的原料制成:氧化鈷25-35g、去離子水950-1050g、復配表面活性齊IJ 8-10g、Ni2S04290-310g、NiCL26H2110_130g、H3B0370_90g、COSO4.7H2045_55g ；
[0006]所述的復配表面活性劑由天然復雜型高分子聚合物MZS和非離子表面活性劑聚丙烯酰胺組成，其分分量比為1:1。
[0007]所述的納米涂層原料的優選組分為:氧化鈷30g、去離子水1000g、復配表面活性劑 9g、Ni2S04300g、NiCL26H2120g、H3B0380g、COSO4.7H2050g。
[0008]本發明的另一個目的是提供一種制備本發明納米復合電鍍型耐溫耐磨熱電偶保護管的方法，其特征在于包括以下步驟:
[0009]①、管體預處理
[0010]a、將管體進行表面拋光，然后再用超聲波方法配合乙醇清洗除去管體表面的油，然后用氫氧化鈉溶液再洗，后用清水沖洗表面堿液，再用去離子水清洗；
[0011]b、選用采用120g的NiCL26H2、200ml的鹽酸和100mL的水進行混合配制活化處理液，然后直接將步驟a處理后的管體放入其中，用10A/dm2的電流沖擊3分鐘即可；
[0012]②、納米涂層漿料制備
[0013]將納米涂層原料中氧化鈷、去離子水加入球磨機中，球磨一小時，然后加入復配表面活性劑繼續球磨三小時，然后加入Ni2S04、NiCL26H2、H3BO3, COSO4.7H20，調PH為4.5后，繼續球磨一小時后靜置，即可；
[0014]③、電鍍
[0015]a、將步驟②制備的漿料放入電鍍槽中，調節陰陽面積比為1:2，溫度為45°C，將管體放入其中，通電，按照加工需求的涂層厚度，調節電鍍時間即可；
[0016]b、待步驟a電鍍結束后，將管體取出，然后進行表面清洗，然后在400°C的溫度下熱處理2_3h即可得到。
[0017]本發明中:
[0018]ZrO2:具有高熔點(2715°C )，膨脹系數小，耐腐蝕，抗沖刷，理化學穩定性能優良。
[0019]陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑:起到對Zr02分散與懸浮在鍍液中的作用，能使ZrO2以單個微利在鍍液中炫富，更好的發揮納米效應，使得鍍層更加均勻至密。
[0020]Ni2SO4:在電鍍液中起到鎳離子供應的作用。
[0021]NiCL26H2:是改善陽極的溶解性，提高導電能力，改善鍍液的分散能力。
[0022]H3BO3:是穩定鍍液的PH值，對鍍液起到緩沖作用。
[0023]COSO4.7H20:在鍍液中，提供鈷離子的供應。
[0024]納米ZrO2在鎳，鈷合金中彌散均勻能有效阻礙鎳，鈷合金接觸空氣面積、另一方面納米ZrO2對氧氣擴散有著較強的阻礙作用，由于ZrO2的加入能使鍍層晶細、致密性能更好，孔隙率大大降低、同時加入少量稀土元素釔來穩定納米Zr02。在復合鍍液加入微量稀土化合物鑭來改善鍍液的分散能力和深鍍能、提高電鍍的電流效率同時增加ZrO2復合量使鍍層物理、化學性能大大提高，對析氫反應起到催化活性作用，也增強了抗熱震疲勞效果，鍍液中加入Zr02、30g/L能得到鍍層體積分數30%。
[0025]納米Zr02在高溫下能保持穩定特點，我們將30匪的ZrO2均勻彌散在鎳鈷合金中，從而形成一種特殊的高溫合金。也能獲得顯著彌散強化效應。這些陶瓷金屬氧化物通過強化，阻礙、位錯亞結構等因素，從而使合金得到強化作用、使整個鍍層合金在高溫下其合金強度在接近熔點時仍然維持具有高溫抗蠕變性能，有著優越的高溫抗氧化、抗碳、抗沖刷、抗腐蝕性能。我現在研究并生產的是一種納米ZrO2,鎳，鈷，稀土金屬元素的復合鍍層，也稱高溫合金，它的厚度視工作環境而定【厚度可控】。也可以根據使用環境來更換不同性質納米材料，【納米氧化招，納米氧化鈦，納米金剛石等】復合電鍍也是一種金屬鑲嵌納米氧化物過程，能改變或調節材料的機械、物理、化學性能，提供了極大可能性和多樣性。
[0026]納米Zr02在鎳鈷復合電鍍、鍍層能更好的適合熱電偶保護管的性能，通過不同環環境選用不同的納米材料來滿足特殊環境的工作，例如:納米ZrO2有抗高溫氧化，抗震動、抗高溫耐腐性能，納米金剛石有增強鍍層硬度，耐磨性能比普通鍍鉻提高5-9倍，納米金屬陶瓷氧化物有物理、化學穩定性，在金屬表面應用中有著廣闊前景。
[0027]本發明的有益效果是:本發明工藝流程簡潔，原料配比合理，使鍍層由非晶體轉化成晶體過程、能進一步提高鍍層的硬度、抗氧化性能，用納米Zr02電沉積保護管、能節約資源、增強特殊環境一般金屬材料達不到物理、化學的要求，為用戶大大節約成本，使用效果明顯，市場價值高，便于推廣及使用，本發明生產的保護管既耐高溫又要耐沖刷即耐磨，特別適合于諸如水泥廠水泥窯等一些既有高溫又沖刷嚴重的場所使用。
【附圖說明】
[0028]圖1為不銹鋼保護管、陶瓷保護管，鎳基高溫合金保護管和本發明制備的保護管承受的最尚溫度對比圖。
【具體實施方式】
[0029]為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。
[0030]實施例1
[0031]①、管體預處理
[0032